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人眼的像素是多少?反正比相機強

  自從蘋果手機推出“視網膜屏幕”的概念後,社會上對於人眼分辨率的討論便像炸開了鍋一般熱傳開來。人眼的像素到底多少,還沒有很明確的答案。在《信息時報》的報道中有說道 “可以把人的眼睛想像成等同於500萬像素。但是,在眼睛裡面還有一億個棒狀細胞在你眼睛所示畫面的銳利程度方面扮演著重要的角色”。

  首先來了解什麼是像素。“像素”(Pixel) 是由 Picture(圖像) 和 Element(元素)這兩個單詞的字母所組成的,是用來計算數碼影像的一種單位,如同攝影的相片一樣,數碼影像也具有連續性的濃淡階調,我們若把影像放大數倍,會發現這些連續色調其實是由許多色彩相近的小方點所組成,這些小方點就是構成影像的最小單位“像素”(Pixel)。這種最小的圖形的單元能在屏幕上顯示通常是單個的染色點。越高位的像素,其擁有的色板也就越豐富,越能表達顏色的真實感。

  像素是構成影像的最小單位,在相機上指的是底片上單獨的感光顆粒或者感光器件上的單個感光單元,在顯示器上則指能夠顯示的最小的染色點。

人眼的像素是多少?反正比相機強

  據國外媒體消息,普通人的視網膜擁有500萬個錐形細胞,這些錐形細胞是用來感受視覺色彩的,可以把人的眼睛想像成等同於500萬像素。但是,在眼睛裡面還有一億個棒狀細胞,它們是用來感受單色對比度、明暗的,在你眼睛所示畫面的銳利程度方面扮演著重要的角色。而且,就算是把眼睛像素當成1.05億,仍然低估了它們,因為它畢竟不是一台相機。

  對於相機或者顯示器來說,像素是固定大小的,而且平鋪在一個平面上,每一個角落裡的任何一個像素都沒有太大區別。而人眼並非如此。人眼內的感光細胞分布在球面上,視野中心區域對細節的辨認能力和視野邊緣相差很大,再加上在千百萬年的進化過程中,人眼和大腦的協同工作讓大腦早就適應了對視覺做出修正和補償,更讓人眼有多少像素這一問題變得撲朔迷離。我們只能估算一下,看看如果人眼是一部相機,能夠產生多少像素的圖片。這就涉及到人眼能夠分辨的最小單位的問題。

  早在1894年,德國醫生阿瑟·康尼錫(Arthur K?nig)在一本著作裡就提出了比較精確的答案。人的視覺有幾個有趣的特點:人眼對於不同強度光照下分辨率會變低,當目標運動時,分辨率也會變低,甚至當視覺目標顏色不同時,分辨率也會有所不同。因此康尼錫醫生采用了一種標准化的實驗方式:測試在光強大於每平方厘米1/10π燭光的情況下——換言之,在一個標准化的照明狀況下,人能夠分辨的、距離最小的平行線段中,兩根線段與瞳孔正中所形成的夾角。測量結果是0.59角分。這也就是說,人眼能夠識別的最小像素應該是0.3角分,因為兩根線段如果要被人分辨出來,最少需要兩個像素。

  根據邁克爾·F·迪林(Michael F. Deering)在一本專著中的描述,人眼分辨率越往外圍越低,最外圍似乎只有12度。這樣來看,人眼的像素數應該遠小於10億。但是我們沒有辦法獲得更精確的數值,因為大腦根本不給我們機會讓我們看到真正的世界——在我們反應過來之前,大腦就已經把我們看到的東西抹去細節、拼接畫面,把我們在視野中心看到的東西加以累加——所以我們只能說,人眼的像素數應該是在5億到10億之間。

  人的兩個眼睛持續地抓取著周圍的景象,希望能夠獲取比視野更大的可視區域,然後把這些區域在大腦中拼合起來,就像拼接照片一樣,獲得了全景圖。在光線好的情況下,只要兩個細線分開的距離不少於0.6弧度(0.01度),我們眼睛可以把它們分辨出來。就是說等效像素大小是0.3弧度。保守估計眼睛的水平可視角度是120度,垂直可視角度是60度,換算下來等於5.76億像素的圖像數據,比目前最強的相機強多了。

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