ما هي دقة العين البشرية (أو عدد الميجابكسلات التي نراها في أي وقت معين)

في كثير من الأحيان ، يبدي المصورون وأحيانًا أشخاصًا من تخصصات أخرى اهتمامًا برؤيتهم الخاصة.

قد يبدو السؤال بسيطًا للوهلة الأولى ... يمكنك google عليه ، وسيصبح كل شيء واضحًا. لكن جميع المقالات على الشبكة تقريبًا تعطي إما أرقامًا "كونية" - مثل 400-600 ميجابكسل (ميغا بكسل) ، أو هذا نوع من التفكير البائس.

لذلك ، سأحاول لفترة وجيزة ، ولكن باستمرار ، حتى لا يفوت أحد أي شيء ، للكشف عن هذا الموضوع.

لنبدأ بالهيكل العام للنظام البصري

1. شبكية العين
2. العصب البصري.
3. المهاد ( LKT ).
4. القشرة البصرية.

تتكون شبكية العين من ثلاثة أنواع من المستقبلات: قضبان ، مخاريط ، مستقبلات ضوئية (ipRGC) .
نحن مهتمون فقط بالأقماع والعصي ، لأنها تخلق صورة.

• المخاريط تصور الألوان الأزرق والأخضر والأحمر.
• تشكل العصي مكون النصوع بأعلى حساسية بلون الفيروز.

المخاريط في المتوسط ​​7 ملايين ، وقضبان - حوالي 120 مليون دولار.

تقع جميع المخاريط تقريبًا في نقرة FOVEA المركزية (بقعة صفراء في وسط شبكية العين). إنها نقرة مسؤولة عن أوضح منطقة في المجال البصري.
لفهم أفضل ، سأوضح ذلك - تغطي نقرة الظفر على الإصبع الصغير على ذراع ممدودة ، مما يسمح بزاوية تبلغ حوالي 1.5 درجة. كلما ابتعدنا عن مركز النقرة ، كلما كانت الصورة التي نراها أكثر ضبابية.

كثافة توزيع قضبان وأقماع في شبكية العين.



العصي هي المسؤولة عن إدراك السطوع / التباين. أعلى كثافة للعصي تقريبًا في الوسط بين الحفرة المركزية وحافة شبكية العين.

حقيقة مثيرة للاهتمام - لاحظ الكثير منكم وميض الشاشات وأجهزة التلفاز القديمة عندما نظرت إليهم من خلال "رؤية جانبية" ، وعندما نظرتم مباشرةً ، كل شيء على ما يرام ، هل كان كذلك ، أليس كذلك؟)

هذا يرجع إلى أعلى كثافة للقضبان في الجزء الجانبي للشبكية. وضوح الرؤية هناك رديئة ، ولكن الحساسية للتغيرات في السطوع هي الأعلى.
فقط هذه الميزة ساعدت أسلافنا على الاستجابة بسرعة لأصغر الحركات في محيط الرؤية ، حتى لا يعض النمور على حميرهم)

لذا ، ماذا لدينا - تحتوي شبكية العين على حوالي 130 ميجابكسل. الصيحة ، إليك الجواب!

لا ... هذه مجرد بداية والرقم أبعد ما يكون عن الحقيقة.



دعنا نعود إلى الحفرة المركزية.



المخاريط في الجزء المركزي للغاية من الحفرة أومبو لكل منها محور عصبي خاص بهم (الألياف العصبية).

أي يمكن القول إن هذه المستقبلات هي الأولوية القصوى - إشارة منها تدخل مباشرة تقريبا القشرة البصرية.

تتجمع الأقماع الموجودة بعيدًا عن المركز بالفعل في مجموعات متعددة القطع - تسمى "الحقول الاستقبالية" .

على سبيل المثال ، تتصل الأقماع الخمسة بمحور واحد ، ثم تذهب الإشارة عبر العصب البصري إلى القشرة.

يوضح هذا الرسم البياني فقط حالة مثل هذا التجمع من عدة مخاريط في حقل تقبلا.



يتم جمع العصي ، في المقابل ، في مجموعات من عدة آلاف - بالنسبة لهم من المهم ليس حدة الصورة ، ولكن السطوع .

لذلك ، خرج المتوسطة:

• كل مخروط في وسط شبكية العين لديه محور عصبي خاص به ،
• يتم جمع المخاريط على حدود الحفرة المركزية في حقول تقبلا من عدة قطع ،
• عدة آلاف من العصي تتصل محور عصبي واحد.

هنا تبدأ المتعة - يتم تحويل حوالي 130 مليون مستقبل بسبب تجميع مليون الألياف العصبية (محاور عصبية).

نعم ، فقط مليون!



لكن كيف ذلك؟

هناك 100500 ميجا بكسل في صور المصفوفة ، وما زالت أعيننا أكثر برودة!

الان واحصل عليه)

إذن ، تم تحويل 130 ميجابكسل إلى 1 ميجابكسل ، وكل يوم ننظر إلى العالم من حولنا ... رسومات جيدة ، أليس كذلك؟)

هناك بعض الأدوات التي تساعدنا على رؤية العالم من حولنا دائمًا شبه واضح:

1. عيوننا تتخذ خطوات الجزئي والكلي - شيء مثل حركات العين المستمرة.

Macrosaccades هي حركات العين الطوعية عندما ينظر الشخص إلى شيء ما. في هذا الوقت ، يحدث "التخزين المؤقت" أو دمج الصور المجاورة ، لذلك يبدو العالم من حولنا واضحًا.

المجهرية عبارة عن حركات لا إرادية وسريعة للغاية وصغيرة (بضع دقائق قوسية).

إنها ضرورية لمستقبلات الشبكية للحصول على وقت لتوليف أصباغ بصرية جديدة - وإلا سيكون مجال الرؤية باللون الرمادي.

2. الإسقاط النهائي

سأبدأ بمثال - عندما نقرأ شيئًا من الشاشة ونقلب عجلة الماوس تدريجياً لتحريك النص ، لا يصبح النص ضبابيًا ... رغم أنه ينبغي أن يكون) هذه خدعة مثيرة جدًا للاهتمام - هنا تتصل القشرة المرئية بالعمل.

إنها تحمل الصورة باستمرار في المخزن المؤقت ومع تحول حاد للكائن / النص أمام العارض ، فإنها تقوم بسرعة بنقل الصورة وتثبيتها على الصورة الحقيقية.

لكن كيف تعرف أين تتحول؟

الأمر بسيط للغاية - لقد تم بالفعل دراسة حركة إصبعك على العجلة من قشرة المحرك إلى ملليمترات ... تعمل المناطق البصرية والحركية بشكل متزامن ، لذلك لا ترى الشحم.
ولكن عندما يدور شخص آخر العجلة .... :)

العصب البصري

يخرج كل عين من العصب البصري بكثافة تبلغ 1 ميجابكسل (من 770 ألفًا إلى 1.6 مليون بكسل - أحدهم محظوظ) ، ثم تتقاطع الأعصاب من العينين اليمنى واليسرى في إيقاع بصري - وهذا يمكن رؤيته في الصورة الأولى - يتم خلط المحاور في حوالي 53 ٪ من كل عين.

ثم يسقط هذان الحزمان في الأجزاء اليمنى واليسرى من المهاد - وهذا هو "موزع" الإشارات في وسط الدماغ.

في المهاد ، يمكن للمرء أن يقول ، "إعادة لمس" الصورة الأساسية - يزيد التباين.

بعد ذلك ، تدخل إشارة المهاد إلى القشرة البصرية .

وهنا عدد لا يصدق من العمليات ، وهنا هي العمليات الرئيسية:

• دمج الصور من عينين في واحدة - يحدث شيء مثل التراكبات (تبقى نقطة واحدة دون تغيير) ،
• تعريف الأشكال الأولية - العصي ، الدوائر ، المثلثات ،
• تعريف الأنماط المعقدة - الوجوه ، المنازل ، السيارات ، إلخ ،
• معالجة الحركة
• رسم الصور. نعم ، إنها لوحة ، وقبل ذلك ، تلقت اللحاء ببساطة نبضات تناظرية بترددات مختلفة ،
• إعادة لمس المناطق العمياء في شبكية العين - بدون هذا ، سنرى باستمرار بقعتين رمادية داكنة بحجم تفاحة أمامنا ،
• الكثير من فوتوشوب ،
• وأخيرا ، فإن الصورة النهائية - ما تسميه الرؤية - هي ظاهرة رؤية.
  

إذن لماذا تسأل ، لا نرى وحدات بكسل فردية؟ يجب أن تكون الصورة بائسة تمامًا ، كما هو الحال في وحدة التحكم القديمة!

هذا هو جوهر ظاهرة الرؤية - لديك نظام بصري واحد . لا يمكنك النظر إلى صورتك من الجانب.

إذا كان لدى شخص ما نظامان بصريان ، وإذا رغبت في ذلك ، فيمكنه التبديل من النظام 1 إلى النظام 2 وتقييم كيفية عمل النظام الأول ، ثم نعم ، سيكون الموقف محزنًا :)

ولكن وجود نظام مرئي واحد ، أنت نفسك هي الصورة التي تراها!



القشرة البصرية نفسها تدرك عملية الرؤية. نعيد قراءة هذا عدة مرات.
مع الصدمة التي لحقت القشرة البصرية الأساسية ، لا يفهم الشخص أنه أعمى - وهذا ما يسمى فقدان الوعي ، أي لا يرى الصورة على الإطلاق ، لكن يمكنه عادة السير على طول الممر مع وجود عقبات (الرابط الأول في القائمة).

في الختام ، آمل أن أذكركم بأنه مقالة قصيرة ومفهومة بأننا جميعًا لدينا صورة بدقة 1 ميغابكسل ... نعيش مع هذا :)

المراجع:
ديفيد هوبيل - العين ، الدماغ ، الرؤية
ستيفن بالمر - من الفوتونات إلى الظواهر
Baars B.، Gage N. - "The Brain، Cognition، Mind"
جون نيكولز ، أ. مارتن ، ب. والاس ، ب. فوكس - "من الخلايا العصبية إلى الدماغ"
مايكل جازانيغا - "من المسؤول؟"

المراجع:

https://www.cell.com/fulltext/S0960-9822(08)01433-4
https://iovs.arvojournals.org/article.aspx؟articleid=2161180
https://en.wikipedia.org/wiki/Fovea_centralis
https://en.wikipedia.org/wiki/Photoreceptor_cell

محدث: تلقى عددًا ملحوظًا من التعليقات / الأسئلة حول إدراك اللون. إذا كان هذا الموضوع مثيرًا للاهتمام - اكتب علامة # color perception - سأشارك في إنشاء المقالة.