สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นได้ด้วยตาของคุณเองแม้ว่าสมองของคุณจะพยายามซ่อนมันไว้ ปัญหาพื้นฐานเกี่ยวข้องกับการสร้างภาพตั้งแต่แรก
การมองเห็นเป็นการตีความของแสงที่มองเห็น (โดยปกติแล้วเราสามารถมองเห็นแสงที่เปล่งประกายได้ในตอนนี้) จากวัตถุ หากต้องการดูบางสิ่งจะต้องมีแสงสว่างและสะท้อนแสงนั้นแตกต่างจากสภาพแวดล้อม แสงถูกสร้างขึ้นจากอนุภาคที่ไม่มีมวลน้อยที่เรียกว่าโฟตอนซึ่งเป็นพาหะของประจุแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อโฟตอนเข้าสู่เรตินาในดวงตาของคุณ (หรือฟิล์มในกล้องหรือชิปในกล้องดิจิตอล) มันจะเก็บพลังงานไว้ในวัสดุที่ไวต่อแสงบางชนิดทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สามารถวัดและตีความได้ . ด้วยการวัดการตอบสนองของวัสดุที่ไวต่อภาพถ่ายในแต่ละจุดสมอง (หรือชิป) สร้างภาพของสภาพแวดล้อมของคุณขึ้นมาใหม่
โฟตอนมีคุณสมบัติสำคัญสามประการคือพลังงานตำแหน่งและทิศทาง ด้วยรูปทรงเรขาคณิตเล็กน้อยและการแก้ไขสายตาการใช้ประโยชน์จากทิศทางของโฟตอนและสถานที่ที่มันมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวที่ไวต่อภาพถ่ายเพื่อค้นหาว่าโฟตอนมาจากไหน - โดยประมาณซึ่งจุด 3D นั้นตรงกับจุด 2D ที่กำหนด ภาพ. พลังงานกำหนดสีของโฟตอนนั้น ๆ แนวคิดก็คือแสงที่มาจากวัตถุที่คุณเห็นนั้นขนานกันอย่างหยาบซึ่งทำให้การฉายภาพ 3D-> 2D เป็นเรื่องเล็กน้อย คุณได้ภาพเบลอคงที่เมื่อการแก้ไขด้วยแสงไม่เพียงพอที่จะชดเชยการกระเจิงของโฟตอนในอากาศ - ยิ่งระยะห่างจากวัตถุมากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีการกระจายโฟตอนที่สะท้อนมากขึ้นโดยเฉลี่ยแล้วและคุณต้องการการแก้ไขเพิ่มเติมเพื่อนำมา กลับมาเป็นคู่ขนาน
แต่โดยทั่วไปแล้วรูปภาพจะไม่ใช่ขาวดำบริสุทธิ์ มีอีกสองสิ่งที่สำคัญสำหรับมนุษย์ - สีและความเข้ม สีสอดคล้องกับพลังงานของโฟตอนในขณะที่ความเข้มสอดคล้องกับปริมาณโฟตอน และนี่คือสิ่งที่น่าสนใจ - เพื่อให้ได้ภาพที่มีประโยชน์คุณต้องดูดซับโฟตอนแต่ละอันจำนวนมาก - โฟตอนเดียวไม่ได้บอกอะไรคุณมากนัก ดังนั้นสิ่งที่เกิดขึ้นจริงก็คือคุณใช้โฟตอน (เฉลี่ย) ของโฟตอนที่มาถึงเซ็นเซอร์ของคุณตามระยะเวลาที่กำหนดซึ่งจะให้ความสว่างสัมพัทธ์ของสิ่งต่าง ๆ ในภาพพร้อมกับความคิดที่ดีเกี่ยวกับสีของวัตถุ
ดวงตาของมนุษย์เพิ่มภาวะแทรกซ้อนพิเศษเล็กน้อยดังนั้นลองติดตามด้วยกล้องฟิล์มแบบเก่าแทน ภาพยนตร์ทำจากวัสดุที่เปลี่ยนแปลงอย่างถาวรเมื่อสัมผัสกับแสง (คิดว่าเกิดอะไรขึ้นกับกระดาษที่ทิ้งไว้กลางแดดสักสองสามเดือน แต่เร็วกว่ามาก) เพื่อความเรียบง่ายสมมติว่าวัสดุดั้งเดิมเป็นสีดำสนิทในขณะที่วัสดุที่เปลี่ยนเป็นสีขาวอย่างสมบูรณ์แบบ โฟตอนแต่ละตัวทำให้โมเลกุลเดี่ยวเปลี่ยน แต่ดวงตาของเราไม่สามารถมองเห็นสีของโมเลกุลแต่ละตัว - พวกมันเฉลี่ยข้อมูลจากพื้นที่หนึ่ง ดังนั้นโฟตอนยิ่งมาถึงในบางพื้นที่ของฟิล์มความสว่างก็จะปรากฏขึ้นซึ่งสอดคล้องกับแสงที่สว่างกว่าที่มาจากทิศทางนั้นในอวกาศ (และทำให้ปริมาตรของพื้นที่ซึ่งสอดคล้องกับการพูดว่า T- สีแดงสดของคุณ เสื้อ) อย่างไรก็ตามในบางจุดโมเลกุลทั้งหมดในพื้นที่ที่กำหนดของภาพยนตร์มีการเปลี่ยนแปลง - การส่องสว่างเพิ่มเติมนั้นไม่สามารถทำให้สว่างขึ้นได้อีก รายละเอียดจะสูญหายไปเนื่องจากพื้นที่โดยรอบมีความสว่างพื้นที่ที่อิ่มตัวจึงไม่สามารถทำได้ อีกด้านหนึ่งของสเกลถ้ามีแสงน้อยเกินไปจะมีโฟตอนน้อยเกินไปที่จะสร้างภาพที่ดี - ทุกอย่างจะมืดไปด้วยจุดสว่างแบบสุ่ม
ดังนั้นเพื่อให้ได้ภาพลักษณ์ที่ดีคุณต้องสร้างสมดุลให้กับเวลาที่คุณฉายภาพยนตร์เรื่องแสง ยาวเกินไปและภาพของคุณสว่างเกินไปและสูญเสียคอนทราสต์ สั้นเกินไปและมีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะเฉลี่ยกับภาพลักษณ์ที่ดี นี่คือเหตุผลทางกายภาพ (เมื่อเทียบกับทางชีววิทยา) เหตุใดการมองเห็นกลางคืนจึงเป็นแบบโมโนโครม - ถ้ามีโฟตอนน้อยเกินไปที่เข้ามาการกระจายสีของพวกเขาทำให้เกิดเสียงสี (ดูสุ่ม) ที่ทำให้ยากขึ้นเพื่อที่จะได้เห็น. การใช้ความเข้มเท่านั้นในขณะที่ไม่สนใจสีจะทำให้ได้ภาพที่ชัดเจนขึ้นและสว่างขึ้น
ดังนั้นลองจินตนาการว่าคุณแสดงภาพยนตร์สักเรื่องเป็นฉากสามมิติเป็นครั้งที่สอง ส่วนที่สว่างของฉากจะทำให้แสงมีการโต้ตอบกับพื้นที่ที่เกี่ยวข้องในภาพ 2D มากขึ้น แต่ตอนนี้ลองนึกภาพว่า ณ จุด 0.5 วินาทีผู้ชายในฉากขยับแขนของเขา ในช่วงครึ่งแรกของการเปิดรับจะมีแขนอยู่ในตำแหน่งเดิมในขณะที่ครึ่งหลังจะไม่ได้รับโฟตอนจากตำแหน่งเดิมอีกต่อไปและจะได้รับจากตำแหน่งใหม่แทน จำนวนโฟตอนทั้งหมดที่สะท้อนออกมาจากมือนั้นเท่ากัน แต่ตอนนี้มันกระจายออกไปทั่วสองแห่งในภาพ 2D และเฉลี่ยกับโฟตอนที่มาจากพื้นหลังเมื่อมือไม่อยู่ที่นั่น หากมือของคุณเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ โฟตอนที่เกี่ยวข้องจะกระจายอย่างสม่ำเสมอบนเส้นทางที่มือใช้ระหว่างการเริ่มต้นของการเปิดรับและสิ้นสุด คุณจะได้รับค่าเฉลี่ยของ "ภาพ" ของแต่ละบุคคลเช่นเดียวกับที่คุณถ่ายภาพคนร้อยคนที่มีท่าทางแตกต่างกันเล็กน้อยและเฉลี่ยด้วยกัน
คุณจะต่อสู้สิ่งนี้ได้อย่างไร หากมีแสงสว่างเพียงพอคุณสามารถทำให้การเปิดรับแสงสั้น - ซึ่งหมายความว่าเพื่อให้ภาพเบลอมองเห็นวัตถุจะต้องเคลื่อนไหวเร็วขึ้นเมื่อเทียบกับการเปิดรับแสงนานขึ้น หากมีแสงไม่พอจะทำให้เกิดเสียงรบกวน ( โฟตอนแต่ละอันที่คุณวัดค่อนข้างสุ่ม - พวกมันมีการกระจายที่คาดเดาได้ตลอดเวลามีโฟตอนสีแดงสะท้อนจากเสื้อแดงมากกว่าโฟตอนสีเขียว) หากคุณต้องการถ่ายภาพวัตถุที่เคลื่อนไหวเพียงครั้งเดียวคุณสามารถลองกำจัดการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างกล้องกับวัตถุ - ติดตามวัตถุ มนุษย์ทำสิ่งนี้โดยอัตโนมัติ - คุณขยับดวงตาและหัวเพื่อติดตามวัตถุที่เคลื่อนไหวที่คุณต้องการตรวจสอบซึ่งจะให้ภาพที่ชัดเจนของวัตถุที่เคลื่อนไหวในขณะที่ทุกสิ่งอื่น เบลอ (ซึ่งสมองมักจะชดเชยสิ่งอำนวยความสะดวก แต่กล้องไม่ได้)
