Фотографические параметры человеческого глаза
  1. #1
    Модератор Аватар для Sten
    Регистрация
    06.04.2007
    Адрес
    С гор спустился
    Возраст
    40
    Сообщений
    28,334
    Спасибо +
    Получено: 3,214
    Отправлено: 1,648

    0 Вы не можете благодарить!

    По умолчанию Фотографические параметры человеческого глаза

    У любого человека, более-менее знакомого с фототехникой и с любовью к познанию окружающего мира, наверное, не раз возникал в голове вопрос, как соотносятся человеческий глаз и современный цифровой фотоаппарат по своим параметрам? Какова чувствительность человеческого глаза, фокусное расстояние, относительное отверстие и прочие интересные мелочи.

    Чувствительность (ISO) человеческого глаза динамически изменяется в зависимости от текущего уровня освещения в пределах от 1 до 800 единиц ISO. Время полной адаптации глаза к тёмной обстановке занимает около получаса.

    Количество мегапикселей у человеческого глаза составляет порядка 130, если считать каждый фоточувствительный рецептор за отдельный пиксель. Однако центральная ямка (fovea), являющаяся наиболее чувствительным к свету участком сетчатки и отвечающяя за ясное центральное зрение имеет разрешение порядка одного мегапикселя и охватывает около 2 градусов обзора.

    Фокусное расстояние равняется ~22-24мм.

    Размер отверстия (зрачка) при открытой радужной оболочке равно ~7мм.

    Относительное отверстие равняется 22/7 = ~3.2—3.5. (f/1:3.2)

    Шина передачи данных от одного глаза до мозга содержит порядка 1.2 миллиона нервных волокон (аксонов).

    Пропускная способность канала от глаза до мозга составляет около 8-9 мегабит в секунду.

    Углы обзора одного глаза составляют 160 x 175 градусов.

    В сетчатке глаза человека содержится приблизительно 100 миллионов палочек и 30 миллионов колбочек. или 120 + 6 по альтернативным данным.

    Ко́лбочки — один из двух типов фоторецепторных клеток сетчатки глаза. Свое название колбочки получили из-за конической формы. Их длина около 50 мкм, диаметр — от 1 до 4 мкм.

    Колбочки приблизительно в 100 раз менее чувствительны к свету, чем палочки (другой тип клеток сетчатки), но гораздо лучше воспринимают быстрые движения.
    Различают три вида колбочек, по чувствительности к разным длинам волн света (цветам). Колбочки S-типа чувствительны в фиолетово-синей, M-типа — в зелено-желтой, и L-типа — в желто-красной частях спектра. Наличие этих трех видов колбочек (и палочек, чувствительных в изумрудно-зеленой части спектра) даёт человеку цветное зрение. Длинноволновые и средневолновые колбочки (с пиками в сине-зелёном и жёлто-зелёном) имеют широкие зоны чуствительности со значительным перекрыванием, поэтому колбочки определённого типа реагируют не только на свой цвет; они лишь реагируют на него интенсивнее других.

    В ночное время, когда поток фотонов недостаточен для нормальной работы колбочек, зрение обеспечивают только палочки, поэтому ночью человек не может различать цвета.

    Па́лочки (англ. rod cells) — один из двух типов фоторецепторных клеток сетчатки глаза, названый так за свою цилиндрическую форму. Палочки более чувствительны к свету и, в человеческом глазе, сконцентрированы к краям сетчатки, что определяет их участие в ночном и периферийном зрении.

    В человеческом глазе, приспособленном, преимущественно, к дневному свету, при приближении к середине сетчатки палочки постепенно вытесняются, более подходящими для дневного света, колбочками (второй вид клеток сетчатки) и в центральной ямке не встречаются вовсе. У животных ведущих преимущественно ночной образ жизни (например, кошек) наблюдается противоположная картина.

    Чувствительность палочки достаточна, чтобы зарегистрировать попадание одного-единственного фотона, в то время как колбочкам необходимо попадание от нескольких десятков, до нескольких сотен фотонов. Кроме того, к одному интернейрону, собирающему и усиливающему сигнал c сетчатки, как правило, подсоединяются несколько палочек, что дополнительно увеличивает чувствительность за счет остроты восприятия (или разрешения изображения). Такое объединение палочек в группы делает периферийное зрение очень чувствительным к движениям и отвечает за феноменальные способности отдельных индивидов к зрительному восприятию событий лежащих вне угла их зрения.

    Из-за того, что все палочки используют один и тот же светочувствительный пигмент (вместо трех, как у колбочек), они в малой степени или совсем не участвуют в цветном зрении.

    Также, палочки реагируют на свет медленнее, чем колбочки — палочка реагирует на раздражитель в течение порядка ста миллисекунд. Это делает ее более чувствительной к меньшим количествам света, но снижает способность к восприятию быстротекущих изменений, таких как быстрая смена образов.

    Палочки воспринимают свет, преимущественно, в изумрудно-зеленой части спектра, поэтому в сумерках изумрудный цвет кажется ярче, чем все остальные.


    Однако следует помнить, что строение фотоаппарата отличается от строения глаза. При съёмке фотоаппаратом или видеокамерой, изображение разбивается на кадры. Каждый кадр "снимается" с матрицы в определенный момент времени, т.е. в процессор попадает готовое изображение.
    В то время, как человеческий глаз отсылает в мозг постоянный видеопоток без разбиения по кадрам. Поэтому можно неверно истолковать некоторые параметры, если не разбираться в вопросе более-менее досканально.

    В итоге можно сказать, что по чувствительности человеческий глаз догнала почти вся mid-end фототехника, а high-end так и вообще перегнала во много раз. Однако уровень шумов у наиболее распространенной mid-end техники гораздо выше, чем у сетчатки, а качество изображения хуже на порядок.

    Так же сетчатка отличается от фотосенсоров тем, что чувствительность на ней меняется для каждого отдельного фоторецептора в зависимости от освещения, что позволяет добиться очень высокого динамического диапазона итоговой картинки. Сенсоры с подобной технологией уже разрабатываются многими компаниями, но пока ещё не выпускаются.

    На данный момент ещё не изобретено устройство с размерами человеческого глаза, сопоставимое с ним ни по оптическим, ни по техническим параметрам.

    --- Добавлено чуть позже ---

    ОФФ. NIKON vs CANON - Один из вечных споров, с поразительной регулярностью возникающий на фотографических форумах, берет свои истоки в 17-м веке, когда патриарх Никон по инициативе царя провел реформу православной церкви. Эта реформа привела к расколу верующих на последователей Никона (Никонистов) и тех, кто хотел жить по старому канону (Канонистов). Дальнейшее развитие событий общеизвестно, открытым остается лишь вопрос, при чем тут фототехника.
    [ VW Passat B7 1,8TSI 2012 CDAB DSG7 ]
    [ Сайты и полиграфия со скидками! ]
    [ Правильный ДКП crcxlab.ru/dkp.pdf ] [ Вася Диагност в Люберцах ]

  2. #2
    Polo
    Регистрация
    01.11.2006
    Возраст
    45
    Сообщений
    397
    Спасибо +
    Получено: 1
    Отправлено: 0

    0 Вы не можете благодарить!

    По умолчанию

    занятно)))) с удовольствием почитал.Спасибо!


Похожие темы

  1. "Глаза ангела" перегорели - какие будут предложени
    от *****DragoN***** в разделе Архив 2006г.
    Ответов: 24
    Последнее сообщение: 20.07.2006, 21:47
  2. Ответов: 33
    Последнее сообщение: 17.05.2006, 12:43
  3. ЖЁЛТЫЕ "ГЛАЗА"
    от DeadMoroz в разделе Архив 2005г.
    Ответов: 36
    Последнее сообщение: 18.12.2005, 23:47
  4. Ответов: 22
    Последнее сообщение: 19.09.2005, 21:55
  5. Ответов: 9
    Последнее сообщение: 20.07.2005, 18:26

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •