Κάμερα εναντίον ανθρώπινου ματιού (Το μάτι λειτουργεί σαν κάμερα;)

Κάμερα εναντίον ανθρώπινου ματιού (Το μάτι λειτουργεί σαν κάμερα;)

Κάμερα εναντίον ανθρώπινου ματιού (Το μάτι λειτουργεί σαν κάμερα;) 700 525 AE

Please add an image

Το φως είναι ένα φυσικό φαινόμενο που συμπεριφέρεται το ίδιο στα ανθρώπινα μάτια όπως στην κάμερα.

Οι κάμερες χρειάζονται παρόμοια συσσώρευση στα μάτια μας για να επεξεργαστούν το φως. Γι ‘αυτό είναι ενδιαφέρον να σχεδιάσουμε έναν παράλληλο μεταξύ του ανθρώπινου ματιού και της κάμερας.

Αυτό το άρθρο θα εξετάσει την κάμερα εναντίον του ανθρώπινου ματιού. Θα δούμε πώς συγκρίνεται το ανθρώπινο οπτικό πεδίο με την κάμερα.
φωτογραφία μιας γυναίκας που κρατά μια κάμερα πάνω από ένα μάτι

Τι είναι το Φως;

Για να καταλάβουμε πώς λειτουργούν η όραση και οι κάμερες, πρέπει να κατανοήσουμε το φως. Αυτό είναι το ερέθισμα της όρασης και μπορούμε να το ορίσουμε με διάφορους τρόπους.

Το φως είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που μπορεί να ανιχνεύσει το ανθρώπινο μάτι. Με άλλα λόγια, το ορατό μέρος του φάσματος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι άνθρωποι μπορούν να ανιχνεύσουν μήκη κύματος από 380 έως 700 νανόμετρα.

Σύμφωνα με την έννοια της δυαδικότητας κυμάτων-σωματιδίων, το φως είναι ένα σωματίδιο (φωτόνιο) ή ένα κύμα. Αυτό σημαίνει ότι συμπεριφέρεται όπως τα φωτόνια και τα κύματα. Αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια αλλά εξαπλώνεται στο διάστημα ως κύμα.

Για το όραμά μας και τις κάμερές μας, εμφανίζονται και οι δύο φόρμες.

φωτογραφία closeup του ανθρώπινου ματιού

Πώς τα μάτια και οι κάμερές μας συλλαμβάνουν το φως;

Και τα μάτια και οι κάμερές μας είναι ευαίσθητα στο φως. Αυτό σημαίνει ότι αντιδρούν στα σήματα που μεταδίδει. Δουλεύουν παρόμοια μεταξύ τους, αλλά δεν κατασκευάζονται το ίδιο.

Στα μάτια μας, το φως περνά πρώτα από τον κερατοειδή. Αυτό είναι το μπροστινό στρώμα του ματιού, όπως το μπροστινό στοιχείο της κάμεράς σας. Και οι δύο παίζουν σημαντικό ρόλο στη διάθλαση του φωτός και στην προστασία άλλων τμημάτων του ματιού ή του φακού.

Η ίριδα είναι μια μεμβράνη σε σχήμα δακτυλίου πίσω από τον κερατοειδή χιτώνα. Έχει ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα στο κέντρο του: τον μαθητή. Αυτό ελέγχει την ποσότητα φωτός που διέρχεται. Στους φακούς της κάμερας, το διάφραγμα έχει την ίδια λειτουργία.

Πίσω από την ίριδα βρίσκεται ο φακός. Είναι μια διαφανής κρυσταλλική δομή που είναι ευέλικτη και αλλάζει σχήμα για εστίαση. Στους φακούς της κάμερας , υπάρχουν συνήθως περισσότερα στοιχεία. Η εστίαση μπορεί να αλλάξει μετακινώντας αυτούς τους φακούς πιο κοντά ή πιο μακριά από τον αισθητήρα της κάμερας.

Μέσα στο μάτι, υπάρχει ένα φωτοευαίσθητο στρώμα που ονομάζεται αμφιβληστροειδής. Ο αμφιβληστροειδής λαμβάνει και μετατρέπει το φως σε ηλεκτρικά σήματα. Αυτά τα σήματα μετά μεταδίδονται από νευρώνες. Με αυτόν τον τρόπο, μέσω του οπτικού νεύρου, ο αμφιβληστροειδής στέλνει μηνύματα στον εγκέφαλο. Ο «αμφιβληστροειδής» της κάμερας είναι ο αισητήρας .

Η εικόνα που εμφανίζεται στον αμφιβληστροειδή ή στον αισθητήρα είναι ανεστραμμένη ανάποδα και πλάγια. Ο εγκέφαλός μας το περιστρέφει.

Infographic ενός ανθρώπινου διαγράμματος ματιών

Ποια είναι η ανάλυση του ανθρώπινου ματιού;

Η κύρια διαφορά μεταξύ του αμφιβληστροειδούς και ενός αισθητήρα είναι ότι το πρώτο είναι καμπύλο, καθώς είναι μέρος του βολβού του ματιού. Επίσης, περιέχει περισσότερα κελιά από τον αριθμό των pixel σε έναν αισθητήρα κάμερας. Έχει περίπου 130 εκατομμύρια κύτταρα, 6 εκατομμύρια ευαίσθητα στα χρώματα (οι κώνοι).

Σε έναν αισθητήρα κάμερας, η πυκνότητα των pixel είναι ομοιόμορφη. Στο μάτι, υπάρχουν περισσότερα κύτταρα στη μέση του αμφιβληστροειδούς.

Ας πούμε ότι η ανάλυση του ματιού μας είναι 130MP. Λόγω της γρήγορης και συνεχούς κίνησης του βολβού, στην πραγματικότητα, είναι περίπου 576MP. Για να μην αναφέρουμε ότι η ανάλυση των ματιών μας δεν χρειάζεται να λαμβάνει υπόψη τη δύναμη επίλυσης ενός φακού.

Πρέπει επίσης να αναφέρουμε ότι τα κύτταρα που είναι ευαίσθητα στο φως (οι ράβδοι) είναι απενεργοποιημένα σε φωτεινότητα. Βοηθούν το όραμά μας σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Είναι ακριβώς το αντίθετο σε χαμηλό φωτισμό γιατί μόνο οι ράβδοι είναι ενεργές τότε. Γι ‘αυτό δεν μπορούμε να δούμε χρώματα γύρω από το λυκόφως.

Επίσης, με τη γήρανση, τα μάτια μας χάνουν μερικά από αυτά τα κύτταρα και ο εγκέφαλός μας προσαρμόζεται σε αυτό. Έτσι, ένα μάτι δεν χρειάζεται την τιμή ανάλυσής του, καθώς η όραση εξαρτάται από πολλά άλλα πράγματα.

Έτσι, λόγω του μεγάλου αριθμού κυττάρων στον αμφιβληστροειδή, μπορούμε να πούμε ότι το ανθρώπινο μάτι είναι περίπου 576MP. Δεν σημαίνει το ίδιο όπως στη φωτογραφία, αλλά είναι μια ενδιαφέρουσα σύγκριση. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να δούμε την ισχυρή ικανότητα των ματιών μας φωτογραφικά.

μακρο εικόνα του φακού του ανθρώπινου ματιού

Κατανόηση του ανθρώπινου οπτικού πεδίου

Ακούμε συχνά ότι ένας φακός 50 mm σε μια κάμερα πλήρους καρέ είναι ο πλησιέστερος στο ανθρώπινο οπτικό πεδίο.

Ονομάζουμε το φακό των 50 mm ως τυπικό φακό επειδή το εστιακό μήκος είναι ίσο με το διαγώνιο μέγεθος του αισθητήρα του. Το εστιακό μήκος των ματιών μας είναι περίπου 22 mm. Δεν είναι λοιπόν ένας τυπικός φακός επειδή έχει το ίδιο εστιακό μήκος ή γωνία θέασης με το μάτι.

Καθώς έχουμε δύο μάτια, η ανθρώπινη όραση είναι περίπου 210 βαθμοί οριζόντιου τόξου. Αυτό δεν σημαίνει ότι μπορούμε να δούμε αιχμηρά στους 210 μοίρες, καθώς το μεγαλύτερο μέρος της είναι περιφερειακή όραση. Δεν μπορούμε να έχουμε τα πάντα γύρω μας στο επίκεντρο. Μπορούμε να εντοπίσουμε μόνο κίνηση και σχήματα κοντά στις άκρες. Γι ‘αυτό κινούμαστε συνεχώς τα μάτια μας (σακκαδική κίνηση των ματιών).

Ένας φακός 50 mm έχει οπτική γωνία 46 μοιρών. Το κέντρο του οπτικού μας πεδίου, περίπου 40-60 μοίρες, είναι όπου λαμβάνουμε τις περισσότερες πληροφορίες. Αυτό σημαίνει ότι η αντίληψή μας εξαρτάται από αυτό το μέρος. Είναι κοντά στη γωνία προβολής των 50 mm.

πορτρέτο ενός νεαρού μαύρου με γυαλιά κοιτάζοντας μέσα από τα χέρια του

Τι είναι το δυναμικό εύρος του ανθρώπινου ματιού;

Η δυναμική εμβέλεια είναι ένα ενδιαφέρον θέμα όταν συγκρίνουμε τις κάμερες με τα μάτια μας. Όταν κοιτάζουμε μια σκηνή, το μάτι μας συμπεριφέρεται περισσότερο σαν μια βιντεοκάμερα.

Προσαρμόζεται συνεχώς στις συνθήκες φωτισμού. Αυτό σημαίνει ότι δεν «εκθέτουμε» μόνο τις φωτεινές ή σκοτεινές περιοχές της σκηνής.

Μπορεί να συμβεί λόγω των γρήγορων κινήσεων των ματιών μας. Το μάτι μας κινείται πάντα, επιτρέποντάς μας να μετρήσουμε το φως σε όλα τα μέρη της σκηνής. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να προσαρμόσουμε τον μαθητή στις συνθήκες φωτός.

Αυτή η διαφορά είναι ορατή όταν τραβάμε ένα θέμα που φωτίζεται από πίσω. Με την κάμερά μας, μπορούμε να τραβήξουμε μια σιλουέτα, αλλά τα μάτια μας θα εξακολουθούν να βλέπουν λεπτομέρειες σε πιο σκοτεινά μέρη.

Ο άνθρωπος πεζοπορία σιλουέτα σε βουνά, ηλιοβασίλεμα και ωκεανό πάνω από τον όμορφο μπλε ουρανό. Αρσενικός πεζοπόρος που περπατά στην κορυφή του βουνού που βλέπει το τοπίο νύχτας ομορφιάς.

Τι είναι το ISO του Eye;

Δεν μπορούμε να μετρήσουμε την ευαισθησία ενός ανθρώπινου οργάνου ακριβώς όπως αυτή ενός τεχνητού φιλμ ή αισθητήρα. Αν θέλουμε να συγκρίνουμε τα δύο, το ISO του ματιού εκτιμάται σε περίπου 1 σε έντονο φως. Και είναι περίπου 500-1000 μεταξύ των σκοτεινότερων συνθηκών φωτός.

Νέα μαύρη γυναίκα που καλύπτει με το χέρι τον ήλιο που πέφτει στα μάτια της. Κορίτσι με πολύ κοντά μαλλιά.

συμπέρασμα

Είναι σαφές γιατί σχεδιάζουμε έναν παράλληλο μεταξύ των ματιών μας και των καμερών μας. Αλλά πρέπει να παραδεχτούμε ότι δεν μπορούμε να αντιγράψουμε τον ακριβή μηχανισμό του οράματός μας.

Οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές δεν μπορούν να ανταγωνιστούν την πολυπλοκότητα του ματιού και του εγκεφάλου. Μην ξεχνάτε ότι το όραμά μας εξαρτάται από τον εγκέφαλό μας. Ακόμη και οι ψυχολογικοί παράγοντες επηρεάζουν την αντίληψή μας.