Ile „megapikseli” widzi ludzkie oko?

Oczywiście istnieje ograniczenie tego, co ludzkie ciało może przetwarzać, na przykład liczby klatek na sekundę. Moje pytanie brzmi: ile MegaPikseli potrzebowałoby, aby ludzkie oko nie mogło dłużej odróżnić go od życia?

Premia za podanie odpowiedzi dla innych gatunków.

Pytanie o takie rzeczy jak częstotliwość klatek, rozdzielczość lub zakres dynamiczny ludzkiego oka i ich porównanie z aparatami zawsze ma takie same problemy:

1. „Obraz”, który widzisz, nie jest „pojedynczą ekspozycją”, oko ciągle się porusza i dostosowuje.

2. Ta część mózgu, która obsługuje wzrok, jest naprawdę dobra (i dość duża), ciągle łączy „kadry” z oczu i wypełnia puste pola.

Zasadniczo każdy obraz, który widzisz oczami, jest panoramą HDR, która została naprawiona za pomocą funkcji rozpoznawania zawartości (i podobnie jak w przypadku aparatu, po wejściu do panoram HDR możesz zrobić je w dowolnej arbitralnie wysokiej rozdzielczości i DR)

Poza tym oko / mózg faktycznie działa tylko na tej części sceny, na której się koncentrujesz. Otrzymujesz zadziwiająco wysoką rozdzielczość w tej niewielkiej części świata, o której teraz myślisz - w pozostałej części sceny tak naprawdę nie „zobacz”, naprawdę musisz zauważyć rzeczy tylko wtedy, gdy coś niebezpiecznego zmierza ci w drogę (dlatego ruch po bokach jest tak rozpraszający).

Jeśli spojrzysz na specyfikację ludzkiego oka, jakby to był aparat, przekonasz się, że jest dość mało sprecyzowany.

• Bardzo niska rozdzielczość pod względem pikseli - bardzo niewiele megapikseli - większość pikseli jest skoncentrowana na bardzo małym obszarze w centrum. Praktycznie brak możliwości rozróżnienia drobnych szczegółów poza niewielkim obszarem pośrodku kadru.

• Straszna ekstremalna aberracja chromatyczna, aberracja sferyczna i hałas.

• Minimalna i maksymalna odległość ogniskowania pogarsza się z wiekiem, a wiele modeli ma wady fabryczne.

Jednak powodem tego nie jest to, że pomiar oka tak, jakby to był aparat, nie ma sensu: obraz, który widzimy, jest tworzony przez nasz mózg, który bezbłędnie i ciągle łączy ze sobą niezliczone zdjęcia wykonane przez nasze oczy i przetwarza je.

Podczas gdy oko ma tylko bardzo mały obszar w centrum naszej wizji, który ma jakąkolwiek rzeczywistą zdolność rozpoznawania szczegółów, mózg ma mechanizm motoryczny, który obraca oko w celu pobrania setek szybkich próbek obrazu jeden po drugim , a następnie łączy to w jeden duży obraz (z trzema wymiarami i ruchem!).

Potrzebne byłyby setki megapikseli rozdzielczości i praktycznie bezbłędna soczewka, aby odtworzyć złożony obraz, który składa mózg, nawet jeśli oko w izolacji nie jest w stanie osiągnąć niczego tak dobrego.

Ile „pikseli” rejestrowanych przez ludzkie oko tak naprawdę nie odpowiada na pytanie. Jest to równoważne tylko wtedy, gdy powiedzmy, że zdjęcie zrobione aparatem jest wysadzone w powietrze, aby było wystarczająco duże, aby pochłonąć całe pole widzenia widza. W tym rozmiarze oryginalne zdjęcie musiałoby mieć około 576 Mp.

Szczegóły obrazu są zwykle mierzone w DPI (kropki na cal), a nawet wtedy rozmiar i odległość od widza muszą być ustalone, aby określić, jak gęste muszą być kropki, aby ludzkie oko przestało być w stanie powiedzieć, że są kropkami.

Wysokiej jakości wydruk wykonany dla średniej odległości odczytu (18-24 cali) jest rzędu 5-10K DPI. Obraz kwadratowy o przekątnej 1 cala (@ 10 K), czyli 100 Mp tutaj ... obraz o wielkości 1 x 1 cala

Problem polega na tym, że chociaż ogólna scena może wymagać jedynie 576 Mp, kiedy oko faktycznie skupia się na konkretnym regionie, cała jego ostrość ma wpływ na ten region. Dlatego obraz 1x1 cala musi mieć znacznie większą gęstość, aby „oszukać” oko.

Aby zrobić zdjęcie wystarczająco duże, a jednocześnie wystarczająco szczegółowe, aby można było się na nim skupić, liczba MegaPikseli jest ogromna. Dlatego widzisz używane okulary. Ekran jest znacznie bliżej oka, dzięki czemu obraz jest gęstszy, a jednocześnie wydaje się większy.

Załóżmy, że masz aparat 5 MP. To mniej więcej 2200 x 2200 pikseli. Jeśli czujnik (CCD) ma mniej więcej 1 cal x 1 cal, to znaczy ... zgadłeś, że to 2200 DPI.

Teraz powiększ to do 8 na x 8 na zdjęciu, a to tylko 275 DPI. Nigdzie w pobliżu 5000 DPI nie potrzebujesz druku wysokiej jakości. (jeśli jednak spojrzysz na nią 8 razy z daleka ...)

Szczerze mówiąc, 2K DPI jest znośny dla standardowego wydruku (przy odległości do czytania), a podczas oglądania zdjęcia na małym ekranie (lub wydruku) wygląda znacznie bardziej „realnie”.

Aby uzyskać rozdzielczość 4x5 @ 5K DPI, potrzebujesz 500 Mp. @ 2K nadal potrzebujesz 80 Mp. Z grubsza mówiąc, kamera 24 Mp (CCD) odpowiada jakości filmu 35 mm.

Oczywiście istnieje wiele technik ulepszania, których można użyć do „uzupełnienia” brakującej gęstości w przypadku obrazu cyfrowego.

Ale jeśli potrzebujesz dużych zdjęć, stary film modowy można zrobić w znacznie większych rozmiarach niż CCD (film 8 cali x 10 cali, na przykład: http://answers.yahoo.com/question ) / index? Qid = 20061123192628AANDiGx)

Liczba 576MP, który pochodzi w miejscu Roger Clark tutaj , jest bardzo szorstki ZBLIŻANIE. Po pierwsze, jest to ostrożny szacunek, biorąc pod uwagę wartość pola widzenia 120º, kiedy ludzkie widzenie jest bliższe 180º (co tak naprawdę osiąga wartość 1,3 GIGAPIXELA !!!). Ignoruje to również fakt, że mamy „foveal spot” 2º w pobliżu środka nasze oczy, w których nasza ostrość jest najwyższa, i szerszy obszar 10º, w którym nasza wizja jest przyzwoita, ale niezbyt „dobra” i na pewno nie doskonała (jako szybki test ... zobacz, ile tekstu w tej odpowiedzi jest w pełni jasne , a ile w rzeczywistości jest niewyraźne i nieczytelne, gdy patrzy się dokładnie w to samo miejsce przez pewien czas ... możesz być zaskoczony, jak wiele ekranu nie możesz w rzeczywistości przeanalizować w żadnych rzeczywistych, znaczących szczegółach.) widzenie, ostrość jest dość niska, brakuje wierności kolorów itp.

Moim zdaniem nie sądzę, aby opisywanie ludzkiej wizji w kategoriach megapikseli było słuszne. Mam wielki szacunek dla Rogera Clarka, jednak jego artykuł musi być ujęty we właściwym świetle: zakłada maksymalną ostrość widzenia w całym polu widzenia! Najważniejszym faktem jest to, że nasza maksymalna ostrość widzenia wpływa tylko na niewielki obszar środkowej części naszego widzenia. Region, który prawdopodobnie nawet nie obejmuje pojedynczego wydruku 8 x 10 cali oglądanego z odległości stopy ... który wymaga mniej niż 9 megapikseli (3330 x 2664 pikseli) do wydrukowania przy 333 ppi ( wymagana rozdzielczość dla odległości oglądania jednej stopy ).

Teoretycznie wymagałoby to coraz mniej megapikseli, aby kontynuować drukowanie pierścieni odbitek 8x10 "krążących wokół centralnego, aby wypełnić całe ludzkie pole widzenia. Z rzeczywistego punktu widzenia, prawdopodobnie potrzeba o 1/3 mniej megapikseli na„ pierścień ” odbitki (zgadywanie z grubsza), a może cztery pierścienie odbitek, aby całkowicie wypełnić pole widzenia „od rogu do rogu”. To wszystko wskazuje na mniej niż 85 megapikseli!

To powiedziawszy ... wciąż nie uważam, aby próba opisania ludzkiej ostrości wzroku była wyrażona w megapikselach. Mamy różną ostrość od środka do krawędzi naszego pola widzenia, z szybkim spadkiem poza być może centralny obszar wysokiej ostrości 4-5º.

Przegląd.

Bardzo trudne, ale ciekawe pytanie. Zanim zaczniemy, jest jedna kluczowa rzecz. Mózg natychmiast usuwa niepotrzebne informacje spośród innych bardzo intensywnych procesów i skupia się na rzeczach, o których warto pamiętać. To, co „widzisz”, nie jest dokładne w zakresie zdolności technicznych oka. Ale jeśli chodzi o jego zdolność techniczną; istnieje szereg szacunków, od 5 do ponad 500 megapikseli.

Uwaga: Żadne z tych obliczeń nie jest naukowo akceptowane.

Ludzkie oczy.

Człowiek z wizją 20/20 jest w stanie rozwiązać odpowiednik aparatu o rozdzielczości około 52 megapikseli (zakładając kąt widzenia 60 °). Jest to oparte na tym, że każda komórka pręta i stożka może reprezentować megapiksel. Istnieje około 7 milionów stożków (wymaga wysokiego poziomu światła i zapewnia kolor) i 120 milionów prętów (działa w słabym świetle, nie generuje kolorów, nie zawsze aktywowane). Razem działają one, aby stworzyć gdzieś pomiędzy 50-500MP . (NAPRAWDĘ w przybliżeniu!). Mniej konserwatywne szacunki twierdzą, że ponad 500 milionów megapikseli.

Żaden z tych artykułów nie był recenzowany, więc żadna z tych idei nie ma naukowej wykonalności. Szacunkowy 567MP nie zakłada nieruchomego obrazu. Uwzględnia drobne wibracje kątowe, które wywołują oczy, aby zebrać więcej informacji. Oszacowanie uwzględnia także szersze pole widzenia (120˚) (stąd ma więcej MP niż fotoreceptorów).

Ten artykuł kwestionuje te wysokie szacunki i mówi „takie obliczenia wprowadzają w błąd”. Spośród rzeczy takich, jak słabe światło i brak czasu otwarcia migawki, najbardziej zauważalna różnica w obrazie w porównaniu do wzroku wynika ze sposobu, w jaki oczy skupiają się na czymś.

Tylko wizja centralna to 20/20. Ogólny obraz to ładne spodnie z dala od centrum. Tylko 20 ° poza środkiem nasze oczy rozpoznają tylko jedną dziesiątą tyle szczegółów. Na obrzeżach wykrywamy tylko duży kontrast i minimalne kolory. Na tej podstawie pojedynczy rzut oka jest w stanie dostrzec szczegóły porównywalne z aparatem 5-15 megapikseli (w zależności od wzroku). Oko musi kilka razy rzucić okiem, a nawet wtedy zapamiętane zostaną tylko niezapomniane tekstury, kolory i kształty.

Inne zwierzęta.

Jastrząb. Jest to prawdopodobnie to, co ludzie będą najbardziej znali jako drapieżnego ptaka drapieżnego. Mają około 5 razy większą gęstość fotoreceptorów niż my, więc powiedzmy, że mają ćwierć gigapiksela ( 250 MP-5,5GP ). Co jest lepsze w tych facetach od nas, to że mają znacznie więcej nerwów kierujących się do mózgu niż my. Nie ma pewnego sposobu, aby powiedzieć, że wskazuje to na lepszą rozdzielczość, ale oznacza to, że więcej informacji jest przekazywanych do mózgu z ich oczu.

http://en.wikipedia.org/wiki/Hawk#Eyesight

Mantis Shrimp. Mamy 3 rodzaje kolorowych fotoreceptorów (komórki stożkowe). Naukowcy zidentyfikowali 16 receptorów barwnych w krewetkach modliszki. Oczywiście jest to poza naszym umysłem. Co więcej, nie ma to nic wspólnego z rozdzielczością, ale głębia kolorów tych facetów jest fenomenalna.

Prawdopodobnie nie powinieneś pytać o to megapixels, że ludzkie oko to złożony system, nie tylko „matryca”. Lepiej zapytaj o zasięg angular resolutions.

Szukaj tutaj:

http://en.wikipedia.org/wiki/Naked_eye

http://en.wikipedia.org/wiki/Angular_resolution

Rozdzielczość kątowa: około 4 minut kątowych lub około 0,07 ° [1], co odpowiada 1,2 m w odległości 1 km.

Z tego, co przeczytałem, uważam, że dyskutując o ostatecznej zdolności rozdzielczej oka, należy wziąć pod uwagę, że fovea jest jedyną częścią siatkówki, która jest w stanie odróżnić drobne szczegóły. Rozmiar tego regionu na naszej siatkówce jest dość mały, co wymaga od nas ciągłego dostosowywania wzroku, aby „przedmiot” spadł na ten obszar. W rzeczywistości jest tak mały, że nawet koncentrując się na małym obiekcie, musimy go przeskanować, nie jesteśmy w stanie rozwiązać szczegółów nawet małego obiektu na raz. Jak duży obszar możemy rozwiązać z maksymalną jasnością, nie odrywając wzroku? Obszar ten ma średnicę około odległości między dwiema kropkami okrężnicy odczytywanej przy normalnej odległości odczytu.

Jeśli chodzi o klatki na sekundę, uważam, że równoważność dla ludzi wynosi 1/10 sekundy. Wypróbuj eksperyment - zatrzymując się przy świetle, zauważ, jak szczegóły felg aluminiowych w samochodach przechodzących przez twoją ścieżkę są rozmyte. Podążając za jednym z oczu, dotknij (nie uderzaj) boku głowy w skroń. Spowoduje to wstrząśnięcie twoimi oczami i czasami, przez krótką chwilę, twoje oczy będą „przesuwać” się z częścią koła, która ujawni jego szczegóły.

Prosta odpowiedź na to pytanie to 2 megapiksele. Mam na myśli to. Oto naukowe wyjaśnienie tego MindLabs .

Ludzkie oko w ogóle nie widzi dobrze. Kiedy skupiamy się blisko, jesteśmy naprawdę selektywni, że może równać się f1. 99% sceny jest zbyt rozmazane.

Mamy również martwy punkt, co wyjaśniono w powyższym linku.

Nie możemy też zamrozić żadnej sceny, która nie może być porównywalna z nawet najtańszym aparatem.

Podsumowując, nasze oko jest do kitu, ale nasze mózgi zbyt dobrze kompensują, że wszyscy uważamy, że jesteśmy lepsi niż każdy aparat na rynku.

576 megapikseli - tak wynika z artykułu naukowca i fotografa Rogera Clarka , który mówi także o ludzkim oku i jego odpowiednikach do technologii cyfrowej ...

Istnieje około 120 milionów prętów i około 6 milionów stożków, więc maksymalna teoretyczna rozdzielczość ludzkiego oka (biorąc pod uwagę doskonałą optyczną transmisję światła w siatkówce) powinna wynosić około 2 megapikseli (potrzeba 3 stożków dla tripletu RGB) z naprawdę wysoki zakres dynamiki w obszarach peryferyjnych (po to są pręty).