陳根:人眼有幾百萬像素?

陳根談科技 2024-04-16 09:44:36

文/陳根

都說眼睛是心靈的窗戶,一雙不近視的、健康的眼睛究竟有多少像素?

在回答這個問題之前,我們先要認識一個概念——分辨率。簡單來說,分辨率就是在一個圖像中識別並分離兩個物體的能力。

舉個例子,天空裏有兩顆看起來距離很近的星星,也就是說,這兩顆星星的實際物理距離並不一定很近,可能是一個在前、一個在後,但總之這兩顆星星的位置足以混淆我們的視線。如果你用一個低分辨率的望遠鏡來觀察星空,可能你只會看到一顆星星,或者一塊光斑,而不是清楚地會很清晰地看到兩顆獨立的星星。看到有兩顆星星。相反,如果你用的望遠鏡有很高的分辨率,那麽你將會很清晰地看到兩顆獨立的星星。

也就是說,分辨率越高,看得越清晰。這就是爲什麽今天所有的相機都在追求高分辨率,因爲相機分辨率越高,就意味著相機能夠識別並分離物體的能力越強,因而照出來的照片也就越清楚,一個低分辨率的相機照出來的照片一經放大處理,可能就變得很模糊。當一張照片的分辨率很高時,這張照片就不會因爲被放大了很多倍就變成一顆顆的像素點。一張超高分辨率的圖片即使在經放大無數倍後打印出來,也不會變得模糊。

那麽,分辨率是如何計算的呢?這裏就要提到另一個、也是我們更熟悉的概念了——像素點。我們可以把像素點理解爲照片的“原子”,也就是是組成照片的最小單位。今天,數碼照片都是由一顆顆彩色的像素點構成的。

如果我們用一台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,那麽這張照片的分辦率就是照片上所有的這些像素點的數量,也就是1600×1200=1920000,即192萬像素。

那麽,我們的人眼有像素嗎?又是多少?

我們之所以能看到這一切,首先需要光線穿過我們的角膜,然後穿透我們的瞳孔和眼球晶狀體,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。最終的圖像會形成于視網膜上,視網膜位于眼球最內部,類似于屏幕的作用。落在視網膜上的光線會産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。

而決定人眼像素的關鍵,就在于視網膜。我們的視網膜有兩種感光細胞——視錐細胞和視杆細胞。其中視錐細胞大約爲600萬個,剩下的視杆細胞大約有1億個。這些細胞都有特定的功能:視錐細胞位于視網膜中部,負責感受光的顔色,識別出藍光、紅光和綠光;視杆細胞位于視網膜外圍部分,負責感受光的強弱。

如果我們把這些細胞比作像素點,那麽視錐細胞和視杆細胞加起來,人肉眼的分辨率大概就是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。假設我們的視角爲橫向120°、縱向 120°,如果每個像素點爲0.3角分,那麽我們最後可以得出,肉眼的分辨率大約爲5.76億像素。這也是美國地質局的羅傑·克拉克博士通過計算得出的數據。

相比較之下,目前手機的分辨率一般爲200萬、500萬、1200萬或者1600萬像素,一台普通單反相機的分辨率也只有1000萬。而世界上分辨率最高的“暗能量相機”,則一共有5.7億像素。

這也讓我們看到,我們的眼睛其實是一個非常精密的器官,相當于50多台單反。所以,保護好我們的眼睛,它遠比你想象的要更重要和珍貴。

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簡介:知名科技作家爲你解讀科技與生活的方方面面