Jaké je rozlišení oka?Vsauce

Ahoj, tady Michael z Vsauce. Jsem u Bílého domu v hlavním městě USA, Washingtonu, D.C. V Americe se každoročně točí spousta hraných filmů. Prostě Hollywood. Ale netočí se tu nejvíce hraných filmů, Nigérie jich točí víc. Ale zemí, která každoročně natočí nejvíc filmů, je Indie. Každé dva roky natočí Indie tolik filmů, že by se páska natáhla odsud z Bombaje až do místa mého bydliště, Londýna.

To je dvojnásobek toho, co vyprodukuje Hollywood za dva roky. Zkrátka spousta filmů. Ale je skutečný život filmem? O snímkové frekvenci oka jsem již hovořil, ale jaké je rozlišení lidského oka ve srovnání s kamerou nebo obrazovkou?

VHS, laserdisc, DVD, Blu-ray, Imax? Takováto čísla značí rozměry obrazu, ze kterých po vynásobení zjistíme, kolika obrazovými prvky je snímek tvořen. Údaj často používaný pro digitální foťáky. Může se zdát, že čím víc, tím líp, ale abychom si byli jistí, tak čísla jako 1920x1080 neudávají rozlišení sama o sobě.

Co největší množství pixelů je jen jedním aspektem. Rozlišení znamená rozeznání jemných detailů a to závisí na spoustě dalších faktorů. Například na množství světla, velikosti snímačů, na tom, co vlastně milióny pixelů šifrují a jaká je vzdálenost objektu. Chci říct, že zblízka se dá portrét ženy dívající se na Středomoří od Salvadora Dalího vnímat jako soubor kostek, ale zdálky je to Abraham Lincoln. Na dostatečně malé obrazovce rozdíl mezi vysokým a nízkým rozlišením z větší dálky ani nepoznáte.

Záleží i na tom, jak rozdílné jsou sousedící pixely. Tomu se říká prostorové rozlišení. Například, když jsem rozostřený, počet pixelů videosnímku je pořád stejný, ale vaše oko nedokáže rozeznat tolik detailů. Když vezmeme tohle vše v potaz, můžeme srovnat lidský zrak s digitálním obrazem, jen si musíme lépe položit otázku.

Předpokládáme-li, že všechno ostatní je ideální, kolik pixelů byste potřebovali k vytvoření obrazu na obrazovce tak velké, že by zaplnila celé vaše zorné pole, aby vám přitom ten obraz připadal jako skutečný život bez zjistitelné pixelace. Konečně jsme se hnuli z místa. Aspoň trochu.

Jde pouze o hrubou analogii, protože foťák fotí celý snímek najednou. Zatímco naše oči se pohybují po okolí. Mozek spojuje nepřetržitý proud informací do něčeho, čemu říkáme zrak. Obraz vytvořený samotnou bulvou během jediného pohledu, byl i na rozbité televizní obrazovce jen stěží přijatelný. Máme za to, že naše oči vytváří obrazy jako tento, který někdo vyfotil.

Ale na rozdíl od foťáku vám ve výhledu brání několik věcí, například vždy vidíte svůj vlastní nos. A možná i brýle, pokud nějaké máte. Naštěstí náš mozek tyto podněty vyloučí, protože nejsou důležité a nemění se. Ale myslet si, že toto jsou jediné rozdíly, je past. Doslova. Latinsky.

Žlutá skvrna znamená latinsky past. Žlutá skvrna je past ve vaší sítnici, na níž dopadá světlo ze středových 2° vašeho zorného pole, což je přibližně velikost vašich dvou palců na vzdálenost paže. Optimální vnímání barev a zraková ostrost je možná jen v tomto malém místě. Když mluvíme o těchto omezeních, xkcd má skvělou ilustraci. Poukazuje i na další problémy jako slepé skvrny, doslovná slepá místa v našem zraku, kde se optický nerv setkává se sítnicí a kam nepřichází žádný zrakový vjem.

Pokud byste si koupili foťák, který by tohle dělal, vrátili byste ho. Svou slepou skvrnu najdete tak, že zavřete pravé oko, levé oko zaměříte na bod před sebou a vystrčíte levý palec, který pomalu posouváte doleva od středu, dokud nezmizí.

Šílené. Ale samozřejmě, že svět nevidíme takhle hrozně, protože se naše oči neustále pohybují a táhnou rozlišení žluté skvrny tam, kde ho potřebujeme. A naše složitá zraková soustava v mozku doplňuje detaily, spojuje obrazy z obou očí a vytváří spoustu odhadů. To, co ve skutečnosti vidíme, je zpracovaný obrázek, nikoliv počítačem vytvořený optický efekt, ale masem vytvořený optický efekt.

Iluze rozšiřujících se neonových barev je skvělým způsobem, jak tento rozdíl znázornit. Na obrázku není modrý kruh. Bílá barva tady je stejná jako bílá tahle. Foťák se nenechá ošálit, obrazovka se také nenechá ošálit, pouze vy a pomíjivá polívčička z ingrediencí, kterým říkáte vnímání. Náš zrak není analogií foťáku.

Ale naše přeformulovaná otázka může být zodpovězena, protože lidská anatomie nám dovoluje vyřešit a rozlišovat jisté úhlové vzdálenosti. Roger N. Clark použil číslo 0,59 úhlové minuty jakožto rozlišení lidského oka, aby spočítal, kolik odlišných prvků se vejde do celého našeho zorného pole. Výsledek byl přibližnou hodnotou toho, co chceme vědět.

Kolik jednotlivých součástí obrazu, pixelů, dokáže náš zrak ocenit. Jeho odpověď: 576 megapixelů. Tolik pixelů nacpaných do obrazovky tak velké, aby zaplnila celé vaše zorné pole. Bez ohledu na blízkost, by v té vzdálenosti byla lidským okem nerozeznatelná. Měli bychom do toho zahrnout i žlutou skvrnu, protože Clarkův výpočet předpokládá optimální ostrost všude, dovoluje oku se pohybovat.

Ale letmý pohled, je spíše analogií snímku foťáku, jak se ukázalo, jen 7 megapixelů nacpaných do 2° optimální ostrosti, kterou pokrývá žlutá skvrna během upřeného pohledu, je potřeba k tomu, aby byly nezjistitelné. Bylo zhruba odhadnuto, že zbytek vašeho zorného pole by potřeboval cca o 1 megapixel více. Může se to zdát jako málo, ale mějte na paměti, že spousta moderních technologií používá vyšší hustotu pixelů, než dokážeme rozlišit.

Jak šikovně poukázal Bad Astronomer, Retina displej od Applu opravdu obsahuje pixely o hustotě, kterou nedokáže lidské oko z běžné čtecí vzdálenosti rozlišit. Ale fakt, že existují velikosti obrazovek a hustoty pixelů, které mohou oklamat lidské oko, není znakem toho, že vidíme megapixelovým způsobem.

Lidský zrak prostě není tak digitální. Jistě, stejně jako snímač fotoaparátu máme konečné a nespojité množství buněk v sítnici, ale mozek upravuje naše počáteční vjemy do konečného vjemu. Je to nemastný neslaný proces vzhůru nohama, korunovaný zkušenostmi. Není tvořený pixely, a navíc není, na rozdíl od foťáku, uložen v paměti s věrohodností složky v digitálním foťáku. Nikdy nebyl nalezen žádný důkaz toho, že by existovala opravdová fotografická paměť.

Ještě zajímavější je, že vizuálně nerozlišujeme skutečný svět stejně jako kamera, ani konflikty a drama v životě neřešíme vyprávěním jako většina filmových scénářů. Tímhle vším se snažím dostat k problému, který mě k této otázce původně dovedl. Hrajeme role ve filmu života, ale je to zvláštní typ filmu.

Filmová vítězství a boje jsou většinou nespojité a rozložené jako pixely, s neuvěřitelně dokonalým začátkem i koncem, zatímco skutečný svět je o IR rozlišení. Líbí se mi, jak to vyjádřil Jack Angstreich ve filmu Cinemania: Ve filmu může postava učinit rozhodnutí a odejít ze záběru, přejít silnici, zatímco se pustí závěrečné titulky a zmrazí jeho život v okamžiku dokonale šťastného života.

Ve skutečném světě musíte po tom, co přejdete silnici, jít domů. Život pokračuje. Život není viditelný v žádném konkrétním rozlišení pixelů ani vyprávění. Věci jsou plynulé. Svět se otáčel, než jste se narodili, a bude se otáčet i po tom, co umřete.

Váš život je zápletka, která začíná, končí a objevuje se ve středu událostí. Ilustrace Tamary Shopinové pro článek Charlese McGratha Konce bez konců to skvěle vyjadřuje. V životě narazíte jen zřídka na konec. Je jen a dál. A jako vždycky, díky za sledování. Podívejte se na kanál a skvělou hudbu Hanu Dixita.

Překlad: tynka www.videacesky.cz Sponzorem překladu jsou PolymeryFT. Zlínské vysoké studium s dávkou nadšení.