¿Cuántos "megapíxeles" puede ver el ojo humano?

Obviamente, hay un límite en lo que el cuerpo humano puede procesar, como cuadros por segundo. Mi pregunta es ¿cuántos megapíxeles se necesitarían antes de que el ojo humano ya no pueda diferenciarlo de la vida?

Bonificación por incluir una respuesta para otras especies.

Las preguntas sobre velocidad de fotogramas, resolución o rango dinámico del ojo humano y cómo se comparan con las cámaras siempre tienen los mismos problemas:

1. La "imagen" que ves no es una "exposición única", el ojo se mueve y ajusta constantemente.

2. La parte del tee tee que maneja la visión es realmente buena (y bastante grande), combina constantemente los "marcos" que se obtienen del ojo y rellenan los espacios en blanco.

Básicamente, cada imagen que ve con sus ojos es un panorama HDR que se corrigió con relleno consciente del contenido (y al igual que con una cámara, cuando ingresa a panoramas HDR puede hacerlos en cualquier resolución arbitrariamente alta y DR)

Además, el ojo / cerebro en realidad solo funciona en la parte de la escena en la que te estás concentrando, obtienes una resolución increíblemente alta para la pequeña parte del mundo en la que estás pensando en este momento, para el resto de la escena en realidad no "Véalo", solo tiene que notar las cosas si hay algo peligroso en su camino (es por eso que el movimiento a los lados es tan molesto).

Si observa las especificaciones del ojo humano como si fuera una cámara, encontrará que es bastante poco específico.

• Muy baja resolución en términos de píxeles, muy pocos megapíxeles, con la mayoría de los píxeles concentrados en un área muy pequeña en el centro. Prácticamente no hay capacidad para distinguir detalles finos fuera de un área pequeña en el centro del marco.

• Horrible aberración cromática extrema, aberración esférica y ruido.

• La distancia de enfoque mínima y máxima se deteriora con la edad, y muchos modelos tienen defectos de fábrica.

Sin embargo, la razón por la que nada de esto cuenta es que medir el ojo como si fuera una cámara no tiene sentido: la imagen que vemos es creada por nuestro cerebro, que une de manera impecable y continua innumerables imágenes tomadas por nuestros ojos y las procesa.

Mientras que el ojo solo tiene un área muy pequeña en el centro de nuestra visión que tiene una capacidad real para discernir los detalles, el cerebro tiene un mecanismo motor que gira el ojo para tomar cientos de muestras rápidas de la imagen, una tras otra. , luego reúne esto en una imagen general (con tres dimensiones y movimiento).

Necesitaría cientos de megapíxeles de resolución y una lente prácticamente perfecta para replicar la imagen compuesta que el cerebro ensambla, a pesar de que el ojo aislado no es capaz de nada tan bueno.

¿Cuántos "píxeles" captura el ojo humano en realidad no responde la pregunta? Solo se iguala cuando, por ejemplo, la imagen que ha tomado con una cámara se expande para ser lo suficientemente grande como para consumir todo el campo visual del espectador. En ese tamaño, la foto original debería haber sido de aproximadamente 576 Mp.

Los detalles de una imagen generalmente se miden en DPI (puntos por pulgada) e, incluso entonces, el tamaño y la distancia desde el visor deben ser fijados para determinar qué tan densos deben ser los puntos para que el ojo humano ya no sea capaz de decir que son puntos.

La impresión de alta calidad realizada para la distancia de lectura promedio (18-24 pulg.) Es del orden de 5-10K DPI. Para una imagen cuadrada de 1 pulgada (@ 10K) que es 100 Mp allí mismo ... para una imagen de 1x1 pulgada.

El problema es que, aunque una escena general solo necesite 576 Mp, cuando el ojo realmente se enfoca en una región específica, toda su agudeza se aplica a esa región. Por lo tanto, una imagen de 1 x 1 pulgada debe tener una densidad mucho mayor para "engañar" al ojo.

Para hacer una imagen lo suficientemente grande y lo suficientemente detallada como para centrarse, bueno, la cantidad de Megapíxeles es enorme. Por eso ves que se usan anteojos. La pantalla está mucho más cerca del ojo, lo que hace que la imagen sea más densa y, sin embargo, parezca más grande.

Digamos que tienes una cámara de 5 MP. Eso es aproximadamente 2.200 x 2.200 píxeles. Si el sensor (CCD) mide aproximadamente 1 pulgada x 1 pulgada, eso es ... lo adivinó 2,200 DPI.

Ahora explótelo hasta una foto de 8 x 8 en la foto, y es solo 275 DPI. No necesita cerca de 5000 DPI para una impresión de alta calidad. (sin embargo, si lo miras desde 8 veces más lejos ...)

Para ser honesto, 2K DPI es aceptable para una impresión estándar (@ distancia de lectura), y cuando se ve una foto en una pantalla pequeña (o impresión) se ve mucho más "real".

Para obtener un DPI 4x5 @ 5K necesitaría 500 Mp. @ 2K aún necesitarías 80 Mp. En términos generales, una cámara de 24 Mp (CCD) equivale a una calidad de película de 35 mm.

Por supuesto, hay muchas técnicas de mejora que puede usar para "completar" la densidad que falta cuando tiene una imagen digital.

Pero si necesita imágenes grandes, la película antigua se puede hacer en tamaños mucho más grandes que los CCD (película de 8 pulgadas X 10 pulgadas, por ejemplo: http://answers.yahoo.com/question ) / index? Qid = 20061123192628AANDiGx)

El número 576MP, que se deriva en el sitio de Roger Clark aquí , es una APROXIMACIÓN EXTREMADAMENTE RESISTENTE. Por un lado, es una estimación conservadora dado un FOV de 120º, cuando la visión humana está más cerca de 180º (¡que en realidad alcanza 1.3 GIGAPIXELES!) También ignora el hecho de que tenemos un "punto foveal" de 2º cerca del centro de nuestros ojos donde nuestra agudeza es más alta, y una región más amplia de 10º donde nuestra visión es decente, pero no realmente "buena" y ciertamente no excelente (como una prueba rápida ... vea cuánto del texto en esta respuesta está realmente completamente claro , y cuánto es realmente indistinto e ilegible cuando se mira exactamente el mismo lugar durante un período de tiempo ... puede que se sorprenda de la cantidad de pantalla que no puede analizar con ningún detalle real y significativo.) En la periferia de nuestro visión, la agudeza es bastante baja, carece de fidelidad de color, etc.

En mi opinión, no creo que sea válido incluso describir la visión humana en términos de megapíxeles. Tengo un gran respeto por Roger Clark, sin embargo, su artículo debe ser tomado en la luz correcta: ¡Asume la máxima agudeza visual en todo el campo de visión! El hecho crítico aquí es que nuestra agudeza visual máxima solo afecta a una pequeña región de la porción central de nuestra visión. Una región que probablemente ni siquiera cubre una sola impresión de 8x10 "vista a un pie de distancia ... que requiere menos de 9 megapíxeles (3330x2664 píxeles) para imprimir a 333ppi ( la resolución requerida para una distancia de visualización de un pie ) .

Teóricamente, se requeriría cada vez menos megapíxeles para continuar imprimiendo anillos de impresiones de 8x10 "en un círculo central para llenar todo el campo de visión humano. Desde el punto de vista de la agudeza del mundo real, probablemente se necesita 1/3 de megapíxeles menos por" anillo "de impresiones (aproximación aproximada), y tal vez cuatro anillos de impresiones para llenar completamente el campo de visión "de esquina a esquina". ¡ Eso registra menos de 85 megapíxeles en total!

Dicho esto ... todavía no creo que sea preciso o útil intentar describir la agudeza visual humana en términos de megapíxeles. Tenemos una agudeza variable desde el centro hasta el borde de nuestro campo de visión visual, con una caída rápida fuera de quizás una región de alta agudeza central de 4-5º.

Visión general.

Una pregunta muy difícil pero interesante. Hay una cosa clave antes de comenzar. El cerebro elimina instantáneamente información innecesaria entre otros procesamientos súper intensivos y se centra en cosas que vale la pena recordar. Lo que "ves" no es exacto de la capacidad técnica del ojo. Pero en cuanto a su capacidad técnica; Hay una gama de estimaciones, desde 5 hasta más de 500 megapíxeles.

Nota: Ninguno de estos cálculos está científicamente aceptado.

Ojos humanos

Un ser humano con visión 20/20 puede resolver el equivalente de una cámara de aproximadamente 52 megapíxeles (suponiendo un ángulo de visión de 60 °). Esto se basa en que cada celda de barra y cono puede representar un megapíxel. Hay alrededor de 7 millones de conos (necesitan altos niveles de luz y proporcionan color) y 120 millones de barras (funcionan con poca luz, no emiten color, no siempre se activan). Juntos, estos trabajan para crear en algún lugar entre 50-500MP . (¡REALMENTE aproximadamente!) Estimaciones menos conservadoras afirman más de 500 millones de megapíxeles.

Ninguno de estos artículos ha sido revisado por pares, por lo que no hay viabilidad científica para ninguna de estas ideas. La estimación de 567MP no asume una imagen fija. Tiene en cuenta las pequeñas vibraciones angulares que hacen los ojos para reunir más información. La estimación también tiene en cuenta un campo de visión más amplio (120˚) (por lo tanto, tiene más MP que fotorreceptores).

Este artículo niega esas altas estimaciones y dice que "tales cálculos son engañosos". Entre cosas como poca luz y no haber una velocidad de obturación, la diferencia más notable en una imagen frente a su vista se deriva de la forma en que sus ojos se enfocan en algo.

Solo la visión central es 20/20. La imagen general está muy lejos del centro. A solo 20 ° del centro, nuestros ojos resuelven solo una décima parte de los detalles. En la periferia, solo detectamos contraste a gran escala y color mínimo. En base a esto, una simple mirada de los ojos solo es capaz de percibir detalles comparables a una cámara de 5-15 megapíxeles (dependiendo de la vista). El ojo debe mirar varias veces e incluso entonces solo se recordarán las texturas, colores y formas memorables.

Otros animales.

Halcón. Esto es probablemente con lo que la gente estará más familiarizada como ave de rapiña de ojos de águila. Tienen una densidad de fotorreceptores aproximadamente 5 veces mayor que la nuestra, así que digamos que tienen un cuarto de gigapíxel ( 250 MP-5.5GP ). Lo mejor de estos tipos que nosotros es que tienen muchos más nervios en el cerebro que nosotros. No hay una forma segura de decir que indique una mejor resolución, pero indica que se está transmitiendo más información al cerebro desde sus ojos.

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

Camarón mantis. Tenemos 3 tipos de fotorreceptores de color (celdas de cono). Los científicos han identificado 16 receptores de color en camarones mantis. Obviamente, esto está más allá de nuestra comprensión mental. Además, esto no tiene nada que ver con la resolución, pero la profundidad de color que tienen esos tipos es fenomenal.

Probablemente no debería preguntar megapixels, el ojo humano es un sistema complejo, no solo la "matriz". Debería preguntar mejor sobre el rango de angular resolutions.

Búscalo aquí:

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

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

Resolución angular: aproximadamente 4 minutos de arco, o aproximadamente 0.07 °, [1] que corresponde a 1.2 ma una distancia de 1 km.

Por lo que leí, creo que al analizar el poder de resolución final del ojo, debe tener en cuenta que la fóvea es la única parte de la retina capaz de distinguir los pequeños detalles. El tamaño de esta región en nuestra retina es bastante pequeño, lo que requiere que ajustemos constantemente nuestros ojos para permitir que el "sujeto" caiga en esta área. De hecho, es tan pequeño que incluso cuando nos concentramos en un objeto pequeño, debemos escanearlo, no podemos resolver los detalles de un objeto pequeño a la vez. ¿Cuán grande área podemos resolver con la máxima claridad sin mirar por encima? Esa área tiene un diámetro de aproximadamente la distancia entre los dos puntos de una lectura de colon a una distancia de lectura normal.

Con respecto a los cuadros por segundo, creo que la equivalencia para los humanos es 1/10 de segundo. Pruebe un experimento: mientras se detiene en un semáforo, observe cómo los detalles de las llantas de aleación en los automóviles que se cruzan en su camino son borrosos. Mientras sigue uno con los ojos, toque (no golpee) el costado de la cabeza en la sien. Esto sacudirá sus ojos y, a veces, por el momento más breve, sus ojos se "desplazarán" con una parte de la rueda que revelará sus detalles.

La respuesta simple a esta pregunta sería de 2 megapíxeles. Lo digo en serio. Aquí hay una explicación científica de ese MindLabs .

El ojo humano no ve bien en absoluto. Al enfocar de cerca somos realmente selectivos de que puede ser igual a f1. El 99% de la escena está demasiado borrosa.

También tenemos un punto ciego que se explica en el enlace de arriba.

Además, no podemos congelar ninguna escena, que no puede ser comparable incluso a una cámara más barata.

En resumen, nuestro ojo apesta, pero nuestros cerebros compensan demasiado bien que todos creemos que somos mejores que todas las cámaras del mercado.

576 megapíxeles, según un artículo del científico y fotógrafo Roger Clark , que también cuenta más sobre el ojo humano y sus equivalencias con la tecnología digital ...

Hay alrededor de 120 millones de barras y alrededor de 6 millones de conos, por lo que la resolución teórica máxima del ojo humano (considerando la transmisión de luz óptica perfecta en la retina) debe ser de alrededor de 2 megapíxeles (se necesitan 3 conos para un triplete RGB) con un alto rango dinámico en las áreas periféricas (para eso están las varillas).