ตามนุษย์สามารถมองเห็น“ MegaPixels” กี่อัน?

เห็นได้ชัดว่ามีข้อ จำกัด ในสิ่งที่ร่างกายมนุษย์สามารถประมวลผลเช่นเฟรมต่อวินาที คำถามของฉันคือ MegaPixels ที่จะใช้ก่อนที่สายตามนุษย์จะไม่สามารถแยกความแตกต่างจากชีวิตได้อีกต่อไป?

โบนัสสำหรับการรวมคำตอบสำหรับสายพันธุ์อื่น ๆ

คำถามเกี่ยวกับสิ่งต่าง ๆ เช่นอัตราเฟรมความละเอียดหรือช่วงไดนามิกของสายตามนุษย์และการเปรียบเทียบกับกล้องมักมีปัญหาแบบเดียวกันเสมอ:

1. "ภาพ" ที่คุณเห็นไม่ใช่ "การเปิดรับแสงเดียว" ดวงตากำลังเคลื่อนไหวและปรับอย่างต่อเนื่อง

2. ส่วนของสมองทีที่มองเห็นนั้นดีจริงๆ (และค่อนข้างใหญ่) มันรวมเอา "frames" ที่ได้รับจากตาและเติมในช่องว่างตลอดเวลา

โดยทั่วไปทุกภาพที่คุณเห็นด้วยตาคือภาพพาโนรามา HDR ที่แก้ไขด้วยการเติมเนื้อหาที่รับรู้ (และเหมือนกับกล้องเมื่อคุณเข้าสู่ภาพพาโนรามา HDR คุณสามารถทำให้ภาพเหล่านี้มีความละเอียดสูงและ DR)

ดวงตา / สมองใช้งานได้เฉพาะในส่วนของฉากที่คุณจดจ่ออยู่คุณจะได้รับความละเอียดสูงอย่างน่าอัศจรรย์สำหรับส่วนเล็ก ๆ ของโลกที่คุณกำลังคิดอยู่ตอนนี้ - สำหรับส่วนที่เหลือของฉากที่คุณไม่ได้ทำจริงๆ "เห็น" เลยคุณเพียง แต่ต้องสังเกตสิ่งต่าง ๆ หากมีสิ่งใดที่อันตรายในแบบของคุณ (นั่นคือสาเหตุที่การเคลื่อนไหวด้านข้างทำให้เสียสมาธิ)

ถ้าคุณดูข้อมูลจำเพาะของดวงตามนุษย์ราวกับว่ามันเป็นกล้องคุณจะพบว่ามันค่อนข้างต่ำ

• ความละเอียดต่ำมากในแง่ของพิกเซล - น้อยมากเมกะพิกเซล - ด้วยพิกเซลส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในพื้นที่เล็ก ๆ ตรงกลาง แทบไม่มีความสามารถในการแยกความแตกต่างของรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ ออกนอกพื้นที่เล็ก ๆ ตรงกลางของเฟรม

• ความคลาดเคลื่อนสีที่น่ากลัวอย่างมากความผิดปกติของทรงกลมและเสียงรบกวน

• ระยะโฟกัสต่ำสุดและสูงสุดลดลงตามอายุและรุ่นจำนวนมากมีข้อบกพร่องจากโรงงาน

อย่างไรก็ตามเหตุผลที่ไม่มีสิ่งใดที่นับได้ก็คือการวัดสายตาราวกับว่ามันเป็นกล้องที่ไม่สมเหตุสมผล: ภาพที่เราเห็นถูกสร้างขึ้นโดยสมองของเราซึ่งไม่มีที่ติและต่อเนื่องเข้าด้วยกัน

ในขณะที่ดวงตามีเพียงพื้นที่เล็ก ๆ ในใจกลางของการมองเห็นของเราที่มีความสามารถในการแยกแยะรายละเอียดที่แท้จริงสมองมีกลไกของมอเตอร์ที่หมุนรอบดวงตาเพื่อที่จะใช้ตัวอย่างภาพหลายร้อยอย่างรวดเร็วหลังจากที่อื่น จากนั้นรวบรวมสิ่งนี้เป็นภาพขนาดใหญ่หนึ่งภาพ (มีสามมิติและเคลื่อนไหว!)

คุณจะต้องใช้ความละเอียดหลายร้อยล้านพิกเซลและเลนส์ไร้ที่ติเพื่อเลียนแบบภาพคอมโพสิตที่สมองประกอบแม้ว่าดวงตาที่แยกออกจากกันจะไม่มีความสามารถใด ๆ

จำนวนพิกเซลที่มนุษย์จับได้ไม่ตอบคำถาม มันเท่ากับว่าเมื่อใดรูปภาพที่คุณถ่ายด้วยกล้องจะใหญ่พอที่จะใช้พื้นที่ภาพทั้งหมดของผู้ชม ด้วยขนาดดังกล่าวภาพถ่ายต้นฉบับจะต้องมีประมาณ 576 Mp

รายละเอียดของภาพมักจะวัดเป็น DPI (จุดต่อนิ้ว) และถึงแม้ว่าขนาดและระยะทางจากมุมมองภาพจะต้องได้รับการแก้ไขเพื่อกำหนดว่าจุดที่หนาแน่นจะต้องเป็นอย่างไรต่อสายตามนุษย์ สามารถบอกได้ว่าเป็นจุด

งานพิมพ์คุณภาพสูงสำหรับระยะการอ่านค่าเฉลี่ย (18-24 นิ้ว) อยู่ที่ 5-10KDPI สำหรับรูปภาพสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 1 นิ้ว (@ 10K) นั่นคือ 100 Mp ที่นั่น ... สำหรับภาพขนาด 1x1 นิ้ว

ปัญหาคือแม้ว่าฉากทั่วไปอาจต้องการเพียง 576 Mp เท่านั้นเมื่อดวงตามุ่งเน้นไปที่ภูมิภาคใดพื้นที่หนึ่ง ดังนั้นรูปภาพขนาด 1x1 นิ้วจะต้องมีความหนาแน่นสูงกว่ามากเพื่อ "หลอก" ดวงตา

เพื่อให้ภาพมีขนาดใหญ่พอและยังมีรายละเอียดเพียงพอที่จะมุ่งเน้นไปที่จำนวนของ MegaPixels นั้นใหญ่มาก นั่นเป็นเหตุผลที่คุณเห็นว่ามีการใช้แว่นตา หน้าจออยู่ใกล้กับดวงตามากขึ้นทำให้ภาพหนาแน่นขึ้นและยังใหญ่ขึ้น

สมมติว่าคุณมีกล้อง 5 MP นั่นคือประมาณ 2,200 x 2,200 พิกเซล ถ้าเซ็นเซอร์ (CCD) ประมาณ 1 ใน x 1 นิ้วนั่นคือ ... คุณเดาได้ว่า 2,200 DPI

ตอนนี้ระเบิดภาพที่มีขนาด 8 x 8 ในภาพและมีเพียง 275 DPI ไม่มีที่ไหนใกล้ 5000 DPI ที่คุณต้องการสำหรับการพิมพ์คุณภาพสูง (อย่างไรก็ตามถ้าคุณดูจาก 8 เท่าไกล ... )

ตามความจริงแล้ว 2K DPI นั้นพอใช้ได้สำหรับการพิมพ์มาตรฐาน (@ ระยะการอ่าน) และเมื่อดูภาพถ่ายบนหน้าจอขนาดเล็ก (หรือพิมพ์) มันดูเหมือน "ของจริง" มากขึ้น

ในการรับ 4x5 @ 5K DPI คุณต้องมี 500 Mp @ 2K คุณยังต้องการ 80 Mp โดยประมาณแล้วกล้อง 24 Mp (CCD) เทียบเท่ากับคุณภาพของภาพยนตร์ 35 มม.

แน่นอนว่ามีเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพมากมายที่คุณสามารถใช้เพื่อ "เติม" ความหนาแน่นที่หายไปเมื่อคุณมีภาพดิจิทัล

แต่ถ้าคุณต้องการรูปภาพขนาดใหญ่ฟิล์มแบบเก่าสามารถสร้างได้ในขนาดที่ใหญ่กว่า CCDs (เช่นฟิล์ม 8in X 10in ตัวอย่างเช่น: http://answers.yahoo.com/question ) / ดัชนี? qid = 20061123192628AANDiGx

จำนวน 576MP ซึ่งได้มาจากเว็บไซต์ของ Roger Clark ที่นี่เป็นเรื่องที่ยากมากโดยประมาณ. สำหรับหนึ่งมันคือการประเมินแบบอนุรักษ์นิยมที่กำหนด120º FOV เมื่อการมองเห็นของมนุษย์ใกล้เคียงกับ 180 clocks (ซึ่งจริง ๆ แล้วนาฬิกาในที่ 1.3 GIGAPIXELS !!!) นอกจากนี้ยังไม่สนใจความจริงที่ว่าเรามี "จุด foveal" 2 near ใกล้ใจกลางของ ดวงตาของเราอยู่ที่ระดับสูงสุดของเราและพื้นที่กว้างกว่า10ºที่วิสัยทัศน์ของเราดี แต่ไม่ใช่ "ดี" จริง ๆ และไม่ยอดเยี่ยม (เป็นการทดสอบอย่างรวดเร็ว ... ดูว่าข้อความในคำตอบนี้ชัดเจนจริง ๆ เพียงใด และเท่าไหร่ที่ไม่ชัดเจนและไม่สามารถอ่านได้จริง ๆ เมื่อมองไปที่จุดเดียวกันในช่วงเวลาหนึ่ง ... คุณอาจประหลาดใจกับจำนวนหน้าจอที่คุณไม่สามารถวิเคราะห์ในรายละเอียดที่มีความหมายจริง ๆ ) ที่บริเวณรอบนอกของเรา การมองเห็นความรุนแรงค่อนข้างต่ำขาดความเที่ยงตรงของสี ฯลฯ

ในความคิดของฉันฉันไม่เชื่อว่ามันถูกต้องแม้จะอธิบายวิสัยทัศน์ของมนุษย์ในแง่ของล้านพิกเซล ฉันเคารพโรเจอร์คลาร์กเป็นอย่างมากอย่างไรก็ตามบทความของเขาจำเป็นต้องได้รับแสงที่เหมาะสม: ถือว่ามีความสามารถในการมองเห็นสูงสุดทั่วทุกมุมมอง! ความจริงที่สำคัญคือความชัดเจนทางสายตาสูงสุดของเรามีผลเฉพาะกับพื้นที่เล็ก ๆ ในส่วนที่เป็นศูนย์กลางของการมองเห็นของเรา ภูมิภาคที่อาจไม่ครอบคลุมแม้แต่การพิมพ์ขนาด 8x10 "หนึ่งครั้งที่มองออกไปหนึ่งฟุต ... ซึ่งต้องใช้น้อยกว่า 9 ล้านพิกเซล (3330x2664 พิกเซล) เพื่อพิมพ์ที่ 333ppi ( ความละเอียดที่จำเป็นสำหรับระยะทางในการรับชมหนึ่งฟุต )

ในทางทฤษฎีจะต้องใช้จำนวนเมกะพิกเซลที่น้อยลงและน้อยลงเพื่อพิมพ์วงแหวนต่อไปของ 8x10 "การพิมพ์ที่วนรอบศูนย์กลางหนึ่งเพื่อเติมเต็มมุมมองของมนุษย์ทั้งหมดจากมุมมองความจริงของโลกจริงหนึ่งอาจต้องการเมกะพิกเซลที่น้อยลง 1 / 3rd ต่อ" วงแหวน " print (คาดเดาคร่าวๆ) และอาจมีสี่ print เพื่อเติมฟิลด์ทั้งหมดของมุมมอง "corner to corner" นาฬิกาที่มีความละเอียดน้อยกว่า 85 ล้านพิกเซล!

ที่กล่าวว่า ... ฉันยังคงไม่เชื่อว่าถูกต้องหรือมีประโยชน์ในการลองและอธิบายความสามารถในการมองเห็นของมนุษย์ในรูปของเมกะพิกเซล เรามีความรุนแรงที่แตกต่างกันจากศูนย์กลางไปยังขอบของมุมมองภาพของเราด้วยการตกหล่นอย่างรวดเร็วนอกเขตภูมิภาคที่มีความรุนแรงสูง 4-5. กลาง

ภาพรวม

คำถามที่ยากมาก แต่น่าสนใจ มีสิ่งสำคัญก่อนที่เราจะเริ่ม สมองจะลบข้อมูลที่ไม่จำเป็นออกทันทีระหว่างการประมวลผลที่เข้มข้นมาก ๆ และมุ่งเน้นไปที่สิ่งที่ควรค่าแก่การจดจำ สิ่งที่คุณเห็นไม่ถูกต้องเกี่ยวกับความสามารถทางเทคนิคของดวงตา แต่สำหรับความสามารถทางเทคนิค มีช่วงของการประมาณการตั้งแต่ 5 ถึงมากกว่า 500 ล้านพิกเซล

หมายเหตุ:การคำนวณเหล่านี้ไม่เป็นที่ยอมรับทางวิทยาศาสตร์

ดวงตามนุษย์

มนุษย์ที่มีวิสัยทัศน์ 20/20 สามารถแก้ไขกล้องที่มีความเทียบเท่าประมาณ 52 ล้านพิกเซล (สมมติว่าเป็นมุมมอง 60 °) สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับแต่ละเซลล์และเซลล์รูปกรวยที่สามารถแสดงถึงล้านพิกเซล มีกรวยประมาณ 7 ล้านตัว (ต้องการระดับแสงสูงและให้สี) และ 120 ล้านแท่ง (ทำงานในที่แสงน้อย, ไม่ส่งออกสี, ไม่เปิดใช้งานเสมอ) ร่วมกันทำงานเหล่านี้เพื่อสร้างที่ไหนสักแห่งระหว่าง50-500MP (จริงๆแล้วเป็นเรื่องที่น่าจับตามอง!) ประมาณการแบบอนุรักษ์นิยมน้อยลงเรียกร้อง 500 ล้านล้านพิกเซล

ไม่มีบทความใดที่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อนดังนั้นจึงไม่มีความเป็นไปได้ทางวิทยาศาสตร์สำหรับแนวคิดใด ๆ เหล่านี้ ค่าประมาณ 567MP นั้นไม่ถือว่าเป็นภาพนิ่ง มันคำนึงถึงการสั่นสะเทือนเชิงมุมเล็ก ๆ ที่ดวงตาทำเพื่อรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติม การประมาณการยังคำนึงถึงมุมมองที่กว้างขึ้น (120˚) (ดังนั้นจึงมี MP มากกว่าตัวรับแสง)

นี้บทความข้อพิพาทประมาณการสูงเหล่านั้นและบอกว่า "การคำนวณดังกล่าวจะทำให้เข้าใจผิด" ในบรรดาสิ่งต่าง ๆ เช่นแสงน้อยและไม่มีความเร็วชัตเตอร์ความแตกต่างที่โดดเด่นที่สุดของภาพเทียบกับสายตาของคุณนั้นมาจากการที่ดวงตาของคุณจดจ่อกับบางสิ่ง

เฉพาะวิสัยทัศน์กลางคือ 20/20 ภาพรวมเป็นกางเกงที่อยู่ห่างจากศูนย์กลาง ห่างจากจุดศูนย์กลาง 20 องศาสายตาของเราแก้ไขรายละเอียดเพียงหนึ่งในสิบเท่านั้น ที่รอบนอกเราตรวจพบความคมชัดขนาดใหญ่และสีที่น้อยที่สุดเท่านั้น จากการมองเพียงแวบเดียวจึงสามารถรับรู้รายละเอียดได้เทียบเท่ากับกล้อง 5-15 ล้านพิกเซล (ขึ้นอยู่กับการมองเห็น) ดวงตาต้องมองอย่างรวดเร็วหลายครั้งและถึงแม้จะมีเพียงพื้นผิวที่น่าจดจำสีและรูปร่างเท่านั้นที่จะถูกจดจำ

สัตว์อื่น ๆ

เหยี่ยว. นี่อาจเป็นสิ่งที่ผู้คนจะคุ้นเคยมากที่สุดในฐานะที่เป็นนกอินทรีตาของเหยื่อ พวกมันมีความหนาแน่นของตัวรับแสงมากกว่าเราประมาณ 5 เท่าดังนั้นสมมติว่าพวกมันมีหนึ่งในสี่ของกิกะบิต ( 250 MP-5.5GP ) สิ่งที่ดีกว่าเกี่ยวกับพวกนี้มากกว่าพวกเราก็คือพวกเขามีวิธีที่จะทำให้สมองประสาทมากกว่าที่เราทำ ไม่มีวิธีที่แน่นอนในการบอกว่าบ่งบอกความละเอียดที่ดีกว่า แต่มันบ่งบอกว่ามีการส่งข้อมูลไปยังสมองจากดวงตาของพวกเขามากขึ้น

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

กุ้งตั๊กแตนตำข้าว เรามีตัวรับแสงสี 3 ชนิด (เซลล์รูปกรวย) นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุตัวรับสี 16 ตัวในกุ้งตั๊กแตนตำข้าว เห็นได้ชัดว่านี่เป็นสิ่งที่เกินความเข้าใจของเรา นอกจากนี้สิ่งนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหา แต่ความลึกของสีที่พวกเขามีนั้นเป็นปรากฎการณ์

คุณไม่ควรถามเกี่ยวกับmegapixelsสายตามนุษย์เป็นระบบที่ซับซ้อนไม่เพียง แต่ "เมทริกซ์" เท่านั้น angular resolutionsคุณดีควรถามเกี่ยวกับช่วงของ

มองหาที่นี่:

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

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

ความละเอียดเชิงมุม: ประมาณ 4 arcminutes หรือประมาณ 0.07 °, [1] ซึ่งสอดคล้องกับ 1.2 ม. ที่ระยะ 1 กม.

จากสิ่งที่ฉันอ่านฉันเชื่อว่าเมื่อพูดถึงพลังการแก้ไขที่ดีที่สุดของดวงตาคุณต้องพิจารณาว่า fovea เป็นเพียงส่วนเดียวของเรตินาที่สามารถแยกแยะรายละเอียดที่ละเอียด ขนาดของพื้นที่ในเรตินาของเรานั้นค่อนข้างเล็กทำให้เราต้องปรับสายตาของเราตลอดเวลาเพื่อให้“ ตัวแบบ” ตกลงบนบริเวณนี้ ในความเป็นจริงมันมีขนาดเล็กมากถึงแม้จะมุ่งเน้นไปที่วัตถุขนาดเล็กเราต้องสแกนมันเราไม่สามารถแก้ไขรายละเอียดของวัตถุขนาดเล็กได้ในคราวเดียว เราสามารถแก้ไขพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างไรด้วยความคมชัดสูงสุดโดยไม่ต้องสนใจ พื้นที่นั้นมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณระยะทางระหว่างจุดสองจุดของเครื่องหมายโคลอนที่อ่านในระยะการอ่านปกติ

เกี่ยวกับเฟรมต่อวินาทีฉันเชื่อว่าความเท่าเทียมกันของมนุษย์คือ 1/10 ของวินาที ลองทำการทดสอบ - ในขณะที่หยุดอยู่ที่แสงสังเกตว่ารายละเอียดของล้ออัลลอยด์ในรถยนต์ที่ข้ามเส้นทางของคุณนั้นเบลอ ขณะที่กำลังติดตามด้วยตาของคุณแตะ (ไม่ตี) ด้านข้างของหัวของคุณที่วัด นี่จะทำให้ดวงตาของคุณและบางครั้งในช่วงเวลาสั้น ๆ ดวงตาของคุณจะ "เลื่อน" ด้วยส่วนของวงล้อซึ่งจะเปิดเผยรายละเอียดของมัน

คำตอบง่ายๆสำหรับคำถามนี้คือ 2 เมกะพิกเซล ฉันหมายถึงมัน นี่คือคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ที่MindLabs

สายตามนุษย์มองไม่เห็นเลย เมื่อทำการโฟกัสใกล้ชิดเราจะเลือกอย่างแท้จริงว่าอาจเท่ากับ f1 99% ของฉากเบลอเกินไป

เรายังมีจุดบอดซึ่งอธิบายไว้ในลิงค์ด้านบน

นอกจากนี้เราไม่สามารถตรึงฉากใด ๆ ซึ่งไม่สามารถเทียบได้กับแม้แต่กล้องที่ถูกที่สุด

สรุปแล้วตาของเราดูด แต่สมองของเราชดเชยได้ดีจนเราทุกคนเชื่อว่าเราดีกว่าที่กล้องทุกตัวออกสู่ตลาด

576 ล้านพิกเซล - ตามบทความโดยนักวิทยาศาสตร์และช่างภาพ Roger Clarkซึ่งยังบอกเพิ่มเติมเกี่ยวกับสายตามนุษย์และความเทียบเท่ากับเทคโนโลยีดิจิทัล ...

มีประมาณ 120 ล้านแท่งและประมาณ 6 ล้านโคนดังนั้นความละเอียดของสายตามนุษย์ในทางทฤษฎีสูงสุด (เมื่อพิจารณาการส่งผ่านแสงออพติคอลที่สมบูรณ์แบบในเรตินา) ควรอยู่ที่ประมาณ 2 ล้านพิกเซล (ใช้ 3 กรวยสำหรับ RGB Triplet) ช่วงไดนามิกสูงในพื้นที่รอบข้าง (นั่นคือสิ่งที่แท่งมีไว้)