其實眼睛和相機有很多相似的地方,例如瞳孔相當於鏡頭的光圈,控制進光量的大小;晶狀體就當於鏡片,光線通過這裡進入眼球;視網膜就像相機的感光元件,在這裡接收透進來的光信號。既然它們的原理如此相似,我們今天就來看看一下眼睛的光圈,像素和ISO到底有多少吧!
一、人眼的光圈
眼球的光學成像部分非常複雜,難以通過簡單的分析或者計算來獲取相應的參數。根據科學調查,得知平時分析眼球的時候經常會使用一種叫做「高爾斯特蘭簡化眼」的模型。通過這種模型的計算,可以得知眼球光學部分相當於5.7mm焦距的相機鏡頭。乘以2.9x的「焦距轉換倍率」,我們可以得到答案為16.53mm。也就是說人眼的實際視角如果折算成全畫幅鏡頭,應該是一支16mm的超廣角鏡。
一般人地瞳孔最大的物理尺寸約6-7mm,因此由計算得出,人眼的光圈值在強光的情況下大約f/8.3,而低光的情況下則達f/2.1,但目前還是存在疑問,因為如果根據入射光來計算,即我們真正的視覺,眼球會變長,最小f值應為3.2。儘管相似,但眼球與相機還是不同,因為眼球內充滿液體,光線穿過眼睛與穿過相機是有分別的。
看到這些數字,是否代表如果你的相機有ISO 102,400,鏡頭有F/1.8就會比眼睛強呢?當然不是啦,因為眼睛有超強的工具去處理信息,就是大腦,由分析、過濾、辨別到更高層次的鑑賞,都只有大腦才做得到嘛。
二、人眼的ISO
推測出眼球的光圈,我們接下來看看人眼的ISO,在討論這個參數之前,先來了解一下眼睛的工作原理:
(1)控制通光量:瞳孔和光圈葉片
瞳孔可以對明暗作出反應,調節進入眼睛的光線,就如鏡頭的光圈一樣!但瞳孔的最大通光量是不如標準鏡頭的,用藥物縮細瞳孔或擴大瞳孔時,最小可到0.5mm,最大可到8mm。
(2)晶狀體、玻璃體和鏡片
這個人眼比較厲害,可以靠睫狀肌可以改變晶狀體的形狀改變焦點位置,而且速度超快,市面上無一部相機可及,但是鏡頭有變焦的,人眼就沒有辦法了。
(3)黃斑和感光介質
人眼的視網膜上,其實只有很小的區域可以用來感光。這個區域叫做黃斑,其直徑大約6-7mm,相對於膠片和數碼單反的CCD和CMOS而言是非常非常小的,但是其感光能力和分辨力卻非常強,無論是在明暗、灰度還是色彩的動態範圍上都遠遠超過與之面積相當的感光元件。這些細胞能感應相差1-2萬倍的明暗信號,和多達上千級的灰度信號!我們的眼睛在黑暗中可以比白天時敏感多600多倍,可想而知人眼眼有多厲害了!