C'est une très bonne question, et la réponse pourrait remplir des centaines de pages - et, en fait, la réponse remplit déjà des centaines de pages.
La réponse courte est que les chiffres que vous citez ne correspondent pas à la réalité apparente parce que les chiffres couramment cités sont faux :-). Continuer à lire ...
Beaucoup de choses sont disponibles sur Internet à ce sujet et la qualité est, comme toujours, très variable. Il y a aussi beaucoup de perroquets de "faits" entre des sites et des chiffres comme ceux de Wikipédia semblent assez communs MAIS il y a des arguments très raisonnés qui semblent suggérer que le chiffre de Wikipédia est extrêmement faux et sous-estime le chiffre de manière très substantielle.
Il est important de noter que l'œil agit comme un détecteur de contraste plutôt que comme un détecteur de niveau absolu (tel qu'un capteur d'appareil photo numérique utilise), donc les comparaisons doivent être effectuées avec soin.
Avec l'irisation, l'adaptation chimique et toutes les autres astuces qu'il peut tirer, il semble que la plage dynamique absolue de l'ensemble du système oculaire soit bien supérieure à 20 arrêts. Comme chaque arrêt est un facteur de 2, c'est 2 ^ 20 ou environ "bien plus de 1 000 000: 1". Au sommet, le soleil est trop brillant !!!. À l'extrémité inférieure, l'œil adapté à l'obscurité peut détecter un seul photon. Un D3S (de meilleures performances qu'un D4) peut avoir des problèmes avec cela. (Notez que ce n'est pas CHAQUE photon - lorsque vous descendez aux quelques photons par seconde, beaucoup d'entre eux atteindront des zones sans capteur et ne seront pas détectés. Mais quand on frappe une zone sensible de la rétine, cela produira un signal qui peut être enregistré.)
Mais je m'égare :-). Une très bonne page (semble-t-il) qui traite de la plage dynamique des yeux et bien plus est
Les titres des paragraphes méritent d'être notés:
Notes sur la résolution de l'acuité
visuelle de l'œil humain et la résolution des détails sur les tirages
Combien d'équivalent mégapixels l'œil a-t-il?
La sensibilité de l'œil humain (équivalent ISO)
La plage dynamique de l'œil
La distance focale de l'œil
L'auteur soutient que la plage dynamique de l'œil sans changer la sensibilité par adaptation ou irisation est d'environ 1 000 000: 1 dans des conditions de faible luminosité. Autrement dit, aussi grande que la limite inférieure "bien au-dessus" mentionnée ci-dessus. Il justifie ensuite cette affirmation telle que copiée ci-dessous. Cela semble assez convaincant à première vue. Il peut y avoir des défauts dans l'argument, mais cela semble OK, et cela ne signifie pas qu'il s'applique à tous les niveaux d'éclairage.
Voici une expérience simple que vous pouvez faire. Sortez avec une carte des étoiles par une nuit claire avec une pleine lune. Attendez quelques minutes que vos yeux s’adaptent. Trouvez maintenant les étoiles les plus faibles que vous pouvez détecter lorsque vous pouvez voir la pleine lune dans votre champ de vision. Essayez de limiter la lune et les étoiles à environ 45 degrés d'altitude (le zénith).
Si vous avez un ciel dégagé loin des lumières de la ville, vous pourrez probablement voir des étoiles de magnitude 3.
La pleine lune a une magnitude stellaire de -12,5.
Si vous pouvez voir des étoiles de magnitude 2,5, la plage de magnitude que vous voyez est de 15.
Toutes les 5 grandeurs est un facteur de 100, donc 15 est 100 * 100 * 100 = 1000000.
Ainsi, la plage dynamique dans cette condition d'éclairage relativement faible est d'environ 1 million à un, peut-être plus!
Mais, voici une suggestion de ma part pour une expérience à des niveaux de lumière du jour normaux.
Trouvez une scène qui a un bon mélange de zones sombres et de zones très lumineuses - idéalement avec certaines zones sombres comme des îles isolées près des îles de luminosité. Un exemple peut être la lumière du soleil qui brille à travers les arbres dans une zone fortement ombragée - quelques caelets ou zones profondément ombragées aideront.
Permettez à vos yeux de s'adapter au niveau d'éclairage général - ne fixez pas les points lumineux près de l'endroit où le soleil brille et ne vous concentrez pas sur les zones particulièrement sombres.
Notez à quel point vous pouvez voir les détails dans les zones les plus sombres - à quel niveau d'obscurité le fondu devient noir.
Essayez de même avec les zones lumineuses - lorsque vous regardez vers le soleil, il y aura un endroit où les détails disparaîtront et vous ne pourrez raisonnablement pas en voir plus.
Jetez vos yeux à travers la scène entre l'obscurité et la lumière pour essayer d'arrêter votre mécanisme d'adaptation en changeant f-stop sur vous.
Maintenant, prenez des photos de la scène. Exposez "correctement", puis pour que les zones les plus sombres que vous puissiez voir puissent être vues sur la photo, puis pour que les hautes lumières les plus claires que vous puissiez distinguer ne soient pas délavées.
Si vous avez l'équipement, prenez une photo HDR avec une variation maximale de f-stop entre les photos. (Mon Sony A77 autorise 5 étapes.)
Mon expérience est que mon œil peut toujours voir une plage de luminosité plus large que mon appareil photo (Minolta 7Hi, A200, 5D, 7D, A700, A77, autre)
Sur une image HDR maximale (plage de 10 ev entre les centres), mon œil peut voir aussi bien ou mieux que la caméra.
La zone où cela n'apparaît pas est en très faible luminosité lorsque je devrai peut-être permettre à l'œil de s'intégrer (ce qu'il fait pendant environ 4 secondes!) Alors que je peux regarder une photo en basse lumière et voir l'image immédiatement. Le fait que j'aie peut-être eu besoin d'une exposition de 10 secondes n'est alors pas pertinent pour la visualisation.
Autres choses variables: