人眼的分辨率是多少(或在任何给定时间我们看到多少个百万像素)

很多时候,摄影师,有时还有其他专业的人士,对他们自己的视野表现出兴趣。

乍一看,这个问题似乎很简单……您可以将其搜索出来,一切都会变得清晰起来。 但是网络上几乎所有文章都给出了“宇宙”数字-例如400-600兆像素(megapixels),或者这是一种不良的推理。

因此,我将简要但始终如一地尝试,以使任何人都不会错过任何东西来揭示这个话题。

让我们从视觉系统的一般结构开始


  1. 视网膜
  2. 视神经。
  3. 丘脑( LKT )。
  4. 视觉皮层。

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视网膜由三种类型的受体组成:杆,视锥, 感光器(ipRGC)
我们只对锥和棍棒感兴趣,因为它们可以创建图片。

  • 锥体会感知到蓝色,绿色,红色。
  • 荧光棒以青绿色形成具有最高灵敏度的亮度分量。

视锥细胞平均为700万,视锥细胞-约为1.2亿。

几乎所有的视锥细胞都位于FOVEA的中央凹(视网膜中央的黄斑)。 中央凹是视野最清晰的区域。
为了更好地理解,我将弄清楚- 中央凹覆盖伸出的手臂上小指的指甲,允许大约1.5度的角度。 离中央凹中心越远,我们看到的图像越模糊。

视网膜中视杆和视锥的分布密度。

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棍子负责感知亮度/对比度。 棒的最高密度大约在中央窝和视网膜边缘之间的中间。

一个有趣的事实-你们中的许多人都注意到,当您用“侧视”观看旧显示器和电视时,它们会闪烁,而当您直接看时,一切都很好,对吧?

这是由于视网膜外侧部分的杆密度最高。 那里的视觉清晰度不好,但是对亮度变化的敏感性最高。
正是这一功能帮助我们的祖先快速响应了视觉外围的微小运动,从而使老虎不会咬到驴子。

因此,我们所拥有的-视网膜总共包含约130兆像素。 哇,这就是答案!

不,这仅仅是个开始,这个数字远非事实。

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让我们回到中央凹窝。

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圆锥窝中央部分的锥体都有自己的轴突 (神经纤维)。

即 也许有人会说,这些受体是最重要的-来自它们的信号几乎直接进入视觉皮层。

距中心较远的视锥已经聚集在一起,分为几部分-它们被称为“感受野”

例如,将5个视锥细胞连接到一个轴突,然后信号沿着视神经进入皮质。

该图仅示出了在接收场中将多个视锥分组的情况。

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这些棒又以成千上万的形式被收集起来,对它们而言,重要的不是图像的清晰度,而是亮度

因此,中间输出:

  • 视网膜最中心的每个锥体都有自己的轴突,
  • 在中央窝边缘的锥体被收集在几块接收区域中,
  • 数千根棍子连接到一个轴突。

有趣的是,这里开始了-约有1.3亿个受体由于100万神经纤维(轴突)的分组而发生了转化。

是的,只有一百万!

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但是,怎么会这样呢?

矩阵的照片中有100500万像素,我们的眼睛仍然凉爽!

现在开始吧

因此,130兆像素变成了1百万像素,我们每天都在观察周围的世界……好的图形,对吧?)

有一些工具可以帮助我们几乎总是清晰地看到周围的世界:

1,我们的眼睛从微观到宏观的步伐 -就像不断的眼睛运动一样。

当人们考虑某物时, 宏扫视是自愿的眼球运动。 此时,发生“缓冲”或合并相邻图像,因此我们周围的世界似乎很清晰。

扫视是非自愿的,非常快且移动很小(几分钟)。

它们是视网膜受体有时间合成新的视觉色素所必需的-否则视野将仅仅是灰色的。

2.视网膜投影

我将从一个例子开始-当我们从显示器上读取内容并逐渐转动鼠标滚轮移动文本时,文本不会变得模糊...虽然应该)。这是一个非常有趣的技巧-此处视觉皮层与作品相连。

她不断地将图片保持在缓冲区中,并在观看者面前急剧移动对象/文本,她迅速移动图片并将其叠加在真实图像上。

但是她怎么知道去哪里呢?

非常简单-马达皮质已研究了手指在车轮上的运动,以毫米为单位...视觉区域和马达区域同步工作,因此看不到油脂。
但是当其他人旋转时.... :)

视神经


每只眼睛发出约1百万像素密度的视神经(从77万到160万像素-有人幸运) ,然后左右眼的神经在视交叉中相交-在第一张图中可以看到-轴突混合在约53中每只眼睛的%。

然后,这两个光束落入丘脑的左右部分-这就是大脑中心部位的信号“分布器”。

可以说,在丘脑中,图片的主要“修饰”-对比度增加。

接下来,来自丘脑的信号进入视觉皮层

这里发生了数量惊人的过程,主要过程如下:

  • 将两只眼睛的图片合并为一只-发生叠加现象(1 Mp保持不变),
  • 基本形式的定义-棍,圆,三角形,
  • 复杂模式的定义-面孔,房屋,汽车等,
  • 运动处理
  • 绘画图片。 是的,在绘画之前,树皮只是接收了不同频率的模拟脉冲,
  • 修饰视网膜的盲区-如果没有这个,我们将不断看到两个深灰色的斑点,像我们面前的苹果一样大,
  • 很多photoshop,
  • 最后,最终图像的结论-您所说的视觉-是视觉现象。

那么,为什么要问,我们看不到单个像素? 图片应该像在旧游戏机上一样完全烂透了!

这是视觉现象学的本质-您拥有一个视觉系统。 您不能从侧面看照片。

如果一个人拥有两个视觉系统,并且如果需要的话,可以从系统1切换到系统2并评估第一个系统的工作方式,那么是的,情况将令人悲伤:)

但是拥有一个视觉系统,您自己就是您所看到的图片!

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视觉皮层本身知道视觉的过程。 重读几次。
由于初级视觉皮层受到创伤,一个人无法理解自己是盲人-这被称为失语症 ,即 他根本看不到图片,但是他通常可以在有障碍物的情况下沿着走廊走(列表中的第一条链接)。

最后,我希望这篇简短且易于理解的文章能提醒您,我们所有人都有一幅〜1兆像素的图片...住这个:)

参考文献:
David Hubel-眼睛,大脑,视觉
斯蒂芬·帕尔默-从光子到现象学
Baars B.,Gage N.-“大脑,认知,心灵”
John Nicholls,A。Martin,B。Wallas,P。Fuchs-“从神经元到大脑”
迈克尔·加扎尼加(Michael Gazzaniga)-“谁负责?”

参考文献:

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

UPD:收到了大量有关颜色感知的评论/问题。 如果这个话题很有趣-请写上#颜色感知标签-我将从事本文的创建。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN468653/


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