Combien de «mégapixels» l'œil humain peut-il voir?

Il y a évidemment une limite à ce que le corps humain peut traiter, comme les images par seconde. Ma question est de savoir combien de mégapixels faudrait-il pour que l'œil humain ne puisse plus le différencier de la vie?

Bonus pour inclure une réponse pour d'autres espèces.

Une question sur une chose comme la fréquence d'images, la résolution ou la plage dynamique de l'œil humain et la façon dont ils se comparent aux caméras ont toujours les mêmes problèmes:

1. L '"image" que vous voyez n'est pas une "exposition unique", l'œil se déplace et s'ajuste constamment.

2. La partie du cerveau en T qui gère la vision est vraiment bonne (et assez grande), elle combine constamment les "cadres" qui se dégage de l'œil et remplit les blancs.

Fondamentalement, chaque image que vous voyez avec vos yeux est un panorama HDR qui a été fixé avec un remplissage sensible au contenu (et tout comme avec un appareil photo, lorsque vous entrez dans des panoramas HDR, vous pouvez les créer à n'importe quelle résolution arbitrairement élevée et DR)

De plus, l'œil / le cerveau ne fonctionne que sur la partie de la scène sur laquelle vous vous concentrez, vous obtenez une résolution incroyablement élevée pour la petite partie du monde à laquelle vous pensez en ce moment - pour le reste de la scène, vous n'avez pas vraiment "voir" du tout, vous n'avez vraiment à remarquer les choses que s'il y a quelque chose de dangereux sur votre chemin (c'est pourquoi le mouvement sur les côtés est si distrayant).

Si vous regardez les spécifications de l'œil humain comme s'il s'agissait d'un appareil photo, vous constaterez qu'il est assez bas.

• Très faible résolution en termes de pixels - très peu de mégapixels - avec la plupart des pixels concentrés dans une très petite zone au centre. Pratiquement aucune possibilité de distinguer les détails fins à l'extérieur d'une petite zone au centre du cadre.

• Horrible aberration chromatique extrême, aberration sphérique et bruit.

• La distance de mise au point minimale et maximale se détériore avec l'âge et de nombreux modèles présentent des défauts en usine.

Cependant, la raison pour laquelle cela ne compte pas, c'est que mesurer l'œil comme s'il s'agissait d'un appareil photo n'a pas de sens: l'image que nous voyons est créée par notre cerveau, qui assemble parfaitement et en continu d'innombrables images prises par nos yeux et les traite.

Alors que l'œil n'a qu'une très petite zone au centre de notre vision qui a une réelle capacité à discerner les détails, le cerveau a un mécanisme moteur qui pivote autour de l'œil afin de prendre des centaines d'échantillons rapides de l'image les uns après les autres. , puis assemble cela en une grande image (en trois dimensions et en mouvement!).

Vous auriez besoin de centaines de mégapixels de résolution et d'un objectif pratiquement parfait pour reproduire l'image composite que le cerveau assemble, même si l'œil isolé est loin d'être capable de quoi que ce soit d'aussi bon.

Combien de "pixels" l'œil humain capture ne répond pas vraiment à la question. Cela équivaut uniquement lorsque, par exemple, la photo que vous avez prise avec un appareil photo est gonflée pour être suffisamment grande pour consommer tout le champ visuel du spectateur. À cette taille, la photo d'origine aurait dû être d'environ 576 Mp.

Les détails d'une image sont généralement mesurés en DPI (points par pouce), et même dans ce cas, la taille et la distance du spectateur doivent être fixées afin de déterminer la densité des points pour que l'œil humain ne soit plus capable de dire qu'ils sont des points.

L'impression de haute qualité réalisée pour la distance de lecture moyenne (18-24 pouces) est de l'ordre de 5-10K DPI. Pour une image carrée de 1 pouce (@ 10K) qui est de 100 Mp juste là ... pour une image de 1x1 pouce.

Le problème est que même si une scène générale n'a besoin que de 576 Mp, alors que l'œil se concentre réellement sur une région spécifique, toute son acuité vient s'appliquer à cette région. Ainsi, une image de 1 x 1 pouce doit avoir une densité beaucoup plus élevée pour "tromper" l'œil.

Pour faire une image assez grande et pourtant suffisamment détaillée pour être concentrée, eh bien, le nombre de mégapixels est énorme. C'est pourquoi vous voyez des lunettes utilisées. L'écran est beaucoup plus proche de l'œil, ce qui rend l'image plus dense et pourtant plus grande.

Disons que vous avez un appareil photo de 5 MP. Cela représente environ 2200 x 2200 pixels. Si le capteur (CCD) mesure environ 1 pouce x 1 pouce, c'est ... vous l'avez deviné 2 200 DPI.

Maintenant, faites-le exploser jusqu'à une photo 8 pouces x 8 pouces, et ce n'est que 275 DPI. Nulle part près des 5000 DPI dont vous avez besoin pour une impression de haute qualité. (cependant, si vous le regardez de 8 fois plus loin ...)

Pour être honnête, 2K DPI est passable pour une impression standard (@ distance de lecture), et lors de la visualisation d'une photo sur un petit écran (ou impression), elle semble beaucoup plus "réelle".

Pour obtenir un 4x5 @ 5K DPI, vous auriez besoin de 500 Mp. @ 2K, vous auriez encore besoin de 80 Mp. En gros, un appareil photo 24 Mp (CCD) équivaut à une qualité de film 35 mm.

Bien sûr, il existe de nombreuses techniques d’amélioration que vous pouvez utiliser pour «combler» la densité manquante lorsque vous avez une image numérique.

Mais si vous avez besoin de grandes images, les films à l'ancienne peuvent être réalisés dans des tailles beaucoup plus grandes que les CCD (film 8 pouces X 10 pouces par exemple: http://answers.yahoo.com/question ) / index? Qid = 20061123192628AANDiGx)

Le nombre 576MP, qui est dérivé sur le site de Roger Clark ici , est une APPROXIMATION EXTRÊMEMENT RUGUEUSE. D'une part, c'est une estimation prudente étant donné un champ de vision de 120º, lorsque la vision humaine est plus proche de 180º (ce qui en fait se situe à 1,3 GIGAPIXELS !!!) Cela ignore également le fait que nous avons un "spot fovéal" de 2º près du centre de nos yeux où notre acuité est la plus élevée, et une région plus large de 10 ° où notre vision est décente, mais pas vraiment "bonne" et certainement pas excellente (comme un test rapide ... voyez combien le texte de cette réponse est en fait entièrement clair , et quelle quantité est en fait indistincte et illisible lorsque vous regardez exactement le même endroit pendant une période de temps ... vous pourriez être surpris de la quantité de votre écran que vous ne pouvez pas réellement analyser de manière vraiment significative.) À la périphérie de notre vision, l'acuité est assez faible, manque de fidélité des couleurs, etc.

À mon avis, je ne crois pas qu'il soit même valable de décrire la vision humaine en termes de mégapixels. J'ai un grand respect pour Roger Clark, mais son article doit être pris sous le bon jour: il suppose une acuité visuelle maximale dans tout le champ de vision! Le fait critique ici est que notre acuité visuelle maximale n'affecte qu'une petite région de la partie centrale de notre vision. Une région qui ne couvre probablement même pas une seule impression de 8 x 10 pouces vue à un pied de distance ... ce qui nécessite moins de 9 mégapixels (3330 x 2664 pixels) pour imprimer à 333 ppp ( la résolution requise pour une distance de visualisation d'un pied ) .

On aurait théoriquement besoin de moins en moins de mégapixels pour continuer à imprimer des anneaux de 8x10 "imprime un cercle central pour remplir tout le champ de vision humain. Du point de vue de l'acuité du monde réel, il faut probablement 1/3 de mégapixels de moins par" anneau "de impressions (approximation approximative), et peut-être quatre anneaux d'impressions pour remplir entièrement le champ de vision "coin à coin". Cela horloge à moins de 85 mégapixels au total!

Cela dit ... je ne crois toujours pas qu'il soit exact ou utile d'essayer de décrire l'acuité visuelle humaine en termes de mégapixels. Nous avons une acuité variable du centre au bord de notre champ de vision, avec une chute rapide en dehors peut-être d'une région centrale à haute acuité de 4-5º.

Présentation.

Une question très difficile, mais intéressante. Il y a une chose clé avant de commencer. Le cerveau supprime instantanément les informations inutiles parmi d'autres traitements super intensifs et se concentre sur des choses qui méritent d'être rappelées. Ce que vous «voyez» n'est pas exact de la capacité technique de l'œil. Mais quant à sa capacité technique; il existe une gamme d'estimations, de 5 à plus de 500 mégapixels.

Remarque: Aucun de ces calculs n'est scientifiquement accepté.

Yeux humains.

Un humain avec une vision de 20/20 est capable de résoudre l'équivalent d'un appareil photo d'environ 52 mégapixels (en supposant un angle de vue de 60 °). Ceci est basé sur le fait que chaque cellule de tige et de cône peut représenter un mégapixel. Il y a environ 7 millions de cônes (nécessitent des niveaux d'éclairage élevés et fournissent de la couleur) et 120 millions de tiges (fonctionnent en basse lumière, ne produisent pas de couleur, pas toujours activées). Ensemble, ils travaillent pour créer quelque part entre 50-500MP . (VRAIMENT approximativement!). Des estimations moins prudentes revendiquent plus de 500 millions de mégapixels.

Aucun de ces articles n'a été évalué par des pairs, il n'y a donc aucune viabilité scientifique à aucune de ces idées. L'estimation 567MP ne suppose pas une image fixe. Il prend en compte les petites vibrations angulaires que les yeux font pour recueillir plus d'informations. L'estimation prend également en compte un champ de vision plus large (120˚) (donc elle a plus de MP qu'il n'y a de photorécepteurs).

Cet article conteste ces estimations élevées et dit que "de tels calculs sont trompeurs". Entre des choses comme la faible luminosité et l'absence de vitesse d'obturation, la différence la plus notable entre une image et votre vue provient de la façon dont vos yeux se concentrent sur quelque chose.

Seule la vision centrale est 20/20. L'image globale est un joli pantalon loin du centre. À seulement 20 ° décentrés, nos yeux ne résolvent qu'un dixième des détails. À la périphérie, nous ne détectons que le contraste à grande échelle et la couleur minimale. Sur cette base, un seul coup d'œil n'est donc capable de percevoir des détails comparables à un appareil photo 5-15 mégapixels (en fonction de la vue). L'œil doit donc regarder plusieurs fois et même alors, seules les textures, les couleurs et les formes mémorables seront mémorisées.

D'autres animaux.

Faucon. C'est probablement ce que les gens connaîtront le mieux comme un oiseau de proie aux yeux d'aigle. Ils ont environ 5 fois plus de densité de photorécepteurs que nous, alors disons qu'ils ont un quart de gigapixel ( 250 MP-5.5GP ). Ce qui est mieux avec ces gars que nous, c'est qu'ils ont beaucoup plus de nerfs qui vont au cerveau que nous. Il n'y a aucun moyen sûr de dire que cela indique une meilleure résolution, mais cela indique que plus d'informations sont transmises au cerveau par leurs yeux.

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

Crevette mante. Nous avons 3 types de photorécepteurs couleur (cellules coniques). Les scientifiques ont identifié 16 récepteurs de couleur chez la crevette mante. Évidemment, cela dépasse la compréhension de notre esprit. De plus, cela n'a rien à voir avec la résolution, mais la profondeur de couleur de ces gars-là est phénoménale.

Vous ne devriez probablement pas vous poser de questions megapixels, l'œil humain est un système complexe, pas seulement la «matrice». Vous devriez mieux vous renseigner sur la gamme de angular resolutions.

Cherchez-le ici:

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

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

Résolution angulaire: environ 4 minutes d'arc, soit environ 0,07 °, [1] ce qui correspond à 1,2 m à 1 km de distance.

D'après ce que j'ai lu, je crois qu'en discutant du pouvoir de résolution ultime de l'œil, vous devez considérer que la fovéa est la seule partie de la rétine capable de distinguer les petits détails. La taille de cette région sur notre rétine est assez petite, ce qui nous oblige à ajuster constamment nos yeux pour permettre au «sujet» de tomber sur cette zone. En fait, il est si petit que même lorsque nous nous concentrons sur un petit objet, nous devons le parcourir, nous ne pouvons pas résoudre les détails d'un seul petit objet à la fois. Quelle est la taille d'une zone que nous pouvons résoudre avec une clarté maximale sans tourner les yeux? Cette zone a un diamètre d'environ la distance entre les deux points d'un côlon lus à une distance de lecture normale.

En ce qui concerne les images par seconde, je pense que l'équivalence pour les humains est de 1/10 de seconde. Essayez une expérience - tout en étant arrêté à un feu, remarquez à quel point les détails des jantes en alliage sur les voitures qui croisent votre chemin sont flous. Tout en en suivant un avec les yeux, tapez (pas en frappant) le côté de votre tête au niveau du temple. Cela éblouira vos yeux et parfois, pour le plus bref instant, vos yeux «pan» avec une partie de la roue qui révèlera ses détails.

La réponse simple à cette question serait de 2 mégapixels. Je suis sérieux. Voici une explication scientifique à ce MindLabs .

L'œil humain ne voit pas bien du tout. Lors de la mise au point rapprochée, nous sommes vraiment sélectifs pour qu'elle soit égale à f1. Les 99% de la scène sont trop flous.

Nous avons également un angle mort qui est expliqué dans le lien ci-dessus.

De plus, nous ne pouvons geler aucune scène, ce qui n'est pas comparable à un appareil photo même le moins cher.

Pour résumer, notre œil est nul, mais notre cerveau compense trop bien que nous croyons tous que nous sommes meilleurs que chaque caméra sur le marché.

576 mégapixels - selon un article du scientifique et photographe Roger Clark , qui en dit plus sur l'œil humain et ses équivalences avec la technologie numérique ...

Il y a environ 120 millions de bâtonnets et environ 6 millions de cônes, donc la résolution maximale théorique de l'œil humain (compte tenu de la transmission optique parfaite de la lumière dans la rétine) devrait être d'environ la valeur de 2 mégapixels (il faut 3 cônes pour un triplet RVB) avec un vraiment grande plage dynamique dans les zones périphériques (c'est à cela que servent les tiges).