آیا میدانستید چشم انسان با قابلیت دید پذیری بالا، به معادل 124 مگاپیکسل می تواند تصویر را به خوبی درک کند؟ در این مقاله با بررسی این موضوع و نحوه محاسبه آن، با مزایای 8K TV ها برای تجربه بصری شما آشنا خواهید شد.
یکی از دانشمندان می گوید که رزولوشن چشم انسان 576 مگاپیکسل است. اما ممکن است بیشتر یا کمتر باشد…
رزولوشن کلمه ای است که به شدت در رایج است و اغلب حتی نمی دانیم چه معنی دارد. با این حال، این مانعی نمی شود که برخی از افراد ادعاهای بزرگی را در مورد رزولوشن چشم انسان ارائه دهند. بنابراین، قبل از اینکه به اعداد بزرگ برسیم، مفاهیم را تعریف کنیم.
به نظر من عادلانه است که در دنیای عکاسی، رزولوشن دو معنی داشته باشد. از رزولوشن مطلق یک تصویر به معنی پیکسل های مربعی که آن را تشکیل می دهند صحبت می کنیم: “این عکس 60 مگاپیکسل است”. همچنین در مورد رزولوشن فیزیکی یک نمایشگر به معنی PPI (پیکسل در هر اینچ) صحبت می کنیم: “این یک نمایشگر با رزولوشن بالاست، 460 PPI است.” در یک نمایشگر، هر پیکسل ممکن است در واقع سه نقطه نوری – قرمز، سبز و آبی – باشد. اما در چاپ موضوع دیگری است، زیرا برای آن یک الگوی نقاط جوهر نیاز است، که در این مطلب نمیگنجد و ما این بحث را کنار می گذاریم.
در هر صورت، در مورد چشم. اگر به دنبال وضوح تصویر چشم هستیم، آیا تصویری را که یک چشم ثابت می تواند ببیند را در نظر می گیریم یا کل میدان دید را؟ چشم در نهایت با استفاده از حرکت، تصویری را “میبیند” و پردازش می کند. چشم ها در واقع از نظر جزییات در تمام میدان دید کاملاً دقیق نیستند، اما حرکت زیادی دارند. بیشتر فوتوسنسور ها یا سلول های عکسبرداری – اکثر گیرنده های نوری – سلول هایی معادل فتوسیت در یک حسگر CMOS – در fovea centralis (یا به اختصار fovea) قرار دارند. در حالی که ماکولا چشم (حسگر تصویر) 5.5 میلی متر قطر دارد، بر اساس کتابخانه ملی پزشکی، فووئا فقط 0.35 میلی متر است.
چشم‌ها با استفاده از سلول‌های “میله‌ای” و “مخروطی” (سلول‌های حساس به نور) تصویری را ایجاد می‌کنند و فووآ دارای حدود 50 مخروط در هر 100 میکرومتر مربع است. با محاسبه برای یک دایره، این تعداد تقریبی 4.8 میلیون فوتوسایت (یا “پیکسل”) به صورت بیولوژیکی مشخص می‌شود. این نقطه، گروهی به صورت متراکم است که چشم شما هنگام خواندن روی کلمات، حرکت می‌کند تا بیشترین جزئیات را به دست آورد.
هر چند، این فقط یک بخش از دید چشم است. دید محیطی چطور؟ احتمالاً برای شما به عنوان یک کاربر، واضح است که دید محیطی چندان واضح نیست، اما توانایی‌های دیگری نیز دارد. میله‌ها، که در فووآ نیستند، حساس‌تر هستند و باعث می‌شوند که چشم سریع‌تر پاسخ دهد و توانایی کنترل روشنایی با طیف وسیع‌تری را داشته باشد. به علاوه، حدود 120 میلیون سلول میله‌ای وجود دارند (اگرچه طبق کتاب SJ Williamson و HZ Cummins در سال 1983، آنها نمی‌توانند چیز زیادی را از طریق رنگ تشخیص دهند، به خصوص قرمز).
خب، پس تقریباً 125 میلیون پیکسل؟
آیا این کار آسان نیست؟ در واقع این کار کمی پیچیده است زیرا، همانطور که گفتیم، چشم‌ها می‌توانند حرکت کنند. حتی اگر فقط به منطقه دید حواشی نگاه کنید و تصور کنید که فوویا در جمع‌آوری جزئیات خود به هر جایی می‌رود، شما به بیش از دو میلیارد پیکسل نگاه می‌کنید. البته ما نمی‌توانیم این کار را انجام دهیم زیرا اشیاء حرکت می‌کنند، شاید حتی خودمان در حال حرکت باشیم. ما شروع به فراموشی جزئیات از جایگاه قبلی که چشم اطلاعات آن را دریافت کرده بود می‌کنیم، با این حال اطلاعات مهمی را در طول کانال‌های پردازش ذهن خود حفظ می‌کنیم.
همچنین، ما هنوز هر فوتورسپتر را به عنوان یک پیکسل در نظر می‌گیریم. این سطح کامل “پردازش” چشم نیست. در واقع، چشم باید از طول موج‌های مختلف نوری که هر عصای نوری / مخروطی دریافت می‌کند، پیگیری و درک کند، به همان روشی که دوربین‌ها می‌توانند داده‌ها را کاهش دهند، پردازش کنند و نویز را حذف کنند.
چشمان انسان دارای رزولوشن 576 مگاپیکسل هستند؟
این یک عدد متداول است و اینجاست که منطق به کار می‌آید. به جای فکر کردن در مورد اجزای چشم، اندازه‌گیری درک، یعنی چه چیزی را واقعاً میتوانید مشاهده کنید، راحت‌تر است. همچنین، تجزیه و تحلیل کمتری نیز درگیر می‌شود، که خوب است.
داده‌های دانشمند HR Blackwell در سال 1946 – که توسط ستاره‌شناس / عکاس Roger N Clark بسیار نقل قول شده است – نشان می‌دهد که 0.7 دقیقه قوسی توسط چشم قابل تفکیک است. پس، حالا باید دقیقه قوسی را درک کنیم. پروتراکتورتان را در بیاورید! یک دقیقه قوسی 1/60 دقیقه یک چرخش است که در یک چرخش کامل 360 چرخش وجود دارد. بنابراین، در یک چرخش کامل، 21،600 دقیقه قوسی وجود دارد.
در نظر گرفتن دید میدانی به عنوان 130 درجه مربع، ما به ((1/0.7)*(60*130))^2 = 124 مگاپیکسل نیاز داریم. که در واقع بسیار شبیه به شکل قبلی است. البته کلارک خواهد گفت که باید تعداد پیکسل‌ها را در هر دو جهت حداقل دو برابر کنید با کاهش نصف قطر، که ما را به 497 مگاپیکسل می‌رساند که مشابه شکل کلارک با 576 مگاپیکسل است.
و نمای نزدیک یا close-up چطور؟
چشم انسان در بهترین حالت که فاصله‌ی آن حدود 25 سانتی‌متر یا بیشتر است و حتی زمانی که نزدیک‌تر هستیم، به سختی قادر است بر روی چیزی کوچکتر از 0.1 میلی‌متر تمرکز کند – که این یکی از جنبه‌های رزولوشن است که بهتر است در راهنمای بهترین میکروسکوپ‌ها بررسی شود.
حالا میتوانید تصمیم بگیرید ببینید خرید یک تلویزیون 8K مناسب است یا خیر؟ جدا از موارد چند درصد فیلم های مورد نظر ما در حال حاضر 8K میباشند؟ آیا خرید تلویزیون 8K بصرفه میباشد یا خیر؟ نظرات خود را ما در میان بگذارید.
