Quantos pixels para um olho humano?

Não'não combinaria diretamente com uma câmera do mundo real... mas leia em.

Na maioria das câmeras digitais, você tem pixels ortogonais: eles'estão na mesma distribuição pelo sensor (na verdade, uma grade quase perfeita), e lá'há um filtro (geralmente o filtro "Bayer", nomeado em homenagem a Bryce Bayer, o cientista que inventou a habitual matriz de cores) que fornece pixels vermelhos, verdes e azuis.

Então, para o olho, imagine um sensor com um número enorme de pixels, cerca de 130 milhões. Ali's uma maior densidade de pixels no centro do sensor, e apenas cerca de 6 milhões desses sensores são filtrados para permitir a sensibilidade da cor. Um pouco surpreendentemente, apenas cerca de 100.000 sentido para o azul! Ah, e por falar nisso, esse sensor é't feito plano, mas na verdade, semi-esférico, de modo que uma lente muito simples pode ser usada sem distorções -- lentes reais da câmera têm que se projetar em uma superfície plana, o que é menos natural dada a natureza esférica de uma lente simples (na verdade, lentes melhores geralmente contêm alguns poucos elementos asféricos).

Esta é cerca de 22mm diagonal em média, um pouco maior que um micro sensor de quatro terços... mas a natureza esférica significa que a superfície é cerca de 1100mm^2, um pouco maior que um sensor de câmera de 35mm com quadro completo. A maior resolução de pixels em um sensor de 35mm está na Canon 5D, que enfia 50.6Mpixels em cerca de 860mm^2.

Então isso's o hardware. Mas isso's não é o factor limitador da resolução efectiva. O olho parece ver "continuamente", mas isso's cíclico, lá's tipo de uma taxa de quadros que's realmente rápido... mas isso's não é o importante. O olho está em constante movimento a partir de microtremores oculares que ocorrem em torno de 70-110Hz. Seu cérebro está constantemente integrando a saída do seu olho como ele's movendo-se na imagem que você realmente percebe, e o resultado é que, a menos que algo's movendo-se muito rápido, você obtém um aumento efetivo da resolução de 130Mpixels para algo mais como 520Mpixels, já que a imagem é construída a partir de múltiplas amostras.

Exceto que você não't. Para um, suas células de bastão somente de luminância, sendo sensíveis em luz baixa, na verdade saturam em luz brilhante. Portanto, em plena luz do dia ou luz ambiente brilhante, elas'estão completamente desligadas. Isso deixa você sozinho cerca de 6 milhões de células cônicas como sua única função visual. Com microtremors, você pode ter cerca de 24 milhões de entradas na melhor das hipóteses... não exatamente o mesmo que 24 megapixels. E por olho, claro, então chame-lhe 48 megapixels se você quiser desenhar essa equivalência.

No escuro, os cones don'não detecta muito, it's todas as hastes naquele ponto. Tecnicamente isso's mais "pixels", mas seu olho e seu cérebro estão lidando com uma baixa densidade de fluxo de fótons - a mesma coisa que causa um "ruído de disparo" feio em fotografias de baixa luminosidade. Então seu cérebro só está recebendo entrada de hastes que realmente detectam algo.

E todos os 130 milhões de sensores estão "conectados" a cerca de 1,2 milhões de axiomas das células ganglionares que conectam o olho ao cérebro. Já existe processamento e esmagamento dos seus dados visuais antes que cheguem ao cérebro,

O que faz perfeito sentido -- o nosso cérebro pode fazer este tipo de problema como um processador paralelo com desempenho comparável aos supercomputadores mais rápidos que temos hoje. Quando percebemos uma imagem, há's este processamento de imagem de baixo nível, mais processos especializados que funcionam em abstrações de nível mais alto. Por exemplo, nós humanos somos realmente bons em reconhecer linhas horizontais e verticais, enquanto nossos vizinhos sapos amigáveis têm processamento especializado em seus cérebros relativamente simples procurando por um pequeno objeto voando através do campo visual -- que ele acabou de comer. Também fazemos uma correspondência constante do padrão do que vemos de volta às nossas memórias das coisas. Então nós não'não apenas vemos um objeto, nós instantaneamente reconhecemos um objeto e chamamos uma biblioteca inteira de informações sobre aquela coisa que acabamos de ver.

Outro aspecto interessante do nosso processamento de imagens no cérebro é que nós não'não exigimos nenhuma resolução em particular. Como nossos olhos envelhecem e nós podemos't vemos também, nossa resolução efetiva cai, e ainda assim, nós nos adaptamos. A um prazo relativamente curto, adaptamo-nos ao que o olho pode realmente ver... e você pode experimentar isto em casa. Se você'tem idade suficiente para ter passado muito tempo na frente da televisão de Definição Padrão, você já experimentou isso. O seu cérebro adaptou-se à qualidade bastante terrível da televisão NTSC (ou à qualidade ligeiramente menos terrível mas ainda má da televisão PAL), e depois talvez tenha saltado para a VHS, o que foi ainda pior do que aquilo que se conseguia obter através da transmissão. Quando o digital começou, entre o VideoCD e os primeiros DVRs como o TiVo, a qualidade era realmente terrível... mas se você assistiu muito disso, você parou de notar a qualidade com o passar do tempo, se você fez'não se concentre nisso. Um espectador de HDTV de hoje, voltando para aquelas mídias antigas, ficará realmente desapontado... e principalmente porque seu cérebro passou para a melhor experiência de vídeo e deixou cair aquelas adaptações de TV ruins com o tempo.

Voltar para a imagem multiamostra por um segundo... as câmeras fazem isso. Com pouca luz, muitas câmeras hoje em dia têm a capacidade de fazer a média de várias fotos diferentes na mosca, o que aumenta o sinal e reduz o ruído... seu cérebro faz isso, também, no escuro. E nós'estamos até a fazer a coisa do "microtremor" nas câmaras. O recente Olympus OM-D E-M5 Mark II tem um modo "hires" que tira 8 fotos com ajuste de 1/2 pixel, para entregar o que's essencialmente duas imagens de 16Mpixel em RGB completo (porque os passos de pixel completo garantem que cada pixel é amostrado em R, G, B, G), um offset por 1/2 pixel do outro. A interpolação destas imagens intersticiais como uma grelha normal de pixels proporciona 64Mpixel, mas a resolução efectiva é mais como 40Mpixel... ainda um grande salto em relação aos 16Mpixels. Hasselblad mostrou uma coisa semelhante em 2013 que entregou uma captura de 200Mpixel, e Pentax também está lançando uma câmera com algo como isto embutido.

We're fazendo versões simples das funções cerebrais de nível superior, também, em nossas câmeras. Todos os tipos de câmeras modelos atuais podem fazer reconhecimento e rastreamento de rosto, acompanhamento de foco, etc. Elas'não são tão boas nisso quanto a nossa combinação olho/cérebro, mas elas fazem bem para hardware tão fraco.

Elas'estão apenas algumas centenas de milhões de anos atrasadas...