Cũng giống như camera, mắt của chúng ta ghi lại mọi thứ xung quanh và - sau một quá trình phức tạp - chúng ta có thể nhìn thấy những hình ảnh đẹp, rõ ràng.
Nếu mắt chúng ta có đặc điểm giống như camera, bạn có thể thắc mắc độ phân giải của mắt chúng ta là bao nhiêu. Hoặc có lẽ, mắt người có bao nhiêu pixel? Các ấn phẩm nghiên cứu mới nhất đã đi đến một kết luận hoàn toàn mới thú vị, hãy cùng nhau tìm hiểu nhé!
Theo nghiên cứu mới nhất của nhà khoa học kiêm nhiếp ảnh gia Roger M. N Clark, màn hình phải có mật độ 576 megapixel để có thể bao quát toàn bộ trường nhìn của chúng ta. Nói một cách đơn giản, một hình ảnh trên màn hình 576 megapixel sẽ là hình ảnh rõ ràng nhất để chúng ta diễn giải.
Tuy nhiên, “quy trình làm việc” của đôi mắt chúng ta không giống như chiếc camera. Về cơ bản, hình ảnh được tạo ra bởi đôi mắt của chúng ta di chuyển nhanh chóng, thu nhận rất nhiều thông tin. Sau đó, bộ não chuyển trò chơi ghép hình này thành một hình ảnh và sau đó kết hợp nó với thông tin đến từ mắt kia của bạn để tăng độ phân giải. Sự thật là 576 megapixel có thể sẽ quá chi tiết đối với con người vì mắt bạn không nắm bắt được tất cả thông tin hình ảnh một cách đồng đều.
Để đo độ phân giải mà mọi người có thể nhìn thấy, cần có một khía cạnh quan trọng: hố mắt. Hố mắt là một phần nhỏ nhưng quan trọng của mắt người, đóng vai trò thiết yếu giúp chúng ta có thể nhìn thấy các chi tiết nhỏ và cảm nhận màu sắc. Mọi người chỉ tiêu hóa thông tin trong hố mắt và có thể nhìn thấy khoảng 7 megapixel trong phạm vi hố mắt của chúng ta. Người ta ước tính sơ bộ rằng phần còn lại của trường nhìn của chúng ta sẽ chỉ cần thêm 1 megapixel thông tin để hiển thị hình ảnh.
Ảnh và hình ảnh có các kích cỡ khác nhau và độ phân giải được tính bằng cách nhân số megapixel dọc và ngang của chúng. Tuy nhiên, mắt người chỉ có thể di chuyển khoảng 180 độ. Vì vậy, đây là công thức để tính toán độ phân giải cao nhất mà mắt người có thể nhìn thấy.
Giả sử rằng tầm nhìn trước mắt con người là 90 độ x 90 độ, giống như nhìn qua cửa sổ. Số lượng megapixel sẽ là:
90 độ * 60 phút-cung/độ * 1/0,3 * 90 * 60 * 1/0,3 = 324.000.000 pixel (324 megapixel)
Arc-minute : Còn gọi là phút cung tròn, là đơn vị đo góc bằng 1/60 của 1 độ.
Trong một khoảnh khắc, mắt bạn chắc chắn không thể thu được nhiều megapixel như vậy, tuy nhiên, để xem chi tiết hơn, mắt bạn sẽ di chuyển xung quanh. Mắt người có trường nhìn rộng - lên tới 180 độ. Để tính toán chính xác hơn, các nhà khoa học chọn cách bảo thủ và coi trường nhìn trung bình của mắt người là 120 độ, vì vậy công thức như sau:
120 * 120 * 60 * 60 / (0,3 * 0,3) = 576 megapixel
0,3 : Chúng tôi sử dụng giá trị 0,3 vì đây là giá trị ngưỡng của thị lực kém hoặc suy giảm thị lực.
Để nhìn thế giới một cách rõ ràng, bộ não của chúng ta xử lý thông tin hình ảnh được ghi nhận bởi cả hai mắt. Nhưng làm thế nào để mắt chúng ta thu thập tất cả các thông tin thị giác? Trong phần này, chúng ta sẽ tập trung vào toàn bộ quá trình thị giác của con người.
Có rất nhiều quy trình phức tạp để tạo ra một hình ảnh trực quan. Đồng thời, mắt và não của bạn phải giao tiếp với nhau thông qua một mạng lưới các tế bào thần kinh, thụ thể và các tế bào chuyên biệt khác. Mắt người chứa một số bộ phận quang học, bao gồm giác mạc, mống mắt, đồng tử, thấu kính có tiêu điểm thay đổi và võng mạc. Các bộ phận này hoạt động cùng nhau để tạo ra hình ảnh trong trường nhìn của một người.
Khi chúng ta nhìn vào một thứ gì đó, trước tiên nó sẽ hội tụ qua giác mạc và thủy tinh thể lên võng mạc, một màng nhiều lớp chứa hàng triệu tế bào nhạy cảm với ánh sáng giúp phát hiện hình ảnh và chuyển đổi nó thành một chuỗi tín hiệu điện.
Các cơ quan tiếp nhận hình ảnh của võng mạc được chia thành hình que và hình nón. Liên kết với các sợi của bó dây thần kinh thị giác thông qua một loạt các tế bào chuyên biệt, võng mạc điều phối việc truyền tín hiệu điện đến não.
Cuối cùng, trong não, các dây thần kinh thị giác từ cả hai mắt hợp nhất tại giao thoa thị giác, nơi thông tin từ cả hai võng mạc được liên kết với nhau. Thông tin thị giác sau đó được xử lý theo một loạt các bước trước khi đến vỏ não thị giác. Sau tất cả những điều đó, chúng ta có thể thấy và giải thích những gì ở ngay trước mặt chúng ta!
Quá trình thị giác của con người khá phức tạp và sau nhiều năm nghiên cứu, con người chỉ thực sự hiểu những điều cơ bản. Các nhà khoa học đã tìm thấy một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến tầm nhìn của con người, nhưng vẫn còn nhiều điều cần được khám phá.
Độ dài tiêu cự của một hệ thống quang học đo mức độ mạnh mẽ của hệ thống hội tụ hoặc phân kỳ ánh sáng.
Mắt người có tiêu cự xấp xỉ 22 mm, nhưng không giống như tiêu cự của ống kính camera đo khoảng cách từ ống kính đến cảm biến của nó, mặt sau của mắt người cong. Điều này có nghĩa là vùng ngoại vi của trường thị giác của con người dần dần ít chi tiết hơn vùng trung tâm. Thêm vào đó, hình ảnh được cảm nhận là kết quả tổng hợp của cả hai mắt và chúng tôi có tiêu cự trung bình nằm trong khoảng từ 17 mm đến 22 mm.
Góc xem xác định kích thước của các mục hoặc cảnh trước mắt. Mỗi mắt có góc nhìn 120-200°, tùy thuộc vào mức độ "nhìn" của mọi vật. Ngoài ra, vùng chồng lấp giữa hai mắt rộng khoảng 130° – gần bằng ống kính mắt cá. Nhận thức của chúng ta phần lớn bị ảnh hưởng bởi góc nhìn trung tâm, nằm trong khoảng từ 40 đến 60 độ.
Góc xem của chúng ta càng rộng thì mắt chúng ta có thể thu được độ phân giải càng cao. Tuy nhiên, nếu góc quá rộng, kích thước của các mặt hàng sẽ bị phóng đại. Mặt khác, góc xem quá hẹp sẽ làm biến dạng kích thước của vật thể và loại bỏ độ sâu của những gì chúng ta có thể nhìn thấy. Để khiến chúng ta nhìn thấy khung cảnh hoàn hảo, mắt chúng ta sẽ di chuyển xung quanh để nắm bắt những gì chúng ta muốn nhất.
Để đánh giá một bức ảnh đẹp hay không, các chuyên gia sử dụng thuật ngữ "đối xứng" để mô tả sự cân bằng giữa mỗi bên của một bức ảnh.
Camera ghi lại hình ảnh theo cách đối xứng gần như hoàn hảo. Tuy nhiên, mỗi mắt có khả năng nhận biết chi tiết bên dưới đường nhìn của chúng ta cao hơn bên trên và tầm nhìn ngoại vi của chúng ta cũng nhạy cảm hơn nhiều đối với các hướng cách xa mũi hơn là hướng về trung tâm. Vì vậy, những gì chúng ta nhìn thấy từ hai mắt có thể không giống nhau và không thể đo lường một cách đối xứng.
Dần dần, ánh sáng trở thành bóng tối, lớn trở thành nhỏ và màu sắc hòa trộn với nhau. Đây là tất cả các ví dụ về phân cấp tinh tế. Bất kỳ yếu tố hình ảnh nào—dù là kích thước, hình dạng, hướng, cạnh, giá trị, màu sắc, cường độ, nhiệt độ hoặc kết cấu—đều có thể được phân loại giống như chúng có thể tương phản.
Chi tiết phóng to thực sự có thể trở nên ít nhìn thấy hơn đối với mắt chúng ta khi xem từ xa. Camera có chức năng thu phóng để tập trung vào một mục ở xa nhưng mắt người thì không! Khả năng chuyển màu tinh tế của mắt người yếu hơn so với camera, điều đó có nghĩa là khoảng cách mà tầm nhìn của con người có thể đạt được là tương đối hạn chế.
Khi chúng ta nói về camera, dải động mô tả tỷ lệ giữa phần sáng nhất và phần tối nhất của hình ảnh. Đối với mắt của chúng ta, phạm vi động cho biết mức độ tương phản mà chúng ta có thể thấy. Phạm vi động của mắt người rộng hơn nhiều so với camera.
Tùy theo các điều kiện ánh sáng khác nhau, dải tương phản động có thể điều chỉnh liên tục, nghĩa là chúng ta không chỉ 'tiếp xúc' với vùng sáng hoặc vùng tối của cảnh, mà chúng ta còn có thể tương phản giữa các ánh sáng khác nhau do chuyển động mắt nhanh của chúng ta. Mắt của chúng ta luôn chuyển động, cho phép chúng ta đo ánh sáng ở tất cả các phần của cảnh.
Độ nhạy mô tả khả năng của các thiết bị quang học để phân giải các đối tượng rất mờ hoặc chuyển động nhanh. Mức độ nhạy sáng được đo theo thang ISO, với số nhỏ nghĩa là độ nhạy thấp và số lớn nghĩa là độ nhạy cao. Các giá trị ISO phổ biến nhất là 100, 200, 400, 800, 1600 và 3000. Thông thường, giá trị cài đặt ISO thấp nhất là 100.
Vào ban ngày, mắt ít nhạy cảm hơn nhiều và ISO tương đương với 1, có nghĩa là vào ban ngày mắt người không nhạy cảm với các vật thể chuyển động nhanh. Tuy nhiên, ở mức độ ánh sáng yếu, mắt người có thể trở nên nhạy cảm hơn, nhưng chúng ta sẽ mất nhiều thời gian hơn để ghép các vật thể chuyển động vào ban đêm.
Mắt người và camera có thể được so sánh do khả năng nắm bắt thông tin hình ảnh chung của chúng. Hãy đi sâu vào những điểm tương đồng và khác biệt của họ.
Cả mắt và camera đều có thấu kính và bề mặt nhạy cảm với ánh sáng. Mống mắt điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào mắt bạn. Ống kính của bạn hỗ trợ tập trung ánh sáng. Võng mạc là một bề mặt nhạy cảm với ánh sáng nằm ở phía sau mắt, sau đó sẽ gửi các xung động đến não của bạn thông qua dây thần kinh thị giác. Cuối cùng, bộ não của bạn diễn giải những gì bạn quan sát được.
Điều này tương tự như những gì xảy ra khi camera chụp ảnh. Đầu tiên, ánh sáng chiếu vào bề mặt thấu kính của camera. Sau đó, tính năng khẩu độ điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào camera. Ánh sáng sau đó đi đến một bề mặt nhạy cảm với ánh sáng. Sau một thời gian dài xử lý, bề mặt này có thể tạo thành phim của camera hoặc lên chip cảm biến hình ảnh trong camera kỹ thuật số.
Một điểm chung khác của võng mạc, phim và chip cảm biến hình ảnh là chúng đều có hình ảnh bị đảo ngược và lộn ngược. Vì cả mắt và thấu kính camera đều lồi hoặc cong ra ngoài nên ánh sáng bị khúc xạ khi chiếu vào một vật thể lồi. Điều này làm cho hình ảnh bị lộn ngược.
Khi xem hình ảnh hoặc xem phim, bạn không nhận ra rằng nó bị lộn ngược và điều này là do não của bạn can thiệp để hỗ trợ mắt bạn. Nó hiểu rằng thế giới được cho là đúng đắn. Kết quả là, hình ảnh được lật lại. Camera kỹ thuật số được lập trình để tự động điều chỉnh. Một lăng kính hoặc gương trong camera không phải kỹ thuật số sẽ lật hình ảnh để nó nhìn đúng mặt.
Ba điểm khác biệt chính giữa mắt người và camera nằm ở cách chúng tập trung vào các vật thể, cách chúng xử lý các màu khác nhau và những gì chúng có thể nhìn thấy trong một cảnh.
Mắt người tập trung vào các vật thể chuyển động bằng cách thay đổi hình dạng của thấu kính bên trong. Đồng thời, độ dày của thấu kính cũng thay đổi để phù hợp với thông tin hình ảnh được nhìn thấy. Lý do tại sao một ống kính có thể làm được điều này là vì nó được gắn vào cơ co và giãn của mắt.
Ống kính camera không có khả năng này nên các nhiếp ảnh gia phải thay đổi ống kính tùy theo khoảng cách giữa họ và đối tượng. Các bộ phận cơ học trong ống kính camera cũng cần được điều chỉnh để tập trung vào một đối tượng đang chuyển động.
Quá trình nhìn thấy các màu khác nhau phụ thuộc vào các tế bào hình nón nằm ở trung tâm võng mạc của mắt bạn. Hình nón cho phép bạn nhìn thấy màu sắc và có ba loại hình nón. Mỗi loại phản ứng với các bước sóng ánh sáng khác nhau. Hình nón màu đỏ phản ứng với bước sóng dài. Hình nón màu xanh phản ứng với bước sóng ngắn. Hình nón màu xanh lá cây phản ứng với bước sóng trung bình. Cách camera phản ứng với ánh sáng đỏ, xanh lam và xanh lục là sử dụng các bộ lọc được đặt trên các bộ cảm biến quang của chúng.
Cuối cùng, nội dung mà camera và mắt người ghi lại có thể khác nhau. Camera có các bộ cảm quang trên khắp ống kính của nó để chúng thường có thể chụp được toàn bộ ảnh. Tuy nhiên, mắt người có một điểm mù, nơi dây thần kinh thị giác nối với võng mạc. Đôi khi mọi người không nhận thấy điểm mù vì bộ não của chúng ta sẽ hoàn thành điểm mù bằng cách sử dụng những gì mắt kia đã chụp được khi xem cùng một hình ảnh. Hơn nữa, mắt của chúng ta có thể di chuyển nhanh và tự do trong khi camera cố định không thể làm được điều đó.
Bạn cần báo giá nhanh?
Bạn đã lựa chọn được một vài model cho dự án của mình và đang cần chúng tôi báo giá nhanh? Hãy click vào đây để điền và gửi cho chúng tôi.
