从像素角度来理解,人眼的分辨率非常高,因为人眼有1.2亿个视杆细胞,600万~700万的视锥细胞,所以严格来说,人眼可能是上亿像素的数码相机。
那是保证每个杆状细胞和锥状细胞都能接收到像点的情况下,这是一个广义的理解。
实际所说的分辨率,是指两个物体刚好能分辨开的距离。
比如,黑色背景下两个白点,在距离1m和距离2m的地方看,1m的地方可能分开0.291mm就能分辨清楚,而在2m的地方,则要分开0.582mm以上才能看清楚是两个点,小于这个距离,它们就融为一点或者一条直线了。
为了去除距离因素,一般用角分辨率来定义人眼的分辨率,角分辨率用弧度做单位,乘以距离,就是空间分辨率了。
人眼的理论分辨率是18~20角秒,但由于感光细胞分布和本身缺陷,实际上能到1角分就不错了,这也是在十分理想的场合下——足够明亮的晴天,目标为白纸黑字,表面无反光,并且要人的眼睛特别好。
对于昏暗背景下,其他目标的观测,通常2角分已经很不错了,一般人在3~5角分之间。
加入数码相机对比的话,以目前一款Canon5DMarkII来对比吧。
它是一款全画幅的单反相机,对应的CCD芯片大小为36mmX24mm,对应的像素是2110万,也就是每个像元大小大概是6umX6um。
这也是目前大部分CCD探测器的像元大小。
以入门定焦镜头的50mm/f1.8为例对比人眼分辨率。
调焦对准目标在1m的地方,根据采样定理,CCD采样的频率应该是最大空间频率的2倍,对应可分辨的空间距离应该是CCD尺寸的2倍,也就是12um。
对应物放空间距离应该是0.24mm,转换为角分辨率是0.8角分,略高于正常人眼分辨率。
从像素角度看,人眼是个超大面阵的探测器。
但是,它的分辨率跟现在中高端的数码相机基本是一个数量级。
注:
1角分=0.000291弧度
人眼像素数3.24亿,人眼是对光起反应,并有多种用途的一种器官。
作为意识感觉器官,眼睛拥有视觉。
在视网膜的杆细胞和锥细胞拥有包括色彩分化和深度意识的光感和视觉。
人类的眼睛可分辨约一千万颜色。
人眼其实是一台像素高达5.76亿的“超级相机”。
如果硬性比较,人眼大约等效于一台50毫米焦距,光圈F4-F32可变,400万像素——是的,只有400万像素,感光度ISO50-ISO6400,快门1/24的不停连续拍摄的相机。
镜头约等于3片3组,全部由非球面镜组成。
对焦速度极高,在0.5秒内就能完成从最远到最近的切换,永不跑焦。
人眼相当于大小约为24mmx36mm的CMOS传感器。
这个答案的原因是因为,对于相机来说,CMOS传感器的大
小是一个很重要的参数。
而人眼的效果和相机就有些类似,
所以可以通过比较相机中的传感器和人眼的视网膜大小来得
出人眼相当于多大的CMOS传感器。
需要说明的是,这只是一个近似的估算值,因为人眼和相机不
同,人眼的视觉效果受到很多因素的影响,比如对焦、
视角等等。
所以,我们不能简单地将人眼和相机做直接的比
较或类比。
人眼的极限分辨率约为0.2毫米。
这意味着当两个物体之间的距离小于0.2毫米时,人眼就无法分辨它们是两个不同的物体。
这也解释了为什么在观察远处的景物时,相邻的物体看起来会融合成一个模糊的图像。