熱讀贈書 | 你知道人眼是幾百萬像素的嗎?

2021-02-15 酷威閱讀

書名:《那些聽過卻從未搞明白的問題》

作者:[西班牙]大衛·加耶

出品:酷威文化

用你的閃光眼閃瞎我

用你的閃光眼閃瞎我

你知道我已經無處可藏

你知道我一無所有

對,我一無所有

——《閃光眼》

我們經常會聽到「解析度」這個字眼——高解析度的電視機、DVD、藍光光碟、手機攝像頭……那麼,人眼有解析度嗎?要回答這個問題,我們必須首先解決另外兩個問題:什麼是解析度?人的眼球是怎麼工作的?

解析度是光學領域的一個概念,指的是某種儀器在一個圖像中識別並分離兩個物體的能力。舉個例子,想像一下天空裡有兩顆看起來距離很近的星星,位置足以混淆我們的視線。如果你用低解析度的望遠鏡可能只會看到一顆星星,或者一塊光斑。相反如果你用有很高解析度的望遠鏡,那你將清晰地看到兩顆獨立的星星。

其他光學儀器也和望遠鏡一樣,如攝像機。數碼照片都是由一顆顆彩色的像素點構成的(可以將像素點認作照片的「原子」,是組成照片的最小單位)。

 

所以,一張照片的像素點越多,看起來就越清晰,也就是說,這張照片的解析度越高。一張超高解析度的圖片即使在經放大無數倍後列印出來,也不會變得模糊。

假設我們用一臺照相機拍攝一張長方形的照片,有序排列的像素點在照片上排成1600列、1200行,那麼解析度就是這張照片上所有的這些像素點的數量。所以,我們可以把縱橫的數字相乘(1600×1200),會得到1920000,即192萬像素(平時我們使用的智慧型手機也就這麼多像素,對我們來說足夠了)。

但購買手機時,我們也得考慮其他會影響手機相機質量的參數,比如傳感器的大小、鏡頭特性以及照片處理軟體的質量。

那我們的眼睛呢?人眼有像素嗎?首先,讓我們先弄清楚人眼大致的工作過程:光線穿過我們的角膜,然後穿透我們的瞳孔(瞳孔會根據眼球接受光線的強弱自行收縮或放大)和眼球晶狀體(晶狀體有點像照相機的鏡頭,它可以調節遠近物體的形象,然後把物像反映在視網膜上)。最終的圖像會形成於視網膜上,視網膜位於眼球最內部,類似於屏幕的作用。落在視網膜上的光線會產生一系列化學反應和電流反應,刺激我們的視網膜神經元,然後再被傳遞到大腦皮層,大腦就會開始自動分析處理視網膜上的圖像。

 


科學逸事:

人眼是非常複雜的器官,既要接受並聚焦外來光線,還要將光線轉化為電信號。同時,大腦也要對肉眼接收到的圖像信息進行同步分析處理。真是高科技啊!這個過程被那些不相信達爾文進化論的「創世主義者」當作「上帝用七天創造萬物」的例證,他們認為這種複雜的過程只有神才能做到,而絕非進化過程中的偶然產生。那些人工智慧的擁護者也持類似看法,只不過他們把前者的宗教色彩換成了一種更高級巧妙的說辭。

幸好,科學家(如著名生物學家理察·道金斯)已經證實人的眼睛是如何在自然選擇中一步一步進化的,眼睛並非一開始就是非常完美的器官,它的進化顯示了由於進化的隨機性而產生的各種缺點和不完美。

就連人類的超級器官——大腦,也充滿了進化上的缺陷。如果人類是被預先設計好再創造出來的,那就不會存在累贅之物(畢竟沒有人會認為上帝是個差勁的設計師)。

 

回到我們的主題上來。人眼中有大量的感光細胞,其中視錐細胞大約為六百萬個,視杆細胞大約有一億個。視錐細胞位於視網膜中部,負責感受光的顏色,識別出藍光、紅光和綠光;視杆細胞位於視網膜外圍部分,負責感受光的強弱。所以說,在黑暗的環境中,有時通過眼角的一瞥,我們只能瞧見非常微弱的一點光線。這時,就是位於我們視網膜邊緣的視杆細胞在起作用。

我們已經可以回答一開始提出的問題了——什麼叫人眼的解析度?顯然,解析度這個說法是我們自己做的一個類比罷了,畢竟人眼和數位相機還是不一樣的。人眼隨時隨地都在接收外在的光線並形成圖像,沒有一刻處於休息狀態。而且,截至目前,從我們的肉眼捕獲光線信息到在大腦中形成圖像的整個過程,都不能被任何相機或者人工智慧複製。所以說,相對於「相機」而言,人眼其實更像個「攝像機」。

 

但我們能夠計算出人眼大致的解析度數值。人眼中大約有六百萬個視錐細胞,如果我們把這些細胞比作像素點,那人眼就有600萬像素的解析度。但我們也不能忘記還有一億個左右的視杆細胞,所以加起來,解析度大概就是1.06億像素。

同時,我們還要考慮到眼球會轉動的情況。眼球的轉動使得我們能夠看到非常廣闊的外部環境。假設我們的視角為橫向120°、縱向120°,如果每個像素點為0.3角分(又稱弧分,符號為「 ′」,是量度角度的單位),那麼我們最後可以得出肉眼的解析度大約為5.76億像素。這是美國地質局的羅傑·克拉克博士(Dr. Roger Clark)通過計算得出的數據。

手機相機的解析度最高可達1600萬像素。世界上解析度最高的相機是著名的「暗能量相機」(由美國能源部費米國家加速器實驗室在伊利諾州巴達維亞市建造的),一共有5.7億像素,這項工程花費了35億美元。由此可見,人的眼球還是有很高的內在價值的啊。



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  • 太嚇人了,你知道人眼是幾百萬像素的嗎?
    來源:經濟日報-中國經濟網用你的閃光眼閃瞎我用你的閃光眼閃瞎我你知道我已經無處可藏你知道我一無所有
  • 知道人眼是幾百萬像素的嗎?你的眼睛很貴很值錢!
    用你的閃光眼閃瞎我用你的閃光眼閃瞎我你知道我已經無處可藏你知道我一無所有對
  • 你知道像素是什麼嗎,你覺得眼睛有像素嗎,看看吧
    自從智慧型手機的廣泛使用,小編覺得大家對像素這個詞多多少少都有點認識吧?如果還是不知道,那就反轉你的手機看看背後的攝像頭,或者來看一下小編的科普吧。像素是構成數碼影像的基本單元,通常以像素每英寸PPI(pixels per inch)為單位來表示影像解析度的大小。
  • 人眼相當於多少像素的相機
    1,像素值 有人計算過,人眼能感知到大約6億的像素值,這超過了當今任何一臺相機的像素值,但是實際上我們眼睛能感知到的細節的只有視覺中心那一小塊地方,大約是500萬像素(沒想到這麼少吧!) 2,視角 這個很多人都知道,人眼相當於全畫幅135相機中的50mm鏡頭,以雙眼視覺來衡量的話每隻眼睛有130度的視角,雙眼就能感知到大約180度的視角了,留意一下你的餘光,很寬吧!(不過除了視覺中心外其它的地方都是黑白的)
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