Berapa resolusi mata manusia (atau berapa megapiksel yang kita lihat pada waktu tertentu)

Sangat sering, fotografer, dan kadang-kadang orang-orang dari spesialisasi lain, menunjukkan minat pada penglihatan mereka sendiri.

Pertanyaannya akan tampak sederhana pada pandangan pertama ... Anda dapat google itu, dan semuanya akan menjadi jelas. Tetapi hampir semua artikel di jaringan memberikan angka "kosmik" - seperti 400-600 megapiksel (megapiksel), atau ini adalah semacam alasan yang menyedihkan.

Oleh karena itu, saya akan mencoba secara singkat, tetapi secara konsisten, sehingga tidak ada yang melewatkan sesuatu, untuk mengungkapkan topik ini.

Mari kita mulai dengan struktur umum sistem visual

1. Retina
2. Saraf optik.
3. Thalamus ( LKT ).
4. Korteks visual.

Retina terdiri dari tiga jenis reseptor: batang, kerucut, fotoreseptor (ipRGC) .
Kami hanya tertarik pada kerucut dan tongkat, karena mereka membuat gambar.

• Kerucut merasakan warna biru, hijau, merah.
• Tongkat membentuk komponen luminance dengan sensitivitas tertinggi dalam warna pirus.

Kerucut rata-rata 7 juta, dan batang - sekitar 120 juta.

Hampir semua kerucut terletak di fovea pusat FOVEA (titik kuning di pusat retina). Ini adalah fovea yang bertanggung jawab untuk area paling jelas dari bidang visual.
Untuk pemahaman yang lebih baik, saya akan menjelaskannya - fovea menutupi kuku pada jari kelingking pada lengan terentang, memungkinkan sudut sekitar 1,5 derajat. Semakin jauh dari pusat fovea, semakin buram gambar yang kita lihat.

Kepadatan distribusi batang dan kerucut di retina.



Tongkat bertanggung jawab atas persepsi kecerahan / kontras. Kepadatan batang tertinggi adalah kira-kira di tengah-tengah antara fossa pusat dan tepi retina.

Fakta menarik - banyak dari Anda memperhatikan kerlap-kerlip monitor dan TV lama ketika Anda melihatnya dengan "penglihatan samping", dan ketika Anda melihat langsung, semuanya baik-baik saja, bukan?)

Ini disebabkan oleh kepadatan batang tertinggi di bagian lateral retina. Kejernihan penglihatan di sana buruk, tetapi sensitivitas terhadap perubahan kecerahan adalah yang tertinggi.
Hanya fitur ini membantu nenek moyang kita untuk dengan cepat merespons gerakan terkecil di pinggiran penglihatan, sehingga harimau tidak menggigit pantat mereka)

Jadi, apa yang kita miliki - retina berisi total sekitar 130 megapiksel. Hore, inilah jawabannya!

Tidak ... itu hanya awal, dan angka itu jauh dari nilai sebenarnya.



Mari kita kembali ke fossa fovea pusat.



Kerucut di bagian paling sentral dari fossa umbo masing-masing memiliki akson sendiri (serat saraf).

Yaitu reseptor ini, bisa dikatakan, adalah prioritas tertinggi - sinyal dari mereka hampir secara langsung memasuki korteks visual.

Kerucut yang terletak lebih jauh dari pusat sudah berkumpul dalam beberapa kelompok - mereka disebut "bidang reseptif" .

Sebagai contoh, 5 kerucut terhubung ke satu akson, dan kemudian sinyal melewati saraf optik ke dalam korteks.

Diagram ini hanya menunjukkan kasus pengelompokan beberapa kerucut dalam bidang reseptif.



Tongkat, pada gilirannya, dikumpulkan dalam kelompok beberapa ribu - bagi mereka penting bukan ketajaman gambar, tetapi kecerahan .

Jadi, output antara:

• setiap kerucut di pusat retina memiliki aksonnya sendiri,
• kerucut di perbatasan fossa pusat dikumpulkan di bidang reseptif dari beberapa bagian,
• beberapa ribu batang terhubung ke satu akson.

Di sini kesenangan dimulai - ~ 130 juta reseptor ditransformasikan karena pengelompokan 1 juta serabut saraf (akson).

Ya, hanya satu juta!



Tapi bagaimana caranya ?!

Ada 100500 megapiksel di foto-foto matriks, dan mata kita masih lebih keren!

Sekarang dan lanjutkan)

Jadi, 130 megapiksel berubah menjadi 1 megapiksel, dan setiap hari kita melihat dunia sekitar ... grafik yang bagus, kan?)

Ada beberapa alat yang membantu kita melihat dunia di sekitar kita hampir selalu hampir jelas:

1. Mata kita membuat langkah mikro dan makro - sesuatu seperti gerakan mata yang konstan.

Macrosaccades adalah gerakan mata sukarela ketika seseorang mempertimbangkan sesuatu. Pada saat ini, "buffering" atau penggabungan gambar tetangga terjadi, sehingga dunia di sekitar kita tampak jelas.

Mikroskade adalah gerakan disengaja, sangat cepat dan kecil (beberapa menit busur).

Mereka diperlukan agar reseptor retina memiliki waktu untuk mensintesis pigmen visual baru - jika tidak, bidang pandang hanya akan menjadi abu-abu.

2. Proyeksi rutin

Saya akan mulai dengan contoh - ketika kita membaca sesuatu dari monitor dan secara bertahap memutar roda mouse untuk memindahkan teks, teks tidak menjadi buram ... meskipun seharusnya) Ini adalah trik yang sangat menarik - di sini korteks visual terhubung ke pekerjaan.

Dia terus-menerus memegang gambar di buffer dan dengan pergeseran tajam objek / teks di depan penonton, dia dengan cepat menggeser gambar dan menindih gambar yang sebenarnya.

Tapi bagaimana dia tahu di mana harus bergeser?

Sangat sederhana - gerakan jari Anda pada roda sudah dipelajari oleh korteks motor hingga milimeter ... Area visual dan motor bekerja secara serempak, sehingga Anda tidak dapat melihat pelumasnya.
Tetapi ketika orang lain memutar roda .... :)

Saraf optik

Saraf optik dengan kerapatan ~ 1 megapiksel keluar dari masing-masing mata (dari 770 ribu hingga 1,6 juta piksel - seseorang beruntung) , kemudian saraf dari mata kiri dan kanan berpotongan dalam chiasm optik - ini dapat dilihat pada gambar pertama - akson tercampur pada sekitar 53 % dari setiap mata.

Kemudian kedua sinar ini jatuh ke bagian kiri dan kanan thalamus - ini adalah "penyalur" sinyal di pusat otak.

Dalam thalamus, dapat dikatakan, "retouching" utama dari gambar - kontras meningkat.

Selanjutnya, sinyal dari thalamus memasuki korteks visual .

Dan di sini sejumlah proses yang luar biasa terjadi, inilah yang utama:

• menggabungkan gambar dari dua mata menjadi satu - sesuatu seperti overlay terjadi (1 Mp tetap tidak berubah),
• definisi bentuk-bentuk dasar - tongkat, lingkaran, segitiga,
• definisi pola yang kompleks - wajah, rumah, mobil, dll.,
• pemrosesan gerak
• melukis gambar. Ya, itu melukis , sebelum itu, kulit kayu hanya menerima pulsa analog dari frekuensi yang berbeda,
• retouching area buta retina - tanpa ini kita akan terus-menerus melihat dua bintik abu-abu seukuran apel di depan kita,
• banyak photoshop,
• dan akhirnya, kesimpulan dari gambar akhir - apa yang Anda sebut visi - adalah fenomena visi.
  

Jadi mengapa, Anda bertanya, kami tidak melihat piksel individual? Gambarnya harus benar-benar celaka, seperti pada konsol lama!

Ini adalah esensi dari fenomenologi visi - Anda memiliki SATU sistem visual. Anda tidak dapat melihat gambar Anda dari samping.

Jika seseorang memiliki dua sistem visual dan, jika diinginkan, dapat beralih dari sistem 1 ke sistem 2 dan mengevaluasi cara kerja sistem pertama, maka ya, situasinya akan menyedihkan :)

Tetapi memiliki satu sistem visual, ANDA sendiri adalah gambar yang Anda lihat!



Korteks visual itu sendiri sadar akan proses penglihatan. Baca kembali ini beberapa kali.
Dengan trauma pada korteks visual primer, seseorang tidak mengerti bahwa ia buta - ini disebut anosognosia , yaitu. dia tidak melihat gambar sama sekali, tetapi dia biasanya bisa berjalan di sepanjang koridor dengan rintangan (tautan pertama dalam daftar).

Sebagai penutup, saya harap, sebuah artikel pendek dan dapat dimengerti, saya ingin mengingatkan Anda bahwa kita semua memiliki gambar ~ 1 megapiksel ... hidup dengan ini :)

Referensi:
David Hubel - Mata, Otak, Visi
Stephen Palmer - Dari Foton ke Fenomenologi
Baars B., Gage N. - "Otak, Kognisi, Pikiran"
John Nicholls, A. Martin, B. Wallas, P. Fuchs - “Dari Neuron ke Otak”
Michael Gazzaniga - "Siapa yang bertanggung jawab?"

Referensi:

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

UPD: menerima sejumlah komentar / pertanyaan nyata tentang persepsi warna. Jika topik ini menarik - tulis tag # warna persepsi - saya akan terlibat dalam pembuatan artikel.