人眼可以看到多少个“ MegaPixels”?


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人体可以处理的东西显然很有限,例如每秒帧数。我的问题是,在人眼无法再将其与生活区分开之前,需要多少MegaPixels?

奖励包括其他物种的答案。


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您认为很明显的“极限”甚至远非显而易见。首先,我们的眼睛和大脑每秒没有帧。其次,我们最终用我们的大脑而不是眼睛看到了问题,这使问题变得更加复杂。
whatsisname 2013年

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有时您必须提供与已知可量化来源的类比,才能完全理解该问题。
Spechal

1
@whatsisname我们用大脑看吗?毫无疑问,这归结为OP想要知道他是否将镜片砍入了眼睛并注视着计算机,他可以获得的信息上限是多少。
詹姆斯

1
有一些人脑的怪癖使这个问题变得棘手,例如假色和东西。
詹姆斯

Answers:


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有关诸如人眼的帧频,分辨率或动态范围之类的问题以及它们与相机的比较问题始终存在相同的问题:

  1. 您看到的“图片”不是“单次曝光”,而是眼睛在不断地移动和调整。

  2. 发球区域中处理视觉的部分确实非常好(而且很大),它不断地结合了从眼睛中获取的“框架”并填补了空白。

基本上,您用眼睛看到的每个图像都是固定了内容感知填充的HDR全景图(就像使用相机一样,当您进入HDR全景图时,可以将其设置为任意高分辨率和DR)

而且,眼睛/大脑实际上仅在您所关注的场景部分上起作用,对于您现在正在考虑的世界的一小部分,您可以获得惊人的高分辨率-对于其余场景,您实际上并没有完全“看到”它,只有在遇到任何危险的行驶方向时才真正注意到(这就是为什么侧面运动如此分散注意力的原因)。


这基本上就是为什么我们“看到”的分辨率比眼睛的物理特性能够使我们真正定位的分辨率高得多的原因。最清晰的部分也恰好在我们视场的中心,靠近边缘的分辨率会迅速下降。
艾米尔(Emiel)

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@Emiel -不完全的中心-周围的正中心,在完全相同的中心,我们有一个便利的盲点
尼尔

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中央凹盲点都不在光轴上,而是中央凹比盲点更近。
锥杀手

需要注意的另一件事:眼睛是相当松动的东西,如果您看一下以慢速运动的眼睛,您会发现它在周围抖动。使用该抖动,我们的大脑会内插图像,以提高看到的分辨率。
SinisterMJ 2013年

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如果您像看摄像机一样看人眼的规格,您会发现它的规格很低。

  • 就像素而言,分辨率非常低-仅有几百万像素-大多数像素都集中在中央的一个很小区域。几乎没有能力在框架中心的小区域之外区分精细的细节。

  • 可怕的极端色差,球差和噪点。

  • 最小和最大聚焦距离会随着时间而变差,许多型号在出厂时就有缺陷。

但是,这些都不重要的原因在于,将眼睛像照相机一样进行测量是没有意义的:我们看到的图像是由我们的大脑创建的,它可以将连续无数的图像完美无缺地缝合在一起,并对它们进行处理。

眼睛在我们的视觉中心只有一个很小的区域,可以真正辨别细节,而大脑具有一种使眼睛旋转的运动机制,以便一个接一个地快速获取数百个图像样本,然后将其组装成一张大图(具有三个尺寸和运动!)。

您将需要数百个百万像素的分辨率和几乎无瑕的镜头来复制大脑组装的合成图像,即使孤立的眼睛远不能胜任任何这种良好的功能。


您从哪里获得<1MP?
詹姆斯

只是一个猜测-我主要是为了说明一个观点,我们的眼睛除了在视觉中心的微小区域外,根本看不到太多细节。
thomasrutter

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我们的眼睛的视锥大约为6-7百万,因此这将是绝对最大的分辨率。由于外围区域相当稀疏(请参阅hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/rodcone.html),我认为一个很好的猜测是大约600万个圆锥体->百万像素。相机传感器上的像素被拜耳滤镜遮盖,就像我们的眼睛的视锥细胞只接受某些颜色一样。我觉得<1M太少了。
SinisterMJ 2013年

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完美地可能太强大了。这似乎是完美无缺的,因为大脑也可以讲述这个故事。
Caleb 2014年

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人眼捕捉到多少个“像素”并不能真正回答问题。例如,仅当您用相机拍摄的照片放大到足以消耗观看者的整个视野​​时,它才相等。以这样的大小,原始照片大约需要576 Mp。

图片的细节通常以DPI(每英寸的点数)为单位进行测量,即使如此,也必须固定到观看者的大小和距离,以便确定点对人眼的密度不再能够分辨出它们是点。

平均读取距离(18-24英寸)的高质量打印约为5-10K DPI。对于1平方英寸(@ 10K)的图像,其正好为100 Mp ...对于1x1英寸的图像。

问题是,即使一般场景可能只需要576 Mp,但当眼睛实际上聚焦在特定区域时,其所有敏锐度都会落在该区域上。因此,1x1英寸的图片需要更高的密度才能“蒙蔽”眼睛。

要使图片足够大,又要足够详细,以致于无法集中精力,MegaPixels的数量是巨大的。这就是为什么看到眼镜被使用的原因。屏幕离眼睛更近,从而使图像更密集,但看起来更大。

假设您有一台5 MP相机。大约是2,200 x 2,200像素。如果传感器(CCD)约为1英寸x 1英寸,即...您猜中它为2,200 DPI。

现在,将照片放大到8英寸x 8英寸,它只有275 DPI。5000 DPI远远不需要高质量的打印。(但是,如果您是从8倍远的地方看它的...)

老实说,对于标准打印(@读取距离),2K DPI是可以通过的,并且在小屏幕(或打印)上查看照片时,它看起来更加“真实”。

要获得4x5 @ 5K DPI,您需要500 Mp。@ 2K,您仍然需要80 Mp。大致来说,一台24 Mp(CCD)相机相当于35mm胶片质量。

当然,当您获得数字图像时,可以使用许多增强技术来“填充”缺失的浓度。

但是,如果您需要大图片,则可以制作比CCD更大的旧时尚胶片(例如8英寸X 10英寸胶片:http ://answers.yahoo.com/question )/ index?qid = 20061123192628AANDiGx)


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那个576 mp数字的来源?
假名称

在这样的情况下,我确实必须对DPI的使用进行QUASH。DPI代表每英寸DOTS。点是一种任意量度……在不同的上下文中它意味着不同的事物。唯一合适的术语是PPI,即每英寸像素,因为这是您能够与摄影师合​​作的PICTURE中最小的完整元素。
jrista

我还需要询问该答案中的假设。我知道576mp数字的来源,但是对于任何随便的读者来说,这都是一个未引用的数字。您的某些数字完全是错误的,除非您对术语“ DPI”使用了多种含义(我已经注意到,在这种情况下使用的是一个糟糕的术语。)这里的事实是,随着观看距离的增加,所需的最小空间打印分辨率降低。假设略高于平均视力(例如20/18),则打印18“的照片仅需要230PPI。假设某人的视力高...
jrista

1
...例如20/10,则需要280ppi。在24英寸处,该数字下降到210ppi!(对于大多数喷墨打印机,DPI是一个固定因素...佳能中的默认每英寸点数始终为4800x2400;在爱普生中为5760x1440 ...无论。实际的印刷图像分辨率)所以,我很抱歉,但你的事实是扭曲,混乱,在某些情况下只是错误的请。在这里看到我的回答
jrista

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576MP编号来自Roger Clark的网站,是一个极其粗糙的近似。一方面,这是一个保守的估计值,当人的视线接近180º时,FOV为120º(实际上以1.3 GIGAPIXELS计时!)它也忽略了这样一个事实,即我们在视力中心附近有2º“中央凹点”我们的视力最高的眼睛,以及视野较宽的10º区域,但视力不是很好,当然也不是很好(作为一项快速测试……请看此答案中的多少内容实际上是完全清楚的,而在一段时间内看完全相同的位置时实际上模糊不清又难以辨认……您可能会对无法真正分析任何真正有意义的细节的屏幕多少感到惊讶。)在我们的外围视力,敏锐度很低,缺乏色彩保真度等。

以我的观点,我认为用百万像素来描述人类视觉是不合法的。我对罗杰·克拉克(Roger Clark)表示敬意,但是他的文章需要正确地考虑:它假定在​​整个视野中都具有最大的视敏度!这里的关键事实是,我们最大的视敏度只影响我们视力中心部分的一小部分。的区域,可能甚至不覆盖单个8x10"的打印观察的脚离开...这需要小于9百万像素(3330x2664像素)在333ppi打印(为一英尺观看距离所需的分辨率。

从理论上讲,一个人需要越来越少的百万像素才能继续打印8x10英寸的打印环,这些打印环围绕一个中心以填充整个人类视野。从现实的敏锐度来看,每个“环”需要的兆像素减少三分之一打印(粗略的猜测),也许是四圈打印以完全填满“从角落到角落”的视场,而这全部不足85万像素!

话虽如此...我仍然不相信用百万像素来描述人类的视力是准确或有用的。从视场的中心到边缘,我们的视力各不相同,在中央4-5º的高视力区域之外迅速衰减。


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概述。

一个非常困难但有趣的问题。在开始之前,有一件关键的事情。大脑会立即删除其他超密集处理中不需要的信息,并专注于值得记住的内容。您“看到”的内容与眼睛的技术能力不符。但就其技术能力而言;估计范围从5到超过500兆像素。

注意:这些计算均不被科学接受。

人眼。

视力为20/20的人能够分辨约52百万像素的摄像头(假设视角为60°)。这是基于每个杆和锥单元能够表示一个百万像素。大约有700万个视锥(需要高亮度并提供颜色)和1.2亿个视杆(在弱光下工作,不输出颜色,并不总是激活)。这些共同创造了50-500MP之间的空间。(非常接近!)。不那么保守的估计为 500+百万像素。

这些文章都没有经过同行评审,因此任何这些想法都没有科学可行性。567MP估计值不假定静止图像。它考虑了眼睛为了收集更多信息而产生的微小角度振动。估算还考虑到更宽的视野(120˚)(因此它的MP大于感光器的MP)。

文章反驳那些高估计并说:“这样的计算是误导”。在诸如光线不足和没有快门速度之类的事物中,图片与视力的最显着差异是由您的眼睛聚焦于某物的方式得出的。

只有中心视野是20/20。整体图像是远离中心位置的漂亮裤子。偏离中心仅20°,我们的眼睛只能分辨十分之一的细节。在外围,我们仅检测到较大的对比度和最小的颜色。因此,基于此,眼睛的一眼只能感知到与5-15百万像素相机相当的细节(取决于人的视力)。眼睛为此需要扫视几次,即使这样,也只会记住令人难忘的纹理,颜色和形状。

其他动物。

鹰。人们可能会最熟悉鹰眼的猛禽。它们的感光器密度大约是我们的5倍,因此,可以说它们的像素密度为四分之一(250 MP-5.5GP)。这些家伙比我们更好的是,他们比我们有更多的神经进入大脑。没有确切的说法表明分辨率更高,但是它表明更多信息正在从他们的眼睛传递到大脑。

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

螳螂虾。 我们有3种类型的彩色感光体(锥体细胞)。科学家已经在螳螂虾中鉴定出16种颜色受体。显然,这是我们无法理解的。此外,这与分辨率无关,但是这些家伙所拥有的色彩深度是惊人的。



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根据我的阅读,我相信在讨论眼睛的最终分辨力时,您需要考虑到中央凹是视网膜中唯一能够区分细微细节的部分。视网膜上该区域的大小很小,需要我们不断调整眼睛以使“对象”落在该区域上。实际上,它是如此之小,以至于即使专注于一个小物体,我们也必须对其进行扫描,无法一次解析一个小物体的细节。我们可以在不扩大视线的情况下以最大的清晰度解决多大的面积?该区域的直径约为以正常读取距离读取的两个结肠点之间的距离。

关于每秒的帧数,我相信对人类来说是每秒1/10。尝试做一个实验-在昏暗的灯光下停下来的时候,请注意穿越汽车的铝合金轮毂的细节是如何模糊的。用眼睛跟随一只眼睛时,在太阳穴上轻拍(而不是敲打)头部的一侧。这会震撼您的眼睛,有时,在最短的时间内,您的眼睛会“晃动”一部分轮子,以显示其细节。


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这个问题的简单答案将是2兆像素。我是认真的。这是对该MindLabs的科学解释。

人眼根本看不见。当近距离聚焦时,我们实际上是选择使其等于f1。99%的场景太模糊。

我们还有一个盲点,在上面的链接中进行了说明。

此外,我们无法冻结任何场景,即使是最便宜的相机也无法与之媲美。

总结起来,我们的眼睛很烂,但是我们的大脑补偿得太好了,以至于我们所有人都认为,市场上出售的每台相机都更好。


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或用不同的方式来总结:由于我们出色的后处理能力,我们比市场上所有的相机都要好。
mattdm

0

576兆像素-根据科学家和摄影师罗杰·克拉克Roger Clark)的文章,该书还讲述了人眼及其与数字技术的等效性...


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本文包含正确的答案,但请总结您答案中的关键部分。
Itai

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该问题专门询问“多少MegaPixels”。该答案为该问题提供了简单明了的答案,并提供了参考。关键部分数字-576 MP。
Michael C

1
是的,但是我想解释一下为什么这些百万像素不能直接与数字图像进行比较。
Itai

0

大约有1.2亿个杆和大约600万个视锥,因此最大的理论人眼分辨率(考虑到视网膜中完美的光学透光率)应该在2百万像素左右(RGB三重态需要3个视锥),并且外围区域具有很高的动态范围(这是指杆的作用)。


您是在暗示这些标尺根本不影响我们的分辨能力吗?
mattdm

就此而言,我们的大脑不像拜耳的去马赛克那样进行插值/积分吗?
mattdm

好吧,看看它们是如何分布的以及它们的用途(在眼睛周围,是单色夜视)……我不敢说它们为诸如阅读(但是它们对于看到掠食者逼近当然很有用!)。去马赛克的Bayern模式的实际空间分辨率小于MPx报告的(请问Feveon专家:p)。
fortran
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