Глаза

May. 4th, 2011 02:24 pm
[identity profile] zombie-next.livejournal.com posting in [community profile] useless_faq
  Сетчатка человеческого глаза имеет около 100 миллионов фоторецепторов, которые переводят световой сигнал в электрический. Можно ли сказать, что мы в таком случае видим мир с разрешением в сто мегапикселей? И когда мы смотрим в оба глаза, количество пикселей удваивается или нет?

Date: 2011-05-04 12:35 pm (UTC)
From: [identity profile] omskvich.livejournal.com
лениво копаться, но припоминаю, читал такое: с учетом того, что каждый рецептор захватывает область 3-4 соседних, то четкость картинки оценивается порядка 400мегапикселей. которые, к слову, передаются по зрительному нерву пропускной способностью около 1мегабит.

Date: 2011-05-04 02:40 pm (UTC)
From: [identity profile] dibr.livejournal.com
Это прямо волшебство какое-то: из одного пикселя делаем четыре. Если бы так было можно - давно выпускались бы цифровые фотоаппараты с матрицей, скажем, один мегапиксель, но "чёткостью картинки" как у 10-мегапиксельной камеры: размыть-то никаких проблем нет, более того - "размывающий" фильтр и так штатно стоит перед матрицей в большинстве камер :-)

Улучшить пространственное разрешение такими методами нельзя (точнее, можно, но там несколько другая технология), поэтому либо мы считаем, что мозг "хорошо" выполняет постпроцессинг, и устраняет размытие - тогда мы имеем картинку с чёткостью 100мп, либо делает это "плохо" - тогда за счёт размытия чёткость будет около 30мп. Истина скорее всего где-то посередине :-) Кроме того, не забываем, что плотность распределения "пикселей" по полю зрения сильно неравномерна (это нужно учитывать при оценке углового разрешения глаза), и что глаза постоянно движутся, "ощупывая" картинку центральной, наиболее резкой, частью поля зрения (это нужно учитывать при оценке "сколько мегапикселей надо распечатать на бумаге, чтобы картинка была "идеальной" резкости").
Edited Date: 2011-05-04 02:45 pm (UTC)

Date: 2011-05-04 12:39 pm (UTC)
From: [identity profile] soldatovdd.livejournal.com
"Глаз имеет примерно 100 миллионов фоторецепторов (это как камера на 100 мегапикселей). Однако в составе зрительного нерва в мозг идёт всего 1 миллион раздельных каналов. Информация пропадает?
Нет, оказывается, в самой сетчатке уже происходит предварительная обработка, некое суммирование информации. Сама сетчатка – это ведь не только слой фоторецепторов, но слой нервной сети.
Теперь, если возвращаться к имплантатам с электродами, необходимо сказать – есть несколько подходов к размещению такого имплантата в глазу. Он может занимать различные слои по глубине."
по первой же ссылке с уровнем погружения 2 в гугле "оптическое разрешение глаза"
(deleted comment)

Date: 2011-05-05 05:26 am (UTC)
From: [identity profile] ulli-u.livejournal.com
Отличный коммент к вашему собственному юзерпику. 8)

Date: 2011-05-05 08:22 am (UTC)
From: [identity profile] zloymorok.livejournal.com
Ага. Надо его по краю пустить. Или мерцанием на всю физиономию. :)

Date: 2011-05-04 01:06 pm (UTC)
From: [identity profile] igor-eta.livejournal.com
Потеря информации тем не менее происходит. Это математический факт.

Размерность исходного пространства 126 милионов, размерность выходного пространства 1 милион.

Теорема: При понижении размерности пространства, всегда происходит потеря информации.

Date: 2011-05-04 06:46 pm (UTC)
From: [identity profile] artykh21099.livejournal.com
а доказательство теоремы где?

Date: 2011-05-05 08:25 pm (UTC)
From: [identity profile] igor-eta.livejournal.com
Доказательство простое при понижение размерности, размерность ядра трансформации всегда больше ноля.

Date: 2011-05-04 12:57 pm (UTC)
From: [identity profile] diablo-chan.livejournal.com
когда мы смотрим в оба глаза - получается стереокаринка а не удваивание "пикселей"

Date: 2011-05-04 01:05 pm (UTC)
From: [identity profile] diablo-chan.livejournal.com
Вот тут довольно подробный ответ. На английском правда.

http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20110111050323AAziQBl

Итоговый вывод - 576 мегапикселей. Научность или псевдонаучность этого заключения опровергнуть не берусь.

Date: 2011-05-04 01:46 pm (UTC)
From: [identity profile] glenn-witcher.livejournal.com
Это в PAL. В NTSC 480. Похоже, японцы делали ))

Date: 2011-05-04 01:02 pm (UTC)
From: [identity profile] aradanthearcher.livejournal.com
На самом деле это не совсем так. У каждого глаза есть зона которую второй не видит (попробуйте закрыть один глаз), поэтому общая картинка грубо раза в полтора больше чем видит один глаз.
Ну и стерео конечно.

Date: 2011-05-04 01:04 pm (UTC)
From: [identity profile] diablo-chan.livejournal.com
Кстати да, этот момент я не учел. Спасибо.

Date: 2011-05-04 01:10 pm (UTC)
From: [identity profile] igor-eta.livejournal.com
Тут все не так просто, после сечатки часть информации идет в LGN часть (10%) идет в супериур коликулус. Та что идет в LGN делиться между 12 уровней 2 LGN, далее информация идет в таламус и зону Ви1 коры. Там происходит более четка дифференциация, отдается предпочтение направлению, клетки делятся на магнулярные, простые и сложные. Из зоны Ви1 коры мозга по различным путям нейро идут дальше.

В коре Ви1 происходит увеличение(зумин) информации пришедшей из центра зрительного поля. Что так же влияет на резолюции.

И так далее.

Date: 2011-05-04 02:11 pm (UTC)
From: [identity profile] vaylen-hermit.livejournal.com
А вот тут уже я не понял более половины о_О

Date: 2011-05-04 02:19 pm (UTC)
From: [identity profile] unburden.livejournal.com
Где такому учат? Матчасть впечатляет.

Date: 2011-05-04 05:30 pm (UTC)
From: [identity profile] igor-eta.livejournal.com
На психологии, на курсе восприятие, в универе ;).

Date: 2011-05-04 04:08 pm (UTC)
From: [identity profile] morituruz.livejournal.com
так сколько мегапикселей в итоге?

Date: 2011-05-04 05:28 pm (UTC)
From: [identity profile] igor-eta.livejournal.com
хз, у всех поразному.
Есть свидетельства, что у разных людей разное количество клеток коры отвечает за зрение, и это также влияет на резолюцию

Date: 2011-05-04 06:15 pm (UTC)
From: [identity profile] igor-eta.livejournal.com
Тем не менее это факт, проверенный, что четкость зрения определяется не только количеством рецепторов на сечатке, но и также разрешением(количеством нерных клеток в зоне В1) для зрения.

Могу ссылку дать

Date: 2011-05-04 01:10 pm (UTC)
From: [identity profile] brutus-cynicus.livejournal.com
Вроде с год назад тут уже это обсуждали и тогда количество мегапикселей было скромнее - порядка нескольких единиц.

Date: 2011-05-04 01:14 pm (UTC)
From: [identity profile] zamok-lguna.livejournal.com
А еще вроде бы не все рецепторы одинаковые. Там всякие палочки и колбочки... Одни видят только при хорошей освещенности и один только цвет, другие видят все серым но при меньшей освещенности. вроде бы цвет определяется по схеме RGB. В результате число пикселей нужно делить на 4 как минимум. Но как уже писали, четкость может быть гораздо выше из-за хитрой обработки сетчаткой и мозгом полученной информации.

Date: 2011-05-04 01:42 pm (UTC)
From: [identity profile] merengue.livejournal.com
RGB? Разве не ближе к YCbCr?

Date: 2011-05-04 01:52 pm (UTC)
From: [identity profile] zamok-lguna.livejournal.com
Мне казалось, что RGB... Но спорить не буду... Это не важно. Важно, что для "считывания" одного цветного пикселя используются сразу несколько рецепторов глаза.

Date: 2011-05-04 02:50 pm (UTC)
From: [identity profile] dibr.livejournal.com
Ну, рецепторы-то работают в RGB(плюс "серый") (собственно, характеристики рецепторов глаза и являются _единственной_ причиной того, что мы используем для представления цвета системы, так или иначе сводящиеся в RGB). Конечно, яркостный сигнал идет отдельно, и его очень много (чувствительность "палочек" в 100 раз выше, а их количество примерно в 20 раз выше чем "колбочек"), но цветовая информация идет изначально в RGB, а не в цветоразностном виде.
Правда, дальнейшая обработка может выделять уже и цветоразностный сигнал, тут я не в курсе...

Date: 2011-05-04 02:44 pm (UTC)
From: [identity profile] dibr.livejournal.com
Делить, в общем-то, не надо - "чёрно-белых" рецепторов заметно больше, чем всех цветных вместе взятых, поэтому у нас неплохое "чёрно-белое" пространственное разрешение, но пространственное разрешение цвета намного хуже, что нам, впрочем, не особо мешает.
Учитывая, что у фотоаппаратов каждый пиксель на самом деле "одноцветный", полноцветная информация "придумывается", при этом количество пикселей никто ни на что не делит - то и тут делить вроде бы не надо :-)

Date: 2011-05-05 05:13 am (UTC)
From: [identity profile] sulfid.livejournal.com
Колбочки ответственны за два цвета каждая

Date: 2011-05-04 01:22 pm (UTC)
From: [identity profile] ausweis-ss.livejournal.com
этот вопрос и схожие тут уже были несколько раз. поиск по сообществу поможет

Date: 2011-05-04 01:42 pm (UTC)
From: [identity profile] lazylonelion.livejournal.com
Каждый из 100 млн фоторецепторов реагирует на один цвет (а некоторые вообще на яркость). Таким образом дял получения "пикселя" требуется "сложить" информацию минимум из 3-4 рецепторов (три цвета и опционально яркость).

Потом надо помнить, что плотность рецепторов исклюительно неравномерна, в центре сетчатки гораздо больше рецепторов (особенно "цветных"), чем по краям. А в "слепом пятне" их вообще нет.

Ну и про то, что информация теряется при обработке и доставке здесь уже сказали.

В цифровых фотоаппаратах также частенько на пиксель приходится несколько "зелёных" рецепторов -- по факту в глазе тот же принцип :)

Итого измерить "разрешающую способность глаза" довольно неоднозначная задача. Лучше всего измерена именно относительная разрешающая способность в центре области зрения -- насколько тонкие детали мы можем различить. По краям же зрение хорошо различает мельчайшие оттенки света (не цвета) и улавливает движение.

Date: 2011-05-04 02:55 pm (UTC)
From: [identity profile] dibr.livejournal.com
В цифровых фотоаппаратах "один пиксель" тоже одноцветный, однако разрешение считается именно по этим одноцветным пикселям (и тесты разрешения показывают, что это вполне удовлетворительное предположение - во всяком случае, если считать что "настоящих пикселей" в три раза меньше, то разрешение при тестах нередко получается выше теоретически возможного) :-)
В глазу "чёрно-белых" пикселей раз так в 20 больше, чем "цветных" (всех цветов в сумме). В результате "чёрно-белое" разрешение у глаза хорошее, а вот пространственное разрешение по цвету - заметно хуже. Но поскольку в тестах мы обычно фактически будем измерять ч/б разрешение (если не ставить задачу измерить именно пространственное разрешение цвета), то и "настоящим разрешением" логично считать разрешение по ч/б пикселям. Но помнить, что с цветом при этом всё намного хуже, чем может показаться :-)

Date: 2011-05-04 03:13 pm (UTC)
From: [identity profile] lazylonelion.livejournal.com
В фотоаппаратах бывает по разному, сейчас фотоаппараты интерполируют картинку по определению.
А в мониторах пикселем считается всё же комбинация из трёх цветных элементов.

Так и у глаза -- смотря как считать. Если как в фотоаппаратах, то все 100 млн рецепторов превращаются в пиксели. Если с экстраполяцией (а она у нас ого-го!), то можно и больше получить в несколько раз. А по факту активно и надёжно используется именно центральное пятно -- там не так много.

Date: 2011-05-04 01:57 pm (UTC)
From: [identity profile] denkoshka.livejournal.com
Там хитро: распределение "пикселов" неравномерное.
Причем, как по цветовому разрешению, по светочувствительности, ну и по общей плотности.

Поэтому ваш вопрос тянет на небольшую НИР, как минимум.

Date: 2011-05-04 04:09 pm (UTC)
From: [identity profile] poshtarboba.livejournal.com
есть ещё разные типы рецепторов, одни в сумерках лучше работают, другие - при ярком свете...

Date: 2011-05-04 04:25 pm (UTC)
From: [identity profile] isolder.livejournal.com
Грубая оценка - среднее угловое разрешение человеческого зрения составляет 1 угловую минуту, или 1/60 градуса или 1/4000 радиана.
Диаметр глазного яблока (т.е. фокусное расстояние) примерно 1 см, значит, один условный пиксел при проецировании на сетчатку имеет размер примерно 1 мкм (10^-6).
Сетчатка имеет размер 20 мм, т.е на ней по стороне уложится 10 тысяч "пискселей", что дает на всей площади как раз 100 миллионов пикселей.
Получается, если забыть о цветовом зрении, неравномерности, времени накопления и т.п. то разрешение выходит 100 мегапикселей.
Два глаза, я думаю, разрешение не удваивают, а позволяют измерять расстояние до предмета по напряжению мышц, необходимых для компенсации параллакса на нем.

Date: 2011-05-04 06:02 pm (UTC)
From: [identity profile] toothedgoo.livejournal.com
На пару порядков можно ошибиться без учета неравномерности - она крутая. 1' на оси, 2' на ±1гр, 4' на ±2гр, 8' на ±5гр, 16' на ±12гр, до 1 гр на краях.

Date: 2011-05-04 07:33 pm (UTC)
From: [identity profile] a-r-cana.livejournal.com
Глаз, как оптический прибор - не так чтобы супер. Все компенсируется неслабым "фотошопом".
Мы больше домысливаем, чем видим на самом деле. Поэтому, чтобы рассмотреть что-то новое и неизвестное приходится приглядеться, в противном случае, мы в большей степени опознаем объекты в базе.

Опять же разные типы рецепторов: свет, цвет. Кстати, на этом в свое время сыграли фотоаппараты Фуджи S5 Pro, за что и были любимы свадебными фотографами.

У человеческого зрения динамический диапазон выше, чем у любой матрицы, а вот разрешение и угол обзора - так себе, но зато и глаз постоянно в движение и итоговая картинка суммируется.