回覆列表
  • 1 # xf天涯浪人

    首先,人眼的作用更類似於一臺影片攝像機,而非靜態的照相機。人的眼球反覆轉動,持續接受外界的光訊號,並隨時“更新”大腦內的影象細節。同時,大腦將雙眼得到的不同訊號組合起來,也可增加影象的解析度。而且,我們經常會轉動眼球或者轉動脖子,以接受更多的資訊。因此,眼球和大腦的有機結合,使人眼的解析度不僅僅由虹膜上的光受體決定。

    根據以上的觀點,假設前方有一個四方形的視野,比如一扇開著的窗戶。畫素值相當於[90(度)×60(弧度/度)×1/0.3]^2=324000000,即3億2400萬畫素。但是你其實不會意識到如此多的畫素值,僅僅是大腦根據需要,獲取“有用”的細節。從另一個方面來說,人眼的可視範圍非常寬,幾乎達到180度。如果以此計算,即使僅以120度計算,畫素就可達到5億7600萬畫素。如此高的畫素值,確實不是現有的數碼相機可以相比的。

    在之前的一個測試中,有人使用Canon EOS 10D和5英寸針孔透鏡,在ISO 400情況下12秒鐘內記錄了14顆星星。而我們可在10秒鐘之內認清楚14顆星。(Clark, R.N., Visual Astronomy of the Deep Sky, Cambridge U. Press and Sky Publishing, 355 pages, Cambridge, 1990)粗略估計,人眼的最高感光度相當於ISO 800。

    另外據統計,10D在ISO 800時,CMOS上的每個畫素點平均接收2.7個電子。而視神經接受外界的光訊號,同樣需要至少一對電子。

    在日光下,眼睛的感光度非常低,幾乎為夜間的1/600(Middleton, Vision Through the Atmosphere, U. Toronto Press, Toronto, 1958),也就是說,日光下的感光度基本達到ISO 1。如此低的感光度可以有效的保護視神經和虹膜。

    而數碼相機方面,感光度ISO 3200在數碼單反上早已經非常普及,富士已經有了ISO 3200的便攜機問世。但是,數碼相機在高感光度下的噪點始終是困擾整個數碼成像業的大問題。而人的肉眼和大腦似乎從來沒有這樣的困擾。

    一般認為,人眼可區分10000倍的對比度。但這取決於場景的亮度。亮度降低時,動態範圍的下降非常快。人眼的動態範圍遠遠高於目前已知的膠片相機或普通民用數碼相機。

    可以透過一個小實驗驗證:在月圓之夜,帶上一張星圖來到郊外。待眼睛適應周圍亮度之後觀看星空,在有月亮的部分找到肉眼可見最微弱的星光。然後,設法找到在月球周圍45度以內的星星。在遠離市區光汙染,並天氣晴朗的情況下,你應該可以看到2.5等星(滿月的星等為-12.5)。星等差為15。每相差5等,亮度相差100倍。因此,100×100×100=1000000,即一百萬。在此弱光下,人眼的動態範圍可達到一百萬!

  • 2 # 蛋蛋說科學

    人的眼睛和照相機比,哪個畫素高?這個問題我想多數朋友都對其有過猜測,其實他們原理不同,本身不具有可比性,非要比較,只能先強行認為假定一些引數的換算,才能繼續對比他們的高低。

    自然界不存在顏色

    宇宙由物質與能量構成,無數種類物質由基本粒子電子、夸克、中微子等組成。眾所周知光是電磁波,是能量的一種表現形式。人們根據電磁波的波長和頻率定義了可見光和不可見光。顏色是特定波長的光引起視神經反應後在大腦中的一種虛擬現象,即大腦接受的是波長和頻率,經大腦計算,輸出的是顏色,是大腦對可見光的解析。所以顏色是人們根據大腦虛擬出的現象給自然界的定義,自然界本無色。

    人眼成像原理

    光波作為能量的一種,會被特定物質所吸收,同時可穿透透明物質。光經視網膜、晶狀體、瞳孔到達視網膜,被視網膜所吸收。視網膜接受光刺激透過細胞間突觸將資訊傳至大腦,大腦計算成像。在這裡,最主要的視網膜結構複雜,構造精密,主要由視杆細胞和視錐細胞接受光刺激,他們分工不同,相互協作完成不同波長不同頻率的光的接受分析工作。

    人眼畫素計算

    人的視網膜有500萬個視錐細胞,由於視錐細胞負責捕捉彩色影象,你或許會認為這相當於人眼有500萬畫素。但人眼還有1億多個視杆細胞,這些負責感受黑白的桿狀細胞對於視覺成像的銳度發揮著重要作用。但1.05億畫素也低估了人眼的能力,因為人眼不是一臺靜態的照相機。人有兩隻眼睛,它們不停轉動以獲得比視野中心區域範圍更大的影象,然後就像製作全景照片一樣,在大腦中組合成一幅完整的畫面。在良好的燈光下,人能將至少間隔0.6弧分(0.01度)的兩條細線區分開,將這兩條細線看作是兩個畫素的話,每個畫素在人眼中就相當於0.3弧分。如果保守地以120度作為你的水平視野,垂直面以60度計算的話,人眼的有效影象資料量就相當於5.76億畫素。

    相機的成像原理

    數碼相機的成像原理可以簡單概括為電荷耦合器件(CCD)接收光學鏡頭傳遞來的影像,經模/數轉換器(A/D)轉換成數字訊號後貯於存貯器中.電荷耦合器件即傳統相機的膠片,屬於半導體器件,其數量決定相機畫素.也是成像質量的主要決定因素.現在主流相機的畫素都在5000到1億畫素之間,頂尖相機的畫素超過4億.

    可以說現在的相機與人眼單純畫素來做比較的話,是不分伯仲的.但是相機隨機數的不斷提高,其畫素提高迅猛,而人眼今後只能望塵莫及,其次,人眼只能對可見光產生反應,而相機可以對多波段電磁波進行捕捉計算.

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 有幾個女孩子找我,告我兒子的狀,說明了什麼?