2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сколько мегапикселей в глазе человека

В чем разница между камерой и человеческим глазом?

Вы когда-нибудь задумывались над тем, какое же разрешение, эквивалентное пиксельному на фотоаппарате, имеет наше с вами зрение? Может ли конкурировать самая мощная фотокамера в мире со строением человеческого глаза? И почему же камера и наши глаза видят мир совершенно по-разному? Давайте попробуем вместе во всем этом разобраться в данной статье.

Что круче: человеческий глаз или самый мощный фотоаппарат в мире?

Сколько мегапикселей имеет человеческий глаз?

Человеческая сетчатка глаза обладает примерно 5 миллионами цветных рецепторов, что в переводе на пиксельный язык равняется всего лишь 5 мегапикселям. Не самый продвинутый показатель, по сравнению с современными устройствами, не так ли?

Несмотря на это, человеческий глаз имеет еще около ста миллионов монохромных рецепторов, которые определяют создание анализирующим поступающую информацию устройством — мозгом — полной картины окружающего пространства. Кроме того, органы зрения человека, в отличие от фотокамеры, принимают информацию не статично, а в движении, таким образом формируя общее панорамное изображение, эквивалентное 576 мегапикселям. Что же, а вот этот результат уже воодушевляет!

У каких животных самое лучшее зрение?

Несмотря на сложную систему устройства человеческого зрения, позволяющую добиться впечатляющего результата в 576 мегапикселей, в природе этот показатель не считается пределом. Самой сложной зрительной системой среди всех обитающих на планете Земля существ, обладают так называемые павлиновые креветки-богомолы (lysiosquillina glabriuscula), которые обитают у берегов Австралии. Согласно исследованиям, эти удивительные существа обладают сверхмощных зрением, который во многом превосходит все известные человеку оптические системы.

Уникальная креветка, обитающая в районе Большого Барьерного Рифа, обладает самым совершенным в природе зрением

Lysiosquillina glabriuscula имеет уникальную способность видеть мир в поляризованном свете. Иными словами, креветки способны неосознанно пользоваться теми же продвинутыми 3D технологиями, которыми пользуются современные голливудские специалисты во время создания спецэффектов для блокбастеров. Зоологи считают, что функция подобного зрения может использоваться во время проведения брачного периода или же просто при общении между креветками-богомолами.

Креветки могут видеть окружающий их мир в ослепительно ярком свете

Что же именно могут видеть своими уникальными глазами эти морские существа? Исследователи считают, что зрение павлиновых креветок может воспринимать невидимый человеческому глазу циркулярно поляризованный свет, который можно пронаблюдать в лабораторных условиях при использовании специальных очков с поляризаторами.

Помимо креветок, одним из самых совершенных видов зрения в природе обладают мухи. Считается, что скорость частоты смены кадров в глазах у этих насекомых во много раз превосходит человеческие показатели. Так, частота смены изображений у мух составляет около 300 кадров минуту, в то время как у человека этот показатель равен всего лишь 24 кадрам.

Канадский музей насекомых Victoria Bug Zoo разработал необычную концепцию стенда, который позволяет прохожим взглянуть на мир глазами насекомых

Уникальная зрительная система мухи обладает приблизительно 3,5 тысячами мелких шестигранных фасеток, каждая из которых способна улавливать лишь самую мизерную деталь изображения. Благодаря такому устройству глаза, муха способна мгновенно ориентироваться в пространстве, что, по сути, и делает ее столь неуловимой для запущенного тапка.

Как выглядит самый мощный фотоаппарат в мире?

Самой мощной фотокамерой в мире по праву признана камера на 3,2 гигапикселя, которая была разработана в рамках строительства Большого Синоптического Исследовательского Телескопа в Чили. Разработчики считают, что начало эксплуатации самой мощной фотокамеры в мире произойдет уже совсем скоро — в 2022 году. Гигантский фотоаппарат весит приблизительно 3 тонны, при этом имея размеры небольшого автомобиля. Согласно расчетам, активная эксплуатация телескопа будет происходить в течение 10 лет, во время которых фотокамера телескопа будет делать около 800 снимков неба в высочайшем разрешении. Ученые надеются, что использование подобного телескопа сможет помочь человечеству гораздо лучше узнать Вселенную, чем когда-либо раньше.

Концепт LSST — наземного телескопа нового поколения с самой совершенной в мире фотокамерой

Как вы считаете, возможно ли когда-нибудь создать устройство, которое сможет превзойти человеческий глаз по всем параметрам? Давайте попробуем обсудить этот вопрос в нашем Telegram-чате или на канале Hi-News в Яндекс.Дзен.

Каково разрешение человеческого глаза? Ответы на удивительные вопросы!

Каково разрешение человеческого глаза в мегапикселях? Достоверных и точных оценок дать нельзя из-за принципиально разного устройства сенсорного аппарата нашего зрения и цифровых камер. Однако эксперт в области фотографии, научный сотрудник американского Планетологического института Роджер Кларк провел приблизительные расчеты разрешающей способности глаза, получив внушительную цифру в 576 мегапикселей. Он же указал и светочувствительность сетчатки — около 800 ISO.

Как космические аппараты пролетают сквозь пояс астероидов и не сталкиваются с ними?

Выражение «пояс астероидов» достаточно условно: орбиты составляющих его тел расположены на очень широком пространстве с радиусом от 2,1 до 3,3 астрономических единиц. И хотя общее число астероидов диаметром более метра в нем оценивается в 800 триллионов, они оказываются распределены по объему в десятки триллионов триллионов кубических километров. Даже друг с другом крупные объекты пояса соударяются редко — тела в 10 км и более сталкиваются раз в 10 млн лет. Так что на деле баллистикам, наоборот, приходится прилагать большие усилия для того, чтобы траектории их миссий прошли поблизости от нужного астероида. Встретиться же с ними случайно почти невозможно.

Почему при включении WiFi точность позиционирования GPS увеличивается? Современные программы навигации используют огромные базы данных с информацией по открытым WiFi-сетям. Входить в беспроводную сеть необязательно: мощность сигнала позволяет оценивать расстояние до известных точек доступа и уточнять текущие показания GPS.

Правда ли, что светодиодные лампы не привлекают насекомых? Привлекают, хотя и заметно меньше. Британские исследователи Гарет Джонс, Стивен Харрис и их коллеги проверили это, поставив эксперименты с использованием ламп накаливания, флуоресцентных светильников и светодиодов. После ночи экспонирования в ловушках, установленных у светодиодных ламп, скопилось примерно вчетверо меньше насекомых, чем у ламп с нитью накаливания, и вдвое меньше, чем у флуоресцентных. Причем для кусачих Culicoides, представителей гнуса, эта разница была еще более явной: 80% из их числа летели к лампе накаливания, и только 5% — к светодиодам.

Чем кошек так привлекает свет лазера?

Движения светового пятна от луча лазера «запускают» у кошек охотничье поведение, напоминая мельтешащие движения потенциальной жертвы, мелкого грызуна. Чем меньше у кошек возможностей удовлетворить эту тягу обычными способами, тем легче их возбуждают такие «посторонние» стимулы. Надо сказать, что сами кошки практически не различают оттенков красного: по словам Джона Брэдшоу, профессора ветеринарии из Бристольского университета, пятно для них выглядит скорее бело-желтым, ближе к естественной окраске грызунов. А вот крупные животные из семейства кошачьих на лазерное пятно практически не реагируют — видимо, на их жертв оно похоже недостаточно.

Всегда ли сутки длились 24 часа? Сегодня сутки продолжаются почти ровно 24 часа, потому что именно за это время Земля совершает полный оборот вокруг своей оси. В прошлом скорость вращения нашей планеты была выше, и сутки на ней длились меньше. Еще 1,3 млрд лет назад они продолжались каких-то 15 часов, так что за год успевало пройти почти 600 дней. К юрскому периоду (около 200 млн лет назад) сутки достигли 22,7 часа, что эквивалентно 386 дням в году, и только пару миллионов лет назад стали привычными для нас 24-часовыми.

В чем разница между белыми и коричневыми куриными яйцами?

Только в цвете: ни вкусом, ни составом, ни толщиной скорлупы белые и коричневые яйца не различаются. Как правило, куры с белыми перьями несут белые яйца, а бурые — коричневые, хотя это не всегда так. Более надежным индикатором может служить окраска пуха возле ушного отверстия птицы, хотя и это не всегда справедливо. Можно заметить, что окрашенные породы кур обычно крупнее белых, едят больше и несут более крупные яйца, что частично объясняет их более высокую стоимость. Что до особой их пользы или вкуса, то это просто миф, который с успехом используют, продавая коричневые яйца заметно дороже белых. Покупатели же уверены, что доплатили, получив более «здоровый» продукт, и все остаются довольны.

Что означают цветные прямоугольники на тюбиках зубной пасты? Рассказы о том, будто цвет прямоугольника указывает на качество или состав крема или пасты внутри тюбика, — это известная городская легенда. Такие контрастные цветовые метки наносятся при производстве и помогают датчикам автоматизированной упаковочной линии точнее позиционировать тюбики для разрезания, сворачивания или склеивания.

Читать еще:  Этиология формирования нарушений

Как действуют смягчители для белья? Такие средства действительно делают ткань мягче — в их состав входят вещества, которые облегчают ее скольжение и повышают подвижность электростатических зарядов. Как правило, молекулы смягчителя содержат длинные «хвосты», сходящиеся на несущей заряд «головке». Положительно заряженными концами они крепко удерживаются на месте (как и волосы, ткани во влажном состоянии заряжены слегка отрицательно), «выставляя наружу» свои цепочки, в которых может накапливаться немного влаги. Вода проводит электричество и даже в незаметных на ощупь количествах позволяет зарядам быстро покидать ткань, не накапливаясь в таком количестве, чтобы «кусаться».

Каковы пределы человеческого зрения?

Поделиться сообщением в

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Внешние ссылки откроются в отдельном окне

Корреспондент BBC Future рассказывает об удивительных свойствах нашего зрения — от способности видеть далекие галактики до возможности улавливать невидимые, казалось бы, световые волны.

Окиньте взглядом комнату, в которой находитесь – что вы видите? Стены, окна, разноцветные предметы – все это кажется таким привычным и само собой разумеющимся. Легко забыть о том, что мы видим окружающий нас мир лишь благодаря фотонам — световым частицам, отражающимся от объектов и попадающим на сетчатку глаза.

В сетчатке каждого из наших глаз расположено примерно 126 млн светочувствительных клеток. Мозг расшифровывает получаемую от этих клеток информацию о направлении и энергии попадающих на них фотонов и превращает ее в разнообразие форм, цветов и интенсивности освещения окружающих предметов.

У человеческого зрения есть свои пределы. Так, мы не способны ни увидеть радиоволны, излучаемые электронными устройствами, ни разглядеть невооруженным глазом мельчайшие бактерии.

Благодаря прогрессу в области физики и биологии можно определить границы естественного зрения. «У любых видимых нами объектов есть определенный «порог», ниже которого мы перестаем их различать», — говорит Майкл Лэнди, профессор психологии и нейробиологии в Нью-Йоркском университете.

Сперва рассмотрим этот порог с точки зрения нашей способности различать цвета — пожалуй, самой первой способности, которая приходит на ум применительно к зрению.

Наша способность отличать, например, фиолетовый цвет от пурпурного связана с длиной волны фотонов, попадающих на сетчатку глаза. В сетчатке имеются два типа светочувствительных клеток — палочки и колбочки. Колбочки отвечают за цветовосприятие (так называемое дневное зрение), а палочки позволяют нам видеть оттенки серого цвета при низком освещении — например, ночью (ночное зрение).

Содержащиеся в светочувствительных клетках рецепторы — опсины — поглощают электромагнитную энергию фотонов и производят электрические импульсы. Эти сигналы по оптическому нерву попадают в мозг, который и создает цветную картину происходящего вокруг нас.

В человеческом глазе есть три вида колбочек и соответствующее им число типов опсинов, каждый из которых отличается особой чувствительностью к фотонам с определенным диапазоном длин световых волн.

Колбочки S-типа чувствительны к фиолетово-синей, коротковолновой части видимого спектра; колбочки M-типа отвечают за зелено-желтую (средневолновую), а колбочки L-типа — за желто-красную (длинноволновую).

Все эти волны, а также их комбинации, позволяют нам видеть полный диапазон цветов радуги. «Все источники видимого человеком света, за исключением ряда искусственных (таких, как преломляющая призма или лазер), излучают смесь волн различной длины», — говорит Лэнди.

Из всех существующих в природе фотонов наши колбочки способны фиксировать лишь те, которые характеризуются длиной волн в весьма узком диапазоне (как правило, от 380 до 720 нанометров) – это и называется спектром видимого излучения. Ниже этого диапазона находятся инфракрасный и радиоспектры – длина волн низкоэнергетических фотонов последнего варьируется от миллиметров до нескольких километров.

По другую сторону видимого диапазона волн расположен ультрафиолетовый спектр, за которым следует рентгеновский, а затем — спектр гамма-излучения с фотонами, длина волн которых не превышает триллионные доли метра.

Хотя зрение большинства из нас ограничено видимым спектром, люди с афакией — отсутствием в глазу хрусталика (в результате хирургической операции при катаракте или, реже, вследствие врожденного дефекта) — способны видеть ультрафиолетовые волны.

В здоровом глазе хрусталик блокирует волны ультрафиолетового диапазона, но при его отсутствии человек способен воспринимать волны длиной примерно до 300 нанометров как бело-голубой цвет.

В исследовании 2014 г. отмечается, что в каком-то смысле мы все можем видеть и инфракрасные фотоны. Если два таких фотона практически одновременно попадут на одну и ту же клетку сетчатки, их энергия может суммироваться, превратив невидимые волны длиной, скажем, в 1000 нанометров в видимую волну длиной в 500 нанометров (большинство из нас воспринимает волны этой длины как холодный зеленый цвет).

Сколько цветов мы видим?

В глазе здорового человека три типа колбочек, каждый из которых способен различать около 100 различных цветовых оттенков. По этой причине большинство исследователей оценивает количество различаемых нами цветов примерно в миллион. Однако восприятие цвета очень субъективно и индивидуально.

«Точно подсчитать, сколько мы видим цветов, не представляется возможным, — говорит Кимберли Джемесон, научный сотрудник Калифорнийского университета в Ирвайне. – Некоторые видят больше, некоторые — меньше».

Джемесон знает, о чем говорит. Она изучает зрение тетрахроматов – людей, обладающих поистине сверхчеловеческими способностями к различению цветов. Тетрахроматия встречается редко, в большинстве случаев у женщин. В результате генетической мутации у них имеется дополнительный, четвертый вид колбочек, что позволяет им, по грубым подсчетам, видеть до 100 млн цветов. (У людей, страдающих цветовой слепотой, или дихроматов, всего два типа колбочек — они различают не более 10 000 цветов.)

Сколько нам нужно фотонов, чтобы увидеть источник света?

Как правило, колбочкам для оптимального функционирования требуется гораздо больше света, чем палочкам. По этой причине при низком освещении наша способность различать цвета падает, а за работу принимаются палочки, обеспечивающие черно-белое зрение.

В идеальных лабораторных условиях на тех участках сетчатки, где палочки по большей части отсутствуют, колбочки могут активироваться при попадании на них всего нескольких фотонов. Однако палочки справляются с задачей регистрации даже самого тусклого света еще лучше.

Как показывают эксперименты, впервые проведенные в 1940-х гг., одного кванта света достаточно для того, чтобы наш глаз его увидел. «Человек способен увидеть один-единственный фотон, — говорит Брайан Уонделл, профессор психологии и электротехники в Стэнфордском университете. – В большей чувствительности сетчатки просто нет смысла».

В 1941 г. исследователи из Колумбийского университета провели эксперимент – испытуемых заводили в темную комнату и давали их глазам определенное время на адаптацию. Для достижения полной чувствительности палочкам требуется несколько минут; именно поэтому, когда мы выключаем в помещении свет, то на какое-то время теряем способность что-либо видеть.

Затем в лицо испытуемым направляли мигающий сине-зеленый свет. С вероятностью выше обычной случайности участники эксперимента регистрировали вспышку света при попадании на сетчатку всего 54 фотонов.

Не все фотоны, достигающие сетчатки, регистрируются светочувствительными клетками. Учитывая это обстоятельство, ученые пришли к выводу, что всего пяти фотонов, активирующих пять разных палочек в сетчатке, достаточно, чтобы человек увидел вспышку.

Самый маленький и самый удаленный видимые объекты

Следующий факт может вас удивить: наша способность увидеть объект зависит вовсе не от его физических размеров или удаления, а от того, попадут ли хотя бы несколько излучаемых им фотонов на нашу сетчатку.

«Единственное, что нужно глазу, чтобы что-то увидеть, — это определенное количество света, излученного или отраженного на него объектом, — говорит Лэнди. – Все сводится к числу достигших сетчатки фотонов. Каким бы миниатюрным ни был источник света, пусть даже он просуществует доли секунды, мы все равно способны его увидеть, если он излучает достаточное количество фотонов».

В учебниках по психологии часто встречается утверждение о том, что в безоблачную темную ночь пламя свечи можно заметить с расстояния до 48 км. В реальности же наша сетчатка постоянно бомбардируется фотонами, так что один-единственный квант света, излученный с большого расстояния, просто затеряется на их фоне.

Чтобы представить себе, насколько далеко мы способны видеть, взглянем на ночное небо, усеянное звездами. Размеры звезд огромны; многие из тех, что мы наблюдаем невооруженным взглядом, достигают миллионов км в диаметре.

Читать еще:  Причины царапины роговицы

Однако даже самые близкие к нам звезды расположены на расстоянии свыше 38 триллионов километров от Земли, поэтому их видимые размеры настолько малы, что наш глаз не способен их различить.

С другой стороны, мы все равно наблюдаем звезды в виде ярких точечных источников света, поскольку испускаемые ими фотоны преодолевают разделяющие нас гигантские расстояния и попадают на нашу сетчатку.

Все отдельные видимые звезды на ночном небосклоне находятся в нашей галактике – Млечном Пути. Самый удаленный от нас объект, который человек в состоянии разглядеть невооруженным глазом, расположен за пределами Млечного Пути и сам представляет собой звездное скопление – это Туманность Андромеды, находящаяся на расстоянии в 2,5 млн световых лет, или 37 квинтильонов км, от Солнца. (Некоторые люди утверждают, что особо темными ночами острое зрение позволяет им увидеть Галактику Треугольника, расположенную на удалении около 3 млн световых лет, но пусть это утверждение останется на их совести.)

Туманность Андромеды насчитывает один триллион звезд. Из-за большой удаленности все эти светила сливаются для нас в едва различимое пятнышко света. При этом размеры Туманности Андромеды колоссальны. Даже на таком гигантском расстоянии ее угловой размер в шесть раз превышает диаметр полной Луны. Однако до нас долетает настолько мало фотонов из этой галактики, что она едва различима на ночном небе.

Предел остроты зрения

Почему же мы не способны разглядеть отдельные звезды в Туманности Андромеды? Дело в том, что у разрешающей способности, или остроты, зрения есть свои ограничения. (Под остротой зрения подразумевается способность различать такие элементы, как точка или линия, как отдельные объекты, не сливающиеся с соседними объектами или с фоном.)

Фактически остроту зрения можно описывать так же, как и разрешение компьютерного монитора — в минимальном размере пикселей, которые мы еще способны различать как отдельные точки.

Ограничения остроты зрения зависят от нескольких факторов — таких как расстояние между отдельными колбочками и палочками сетчатки глаза. Не менее важную роль играют и оптические характеристики самого глазного яблока, из-за которых далеко не каждый фотон попадает на светочувствительную клетку.

В теории, как показывают исследования, острота нашего зрения ограничивается способностью различать около 120 пикселей на угловой градус (единицу углового измерения).

Практической иллюстрацией пределов остроты человеческого зрения может являться расположенный на расстоянии вытянутой руки объект площадью с ноготь, с нанесенными на нем 60 горизонтальными и 60 вертикальными линиями попеременно белого и черного цветов, образующими подобие шахматной доски. «По всей видимости, это самый мелкий рисунок, который еще в состоянии различить человеческий глаз», — говорит Лэнди.

На этом принципе основаны таблицы, используемые окулистами для проверки остроты зрения. Наиболее известная в России таблица Сивцева представляет собой ряды черных заглавных букв на белом фоне, размер шрифта которых с каждым рядом становится все меньше.

Острота зрения человека определяется по тому, на каком размере шрифта он перестает четко видеть контуры букв и начинает их путать.

Именно пределом остроты зрения объясняется тот факт, что мы не способны разглядеть невооруженным глазом биологическую клетку, размеры которой составляют всего несколько микрометров.

Но не стоит горевать по этому поводу. Способность различать миллион цветов, улавливать одиночные фотоны и видеть галактики на удалении в несколько квинтильонов километров – весьма неплохой результат, если учесть, что наше зрение обеспечивается парой желеобразных шариков в глазницах, соединенных с полуторакилограммовой пористой массой в черепной коробке.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Сколько мегапикселей в глазе человека

Очевидно, что существует предел того, что может обрабатывать человеческое тело, например количество кадров в секунду. Мой вопрос: сколько мегапикселей потребуется, чтобы человеческий глаз больше не мог отличить его от жизни?

Бонус за включение ответа для других видов.

Ответы

Вопрос о частоте кадров, разрешении или динамическом диапазоне человеческого глаза и о том, как они сравниваются с камерами, всегда имеет одинаковые проблемы:

«Картинка», которую вы видите, не является «одиночной экспозицией», глаз постоянно движется и регулируется.

Часть мозга, которая управляет зрением, действительно хороша (и довольно большая), она постоянно объединяет «кадры», которые попадают из глаза и заполняют пробелы.

По сути, каждое изображение, которое вы видите своими глазами, представляет собой HDR-панораму, которая была зафиксирована с заполнением с учетом содержания (и, как и с камерой, когда вы получаете HDR-панорамы, вы можете делать их с любым произвольно высоким разрешением и DR).

Кроме того, глаз / мозг фактически работает только на той части сцены, на которой вы концентрируетесь, вы получаете удивительно высокое разрешение для крошечной части мира, о которой вы думаете сейчас — для остальной части сцены вы на самом деле не очень «видеть» это вообще, вы действительно должны замечать вещи, только если что-то опасное движется к вам (поэтому движение по бокам так отвлекает).

Если вы посмотрите на характеристики человеческого глаза так, как будто это камера, вы обнаружите, что она довольно низкокачественная.

Очень низкое разрешение в пикселях — очень мало мегапикселей — большинство пикселей сосредоточено в очень маленькой области в центре. Практически нет возможности различать мелкие детали за пределами небольшой области в центре кадра.

Ужасная крайняя хроматическая аберрация, сферическая аберрация и шум.

Минимальное и максимальное расстояние фокусировки ухудшается с возрастом, и многие модели имеют заводские дефекты.

Однако причина, по которой это не имеет значения, заключается в том, что измерение глаза, как будто это камера, не имеет смысла: изображение, которое мы видим, создается нашим мозгом, который безупречно и непрерывно объединяет бесчисленные изображения, полученные нашими глазами, и обрабатывает их.

В то время как глаз имеет только очень маленькую область в центре нашего зрения, которая обладает какой-либо реальной способностью различать детали, мозг имеет моторный механизм, который вращает глаз, чтобы брать сотни быстрых образцов изображения один за другим. , затем собирает это в одну большую картинку (с тремя измерениями и движением!).

Вам понадобятся сотни мегапикселей с разрешением и практически безупречной линзой, чтобы воспроизвести составное изображение, которое собирает мозг, даже если изолированный глаз далеко не способен на что-либо столь хорошее.

Сколько «пикселей» фиксирует человеческий глаз, на самом деле не отвечает на этот вопрос. Это приравнивается, например, к тому моменту, когда изображение, сделанное вами с помощью камеры, будет взорвано, чтобы быть достаточно большим, чтобы поглотить все поле зрения зрителя. При таком размере оригинальная фотография должна была бы быть приблизительно 576 Mp.

Детализация изображения обычно измеряется в DPI (точек на дюйм), и даже в этом случае размер и расстояние от зрителя должны быть фиксированными, чтобы определить, насколько плотными должны быть точки, чтобы человеческий глаз больше не был могу сказать, что они точки.

Высококачественная печать, сделанная для среднего расстояния считывания (18-24 дюйма), составляет порядка 5-10K DPI. Для 1-дюймового квадратного изображения (@ 10K), которое составляет 100 Мп прямо здесь . для 1×1-дюймового изображения.

Проблема в том, что, хотя общей сцене может потребоваться только 576 Мп, когда глаз фактически фокусируется на определенной области, вся его острота проявляется в этой области. Таким образом, изображение 1×1 дюйма должно быть гораздо более высокой плотности, чтобы «обмануть» глаз.

Чтобы сделать изображение достаточно большим и в то же время достаточно подробным, чтобы сфокусироваться на нем, ну, в общем, количество мегапикселей огромно. Вот почему вы видите очки используются. Экран гораздо ближе к глазу, что делает изображение более плотным и при этом выглядит большим.

Скажем, у вас есть камера 5 Мп. Это примерно 2200 х 2200 пикселей. Если датчик (CCD) составляет примерно 1 на x 1 дюйм, то есть . как вы уже догадались, 2200 точек на дюйм.

Теперь увеличьте это до 8 х 8 на фотографии, и это только 275 точек на дюйм. Нигде рядом с разрешением 5000 точек на дюйм вам не нужно высокое качество печати. (однако, если вы посмотрите на это в 8 раз дальше . )

Честно говоря, 2K DPI подходит для стандартного отпечатка (расстояние чтения @), а при просмотре фотографии на небольшом экране (или распечатке) она выглядит гораздо более «реальной».

Читать еще:  Характер проявлений боли

Чтобы получить разрешение 4×5 @ 5K DPI, вам понадобится 500 Мп. @ 2K тебе все равно понадобится 80 Mp. Грубо говоря, 24-мегапиксельная (CCD) камера соответствует 35-мм качеству пленки.

Конечно, есть много методов улучшения, которые вы можете использовать, чтобы «заполнить» недостающую плотность, когда у вас есть цифровое изображение.

Но если вам нужны большие фотографии, старый фильм о моде может быть сделан в гораздо больших размерах, чем ПЗС (например, фильм 8×10 дюймов: http://answers.yahoo.com/question ) / index? Q >

Число 576MP, которое получено на сайте Роджера Кларка здесь , является ЧРЕЗВЫЧАЙНО ЖЕСТКОМ ПРИБЛИЖЕНИЕМ . Во-первых, это консервативная оценка с учетом FOV 120 °, когда человеческое зрение ближе к 180 ° (что фактически составляет 1,3 Гигапикселя . ). Кроме того, игнорируется тот факт, что у нас есть «фовеальное пятно» 2 ° около центра наши глаза там, где наша острота самая высокая, и более широкий 10-градусный регион, где наше зрение приличное, но не совсем «хорошее» и, конечно, не очень хорошее (в качестве быстрого теста . посмотрите, какая часть текста в этом ответе на самом деле полностью ясна и сколько на самом деле нечеткого и нечитаемого, если смотреть на одно и то же место в течение определенного периода времени . вы можете быть удивлены тем, какую часть экрана вы не можете проанализировать в каких-либо реальных значимых деталях.) На периферии нашего зрение, острота довольно низкая, не хватает цветопередачи и т. д.

По моему мнению, я не верю, что это справедливо даже для описания человеческого зрения в мегапикселях. Я очень уважаю Роджера Кларка, однако его статью нужно воспринимать в правильном свете: она предполагает максимальную остроту зрения во всем поле зрения! Критическим фактом здесь является то, что наша максимальная острота зрения влияет только на небольшую область центральной части нашего зрения. Область, которая, вероятно, даже не покрывает один отпечаток размером 8×10 «, видимый на расстоянии одного фута . который требует печати менее 9 мегапикселей (3330×2664 пикселей) для печати с разрешением 333ppi ( необходимое разрешение для расстояния просмотра в один фут ).

Теоретически, для продолжения печати колец размером 8×10 «, окружающих центральный отпечаток, нужно все меньше и меньше мегапикселей, чтобы заполнить все поле зрения человека. С точки зрения реальной остроты зрения, вероятно, потребуется на 1/3 меньше мегапикселей на» кольцо » отпечатки (грубое предположение) и, может быть, четыре кольца отпечатков, чтобы полностью заполнить поле зрения «от угла к углу». Это составляет менее 85 мегапикселей!

Это сказало . Я все еще не верю, что это правильно или полезно попытаться описать остроту зрения человека в мегапикселях. Мы имеем различную остроту от центра до края поля зрения, с быстрым спадом, возможно, за пределами 4-5º центральной области высокой остроты зрения.

Обзор.

Очень сложный, но интересный вопрос. Есть одна ключевая вещь, прежде чем мы начнем. Мозг мгновенно удаляет ненужную информацию среди другой сверхинтенсивной обработки и сосредотачивается на вещах, которые стоит запомнить. То, что вы «видите», не соответствует техническим способностям глаза. Но что касается его технических возможностей; Есть диапазон оценок от 5 до 500 мегапикселей.

Примечание: ни один из этих расчетов не является научно принятым.

Человеческие глаза

Человек с зрением 20/20 способен разрешить эквивалент примерно 52 мегапиксельной камеры (при условии угла обзора 60 °). Это основано на способности каждой палочки и колбочки представлять мегапиксель. Имеется около 7 миллионов колбочек (нужны высокие уровни освещенности и обеспечивают цвет) и 120 миллионов палочек (работают при слабом освещении, не выводят цвета, не всегда активированы). Вместе они работают, чтобы создать где-то между 50-500MP . (ДЕЙСТВИТЕЛЬНО уместно!). Менее консервативные оценки требуют 500+ миллионов мегапикселей.

Ни одна из этих статей не была рецензирована, поэтому ни у одной из этих идей нет научной жизнеспособности. Оценка 567MP не предполагает неподвижное изображение. Он учитывает крошечные угловые вибрации, которые глаза делают, чтобы собрать больше информации. Оценка также учитывает более широкое поле зрения (120˚) (следовательно, у него больше MP, чем у фоторецепторов).

Эта статья оспаривает эти высокие оценки и говорит, что «такие расчеты вводят в заблуждение». Среди таких вещей, как слабое освещение и отсутствие скорости затвора, наиболее заметная разница в изображении и вашем зрении связана с тем, как ваши глаза фокусируются на чем-то.

Только центральное зрение 20/20. Общее изображение довольно брюки от центра. На 20 ° от центра наши глаза разрешают лишь одну десятую детализации. На периферии мы обнаруживаем только крупномасштабный контраст и минимальный цвет. Исходя из этого, один взгляд глаза способен воспринимать только детали, сравнимые с 5-15-мегапиксельной камерой (в зависимости от зрения). Глаз должен для этого взглянуть несколько раз, и даже тогда будут помнить только запоминающиеся текстуры, цвета и формы.

Другие животные.

Hawk. Это, вероятно, то, что люди будут наиболее знакомы как хищная птица с орлиными глазами. Они имеют примерно в 5 раз большую плотность фоторецепторов, чем мы, поэтому предположим, что у них четверть гигапикселя ( 250 MP-5.5GP ). Что лучше в этих парнях, чем в нас, так это то, что у них нервов больше, чем у нас. Не существует точного способа сказать, что это означает лучшее разрешение, но это указывает на то, что от их глаз в мозг передается больше информации.

Mantis Shrimp. У нас есть 3 типа цветных фоторецепторов (колбочек). Ученые определили 16 цветовых рецепторов у креветок богомола. Очевидно, что это за пределами нашего понимания. Кроме того, это не имеет ничего общего с разрешением, но глубина цвета, которую имеют эти парни, феноменальна.

Наверное, не стоит спрашивать о megapixels , человеческий глаз — это сложная система, а не только «матрица». Вам лучше спросить о диапазоне angular resolutions .

Ищите это здесь:

Угловое разрешение: около 4 угловых минут, или около 0,07 °, [1], что соответствует 1,2 м на расстоянии 1 км.

Из того, что я прочитал, я полагаю, что при обсуждении конечной разрешающей способности глаза необходимо учитывать, что фовеа — единственная часть сетчатки, способная отличить мелкие детали. Размер этой области на нашей сетчатке довольно мал, поэтому мы должны постоянно настраивать глаза, чтобы «субъект» падал на эту область. На самом деле он настолько мал, что даже когда мы концентрируемся на маленьком объекте, мы должны сканировать его, но не можем разрешить детали даже небольшого объекта за один раз. Какую большую площадь мы можем решить с максимальной ясностью, не оглядываясь? Эта область имеет диаметр около расстояния между двумя точками двоеточия, считываемого на нормальном расстоянии считывания.

Что касается кадров в секунду, я считаю, что эквивалентность для людей составляет 1/10 секунды. Попробуйте провести эксперимент — остановившись при свете, обратите внимание, что детали легкосплавных дисков на автомобилях, пересекающих ваш путь, размыты. Следуя одному из ваших глаз, постучите (не ударите) головой по виску. Это потрясет ваши глаза, а иногда, в самый короткий момент, ваши глаза будут «панорамировать» частью колеса, которая раскроет его детали.

Простой ответ на этот вопрос будет 2 мегапикселя. Я серьезно. Вот научное объяснение этому MindLabs .

Человеческий глаз плохо видит. Когда мы фокусируемся близко, мы действительно избирательны, так как оно может равняться f1. 99% сцены слишком размыты.

У нас также есть слепое пятно, которое объясняется в ссылке выше.

Также мы не можем заморозить ни одну сцену, которая не может сравниться даже с самой дешевой камерой.

Подводя итог, наши глаза отстой, но наш мозг слишком хорошо компенсирует, что мы все считаем, что мы лучше, чем каждая камера на рынке.

576 мегапикселей — это согласно статье ученого и фотографа Роджера Кларка , которая также больше рассказывает о человеческом глазе и его эквивалентах цифровым технологиям .

Существует около 120 миллионов стержней и около 6 миллионов колбочек, поэтому максимальное теоретическое разрешение человеческого глаза (учитывая идеальную оптическую светопропускание в сетчатке) должно составлять около 2 мегапикселей (для триплета RGB требуется 3 колбочки) с действительно высокий динамический диапазон в периферийных областях (для этого нужны стержни).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector