深度解析:人眼到底等於多少像素

人眼到底是多少像素的，從數位相機出現的那一天起，就有無數人提這個問題，誰讓數位相機把視覺效果以Pixel像素這樣一個簡單的數字表現出來了呢。之後就有不少人紛紛拿出了自己的算法，得出的結論少的有500萬，多的有100億，當然還有一個5.76億這麼一個看起來超級標準的數字。不過今天筆者也想來和大家討論一下，到底人眼有多少像素。

人眼究竟多清楚 誰也不知道

其實像素並不是一個足夠客觀的數字，因為像素本身有一個很大的局限性，那就是每個像素的尺寸是一樣的，而且像素對應出來的解析度是均勻的。簡單來說，像素這種東西只適合顯示器（類顯示設備）的平面產品，用來描繪人眼這種高、精、尖的「設備」實在是太過於簡單粗暴了。

人眼的結構非常非常的複雜 所以我們很難以傳統相機的標準來考量

當然像素依舊是可以說明問題的，最起碼他可以描繪一個很理論的人，換句話說就是這樣的一個前提條件：眼睛無論什麼角度什麼位置看什麼東西都是一樣清晰的。好吧，這樣的人鐵定是不存在的，但是按照人類的觀察習慣來講，我們可以確定一個事情，如果我們真的用這麼高像素的相機拍出來的照片，我們用盡所有力氣也是看不到顆粒的。

好了廢話說了這麼多，下面馬上進入我們的論（che）證（dan）環節，讓我們一起看看人眼究竟能相當於多少像素的數位相機。

2、理論文獻多又多 我們來看看

理論文獻多又多 我們來看看

既然這是一篇出發點還是希望是嚴謹的文章，我們肯定首先要做的事情是來尋找一下目前已有的資料進行考證，關於人眼生理結構的資料可以說非常完善了，這裡邊筆者大概給大家提供以下幾個點出來：

No.1 人眼能夠解析度的最小細節折合0.59角分
No.2 人眼擁有大概650萬個視錐細胞
No.3 人眼用歐大概1.2億個視杆細胞
No.4 人眼的事業大概為向外95° 向內60° 向上60° 向下75°
No.5 人眼只能夠清晰的分辨出中央10°範圍的物體
No.6 人眼的解析度越往外越低
No.7 人眼看到低於24幀的物體時會有明顯的卡頓感
No.8 人眼最高大約可以分辨到75幀的高速度物體

如此繁雜的結論是不是讓你開始頭疼了，在這裡筆者特別感謝維基百科、百度百科、知乎、果殼網、科學松鼠會的大大們，沒有你們筆者可整理不出來如此多頭疼的東西，那麼擁有這些數據我們應該如何計算解析度呢？其實可以說簡單的不能再簡單了，就來看看筆者首先按照一個比較流行的範兒給大家來一套：

5.76像素的由來 是不是太過於簡單了

看看，5.76億就這麼算出來了，是不是超級簡單？實際上這也是5.76億這個數字的出處，其實他只用了2個數據，那就是第1個（人眼最小解析度角度為0.59角分，約等於0.6角分，也就是0.3角分1個像素）和第4個（折算為人眼的視角為124°，約等於120°），只要你學過角度的換算，5.76億這樣的數字顯然是很容易得出來的。

不過現在的你是不是覺得5.76億這個數字太不靠譜了？最起碼筆者給出的那麼多條件，就用了倆，未免太簡單了。所以說筆者就要緊接著把剩餘的條件全部用上來，看看我們繼續走下去能夠得到什麼樣子的答案。

3、像素到底怎麼算 其實很矛盾

像素到底怎麼算 其實很矛盾

要明確像素怎麼算，我們首先要明確「人眼只能夠清晰的分辨出中央10°範圍的物體」以及「人眼的解析度越往外越低」這2句話，簡單來講就是作為人類的我們，只有瞪哪裡，哪裡看起來才是清楚的，我們不瞪的地方基本都是模糊看不清楚的，當然這種話說起來簡單，實際看起來是個什麼效果呢？自然請大家看圖為快。

這4張圖按照順序看下來就是人腦一個正常的處理效果 也是我們為什麼看東西不會不清楚的原因

以上的4張圖相信基本給大家解釋清了人眼的解析度結構，他的情況非常類似於我們測試鏡頭時常說的一句話：「相場不夠平坦，邊緣畫質下降較多」，所以說直接按照人眼角度分辨極限以及視角來判斷人眼解析度（也就是5.76億的算法）其實是非常不合理的。

我們經常會發現斜眼看東西沒有正眼看得清楚 而怎麼斜都不可能看清楚的區域就是餘光區域

不過為什麼我們看東西從來都不會覺得不清晰呢？這主要要歸結於我們眼球的快速動作以及快速掃描能力，這裡邊就要把「No.8 人眼最高大約可以分辨到75幀的高速度物體」這個條件放在這裡，剩下的我們只需要參考以上那張圖。相信這張圖足以幫助你理解2件事情，一個是為什麼我們看東西不會覺得模糊，另一個則是餘光到底是什麼東西。

4、拼接畫面幾無縫 雙眼神配合

拼接畫面幾無縫 雙眼神配合

當然這些還不夠，這個假設仍然有著極大的局限性，那就是2隻眼睛所觀察的範圍是完全一致的，實際上絕非如此，人（或者說絕大多數動物）能擁有如此廣闊的視角，2隻眼睛在裡邊的作用是非常龐大的，2隻眼睛一方面讓我們看物體看的更立體，擁有更多距離信息，另一方面則是讓我們左右可以看的更多更遠（等同於擴展了解析度和像素數）。

人眼的視野大概如上圖所示 正眼既是黑色 側面既是藍色 紅色就是我們斜眼到極限能看到的東西

那麼2隻人眼是怎麼工作的呢，那首先就要來說說一隻眼睛，單眼最小工作視角為25°，最大工作視角為156°（注意這種變化的原因可不是「變焦」，而是人眼的最大掃描與最小掃描），而雙眼重合目前認為的普遍數字為124°（這個我們在上文中已經提到過一次）而在極限狀態下人眼可以分離出188°的視角（但是同時也基本看不清楚任何東西）。這個情況我們依舊是以一張圖來給大家表述出來。
人眼擁有如此廣闊的視域 實際上與2隻眼睛協同工作有著莫大的關聯

也就是說，只有在124°範圍內的東西，人可以用2隻眼睛一起看，而當人2隻眼睛一起聚精會神看一個小型物體的時候，實際上2隻眼睛的視角是基本相同的。從某些角度上來講，這個時候1隻眼睛和2隻眼睛的區別僅僅在立體感的呈現上，看的是否清楚毫無區別。

5、實際情況測一測 各種歡樂多

實際情況測一測 各種歡樂多

講述了那麼多理論情況，實際算出來的像素會有多少呢？大約是單次成像500萬—1000萬之間的數字。這個數字可能會低於很多人的想像，而且如果就這麼終結豈不是太沒勁了，所以這一次筆者就給大家玩點新鮮的，我們使用ISO 12233和一把尺子來量一量大家多遠能看清楚4000線的位置，進而換算出結果，那麼趕緊來看看結果如何吧。

實測視力表現 我們可以看到由於眼鏡的差異 導致大家的解析度各不相同 其中最高的陳亮突破了10億

其實這個測試仍然有一個很大的局限性，那就是他假定我們每個人的視力都沒有缺陷，足以支撐我們看清楚解析度板。而事實上這個測試從某些角度上來講成了間接近視測試。不過事實也是如此，每個人的視力都有不同程度的損傷，再加上很多人眼鏡配的不合適或者時間久遠，所以解析度絕對是各不相同的。

上圖為視網膜結構 實際上像素代表的是視網膜的分辨能力 我們測算的卻是視網膜＋眼球的

從結果上來看，基本上可以確定的視力好的人解析度一定高，一個比較厲害的近視（遠視）患者雖然視網膜（傳感器）解析度沒有太大損失，但是由於眼球等（鏡頭）部分存在著嚴重的問題，所以像素數量非常之低。而視力良好的同學，自然是無比清晰，這與我們的感官相比還是很一致的。而如果配到合適的眼鏡，其分辨能力與視力良好的同學並無區別。

6、為何像素差距大 每人各不同

為何像素差距大 每人各不同

那麼這種差異化數字是否合理呢？筆者認為這反而是符合現狀的情況。我相信我們從很小歲數的時候就感受到了我們每個人看物體的能力千差萬別，更不要說是測試數據了。而且我們測試出的像素數字其實並不是真正意義上的像素，而是所謂的視同像素，他並不代表你一定看不清楚，而是你的人眼整體＋校正設備（眼鏡等等）的綜合數據，也許你換換眼鏡（一般來說隱形眼鏡效果更好）就能看的更加清楚。

由於隱形眼鏡可以很好的貼合眼球 所以其成像效果往往比普通眼鏡要好

當然測試其實很不嚴肅，因為這裡邊有一個非常大的硬傷，那就是我們每個人之間的對於清晰的理解並不相同，因為我們的感官不相通，所以我們對於清晰的理解也各不相同。這就導致2個視力完全相同的人，可能會有非常不同的結果。正是因為視力＋感官的雙重差異，才讓我們的測試數據能有如此大的差距。

人腦之間對於感官並不相同

總的來說，人的單眼靜態解析度的確不太高，起碼從我們的觀察結果上來看，5.76億其實也是一個可以參考的數字。視力會很大程度上影響解析度，一個人如果視力好，不僅能代表他能看的更遠，也代表著他能看的更細。需要注意的是，這樣的數據是多次採樣結合的結果，要知道我們的人眼如果只有650萬個視錐細胞，那麼一次成像的像素絕不可能超過這個數量，能得到如此的結果，不的不說人腦的強大之處。

7、像素的商業反映 視網膜屏幕

像素的商業反映 視網膜屏幕

提到人眼像素數量的時候，很多朋友都會質疑這個像素到底有什麼用處，雖然目前我們並沒有一個特別明確界定人眼像素的數字，但是諸多消費電子廠商也用了一個比較模糊但是好聽的概念來解釋人眼像素的問題，那就是Retina視網膜屏幕，始作俑者就是我們最「偉大」的蘋果公司。

蘋果公司推出的Retina系列筆記本其實已經很大程度上降低了PPI 但是其效果仍然是出眾的

狡猾的蘋果公司在剛開始的時候拿出來了PPI超過300才算視網膜平這個概念，稍後又隨著自己產品不斷的推陳出新，修改了多次標準。當然在這裡筆者必須要說蘋果其實做的並沒有錯，事實上這也隱藏了一個非常重要的點，那就是對於人來說，單純的屏幕PPI並沒有意義，以最小解析度角來討論才是最實在的東西。

人眼的分辨能力的確很高 但是目前智慧型手機的屏幕更高 可以說超越了人的極限

目前智慧型手機的PPI已經高達577，總像素數量已經超過410萬，投射到人眼的視角甚至可以以0.1角分來計算，對於最多只能分辨0.3角分的我們來說實在是沒有意義。考慮到以上數據，我們也可以確信未來手機的屏幕解析度在相當長的時間內不會提升，畢竟目前2560的屏幕已經受到了非常大的良品率限制，再提升也只是帳面數字好看，實際效果並沒有提高。

人們可以從高品質的4K電視身上感受到莫大的畫質提高 這點頗為不易

所以說在這個時間上像素數字並沒有太大的意義，當然了從理論上來講，如果有一天我們製作的所有設備顯示精度都能超越人眼的像素數字，那麼肯定就無比清晰。對於現在的我們來說，我們還是應該更多的考量觀察距離，同時筆者也希望對於電視和顯示器廠商能夠更快速的提高解析度，手機廠商們還是歇歇吧。

8、10億隻是小數字 大腦是關鍵

10億隻是小數字 大腦是關鍵

好了，寫到這裡相信大家已經把想知道的東西都知道了，相信大家這個時候已經可以基本上相信，如果人眼非常用力的只看一個點，那麼他的像素數量實際上非常非常的低，要遠遠低過我們的數位相機。事實上這也是為什麼現在視網膜屏能出現的根本原因，就是因為人眼在觀察固定物體（很少有人看手機會前後左右切換著看吧？）的時候像素並不高。

大腦相對於我們的計算機 其實最大的優勢並不是運算快 而是能夠處理

而為什麼我們的視覺效果要遠遠超過一般相機呢？其主要原因在於大腦，因為我們的眼睛每秒鐘可以收集70-80張照片，2隻眼睛可以根據需求分別運動，大腦會把這些所有數據有機的結合起來，極大程度擴展了我們所看到的東西。所以說我們的視覺效果如此之好，其實人眼不是關鍵，大腦才是關鍵。

圖形學的進步 其實更多依賴於人們對於算法的不斷改進 而不是如何提高硬體性能

整篇文章就到此為止了，筆者只想說人眼的最大神奇之處還是在於收集海量信息和合成，而並非看一眼就能紀錄下什麼， 從相機（攝像機）的角度上來講並非成像部分性能有多高，而在於處理器的處理性能極高，算法極強。當然這裡邊處理器性能是一個隨著時間推移一定會自然提高的東西，而算法的積累卻需要我們一輩一輩去積攢，甚微不易。

視力是我們天賜最寶貴的財富 想要讓你眼睛的像素一點點丟失嗎 還是好好保護眼睛吧

關於人眼與像素的話題暫時就說到這裡了，其實從這些性能來看，製作類似人眼性能的電子眼已經不是一件太難的事情了，畢竟最大的困難已經被人腦解決了，我們只需要搞明白人眼與大腦的具體通訊形式，就能讓無數失明患者再看到世界。

人眼有多少像素是一個非常讓人琢磨不透的問題，畢竟我們並沒有一個足夠客觀的算法來衡量這一問題，但是並不代表著他就沒有答案。