Cómo el ojo humano procesa píxeles

a cuatro veces la resolución horizontal y vertical de 1080p y dieciséis veces la resolución total de píxeles, Las imágenes de 8K — llamadas así por el número aproximado de píxeles a lo largo del eje horizontal — son probablemente las imágenes digitales más claras que el ojo humano jamás verá. Y cuando se trata de TV y narración visual, la resolución definitivamente importa., Ya sea que esté hipnotizado por una magnífica toma aérea de una manada de elefantes salvajes o babeando sobre un primer plano de un plato plateado, una imagen digital verdaderamente vívida tiene una forma de saltar de la pantalla e incrustarse en la mente del espectador.

pero algunos han planteado preguntas sobre la utilidad de una resolución tan alta para los espectadores que, después de todo, solo tienen ojos de un cierto tamaño. Si 8K tiene algún significado para el procesamiento visual humano depende de un sistema que involucra algunas de las estructuras más complejas y misteriosas del cuerpo humano., Las funciones combinadas de estas estructuras producen una experiencia mental que los científicos todavía están luchando por mapear, pero cada experimento nos acerca a la fascinante verdad.

del píxel a la imagen: cómo nuestros ojos convierten la luz en imágenes

La Luz — ya sea concentrada en píxeles o sin filtrar como una inundación de fotones diminutos del mundo físico 3D — llega al ojo en un desorden difuso e ilegible., Antes de que el cerebro pueda comenzar a clasificar la información, la luz es atrapada y refractada por las estructuras internas del ojo, particularmente el cristalino natural y un conjunto de «humores».»Sin embargo, No hay bromas aquí: son las sustancias líquidas las que protegen la lente con un cojín acuoso y le dan al ojo su forma esférica, según la Dra. Lynn Huang, oftalmóloga y Cirujana de retina.

si las estructuras visibles del ojo son como el lente de una cámara, entonces «la retina es como la película dentro de la cámara», dice el Dr. Huang., Este órgano delgado y delicado, con una consistencia «como el papel higiénico húmedo», contiene tres capas de neuronas especializadas que realizan la primera ronda de procesamiento de información visual. Las células sensibles a la luz en la retina llamadas fotorreceptores absorben los fotones a medida que se enfocan en la parte posterior del ojo.

los fotorreceptores de cada ojo incluyen alrededor de 120 millones de barras, que reaccionan a la intensidad de la luz, y de 6 a 7 millones de conos sensibles al color. Las barras ocupan la mayoría de los bienes raíces de la retina, pero el centro es una pequeña población altamente concentrada de conos llamada fóvea, explica el Dr. Huang. Como las únicas células fotosensibles en el cuerpo humano, las barras y los conos son esenciales para la conversión de datos visuales en señales electroquímicas.,

Las neuronas en la retina pueden entonces comenzar a analizar el campo visual registrando contrastes en los datos del fotorreceptor. Los contrastes — o» bordes » -son las unidades básicas de todo procesamiento visual, según Susana Martinez-Conde y Steven Macknick, profesores de Oftalmología y neurología y coautores del libro Champions of Illusion: The Science Behind Mind-Boggling Images and Mystifying Brain Puzzles. «Un borde es una diferencia entre dos puntos en el espacio de algún tipo, ya sea de color o de luz», explica el Dr. Macknick., Una vez que sus señales llegan al cerebro, estos bordes formarán líneas de contorno alrededor de las formas de los objetos en el campo visual.

al igual que una cámara, el ojo debe apuntar directamente a algo para verlo con la mayor claridad posible; incluso los lentes más potentes no pueden capturar detalles con la máxima resolución en toda una imagen. Sus ojos solo pueden ver en la resolución más nítida, o en 100 por ciento de agudeza, en la fóvea, una fracción muy pequeña de su campo visual. «Alrededor del 0.1 por ciento de su campo visual, en un momento dado, es el único lugar donde ha tenido una visión 20/20″, dice el Dr., Macknick; el resto del campo es » solo basura visual.»

el hecho de que no note que el resto del mundo se transforma en un paisaje onírico borroso cada vez que mira su reloj es un testimonio de la ingeniería sublime en la corteza visual. A medida que contemplas la vista de una habitación, tu cerebro ve no solo la imagen frente a ti, sino también las imágenes de tus más recientes espasmos involuntarios de staccato llamados saccades. Estas imágenes, además de tu memoria visual, forman un modelo mental del espacio que te rodea que se actualiza con cada mirada., Por lo tanto, a pesar de que solo una pequeña fracción del campo de visión está enfocada en un momento dado, todo el panorama parece igualmente nítido, sin importar dónde esté mirando.

Este acto de acrobacia neural se basa en la capacidad del ojo para redirigir su poder de enfoque en cualquier dirección. Los ojos con una agudeza menos que perfecta requieren la ayuda de lentes externas., Los contactos, como un fotógrafo de apuntar y disparar, se mueven con el centro del ojo para mantener la potencia ideal de flexión de la luz donde tendrá el mayor impacto, mientras que las gafas más estáticas cubren la mayor parte del campo de visión con el mismo aumento para proporcionar claridad en todos los ángulos.

¿podemos ver realmente en 8K?

la agudeza Visual – lo que su optometrista está midiendo cuando le da su receta-es la versión de resolución del ojo. Agregar anteojos o lentes de contacto al poder de enfoque del ojo es similar a actualizar a una pantalla de mayor resolución, algo así., Una resolución más alta significa no solo más píxeles, es decir, más bits de datos de luz, sino píxeles más pequeños, porque la resolución es una medida de datos repartidos en un área determinada. Con un número constante de píxeles, un mayor campo de visión, también conocido como una pantalla más grande, en realidad se traduciría en una resolución peor a medida que los datos se diluyen en un área mayor. Dado que el límite superior de lo que el ojo humano puede percibir está controlado por la distancia de píxeles, no por el número de píxeles, no hay razón para suponer que las pantallas 8K van más allá de lo que los espectadores pueden apreciar.,

pero los beneficios de 8K tienen mucho más que hacer que solo expandir los tamaños de pantalla. Los revisores técnicos han argumentado que el aumento de la resolución de las pantallas de 8K tiene la capacidad de renderizar imágenes con bordes más suaves y realistas, lo cual es crucial para la percepción de profundidad del espectador, o en otras palabras, para ese realismo de salto de la pantalla que los espectadores anhelan del contenido nativo. Algunos incluso han señalado que » las imágenes son tan nítidas que parecen fotografías impresas en movimiento; no hay absolutamente ninguna evidencia de pixelación, incluso si su cara está a una pulgada del set.,»

luego está la extraña cuestión de la hiperactividad, una de las preguntas restantes más desconcertantes sobre el procesamiento visual humano. «Nuestra agudeza visual es en realidad significativamente más alta de lo que cabría esperar, tanto en la óptica como en los circuitos del ojo», dice el Dr. Martínez-Conde. En otras palabras, como un detective en un procedimiento policial de televisión que hace la absurda demanda de que un técnico pobre «mejore» las imágenes de seguridad borrosas de una escena del crimen, la corteza visual usa medios desconocidos para crear información visual de la nada., Dan Sasaki, vicepresidente de ingeniería óptica de Panavision, comentó en una presentación de 2017 que los subpíxeles más grandes en la imagen «proporcionan al espectador mucha más información a partir de la cual renderizar las imágenes en sus cerebros, y esto proporciona una sensación de mayor profundidad y más realismo.»

así que el límite teórico sobre cuánto detalle puede procesar el ojo humano puede ser más una guía que una regla. El Dr. Martínez-Conde señala que el enigma abarca todo tipo de percepción. «Fundamentalmente», agrega, «» no entendemos la base neuronal de la experiencia.,»Sin embargo, una cosa está clara: los 33 millones de píxeles que los televisores 8K pueden mostrar están cambiando la forma en que vemos la televisión y la están convirtiendo en una experiencia de visualización verdaderamente inmersiva.