Como o olho humano processa pixels

em quatro vezes a resolução horizontal e vertical de 1080p e dezesseis vezes o pixels total, imagens de 8K-nome dado pelo número aproximado de pixels ao longo do eixo horizontal — são provavelmente as imagens digitais mais claras que o olho humano alguma vez verá. E quando se trata de TV e narrativa visual, a resolução definitivamente importa., Se você está hipnotizado por uma bela imagem aérea de um rebanho de elefantes selvagens ou Babando-se sobre um close-up de um prato banhado, uma imagem digital verdadeiramente vívida tem uma maneira de saltar da tela e embutir-se na mente do espectador.

mas alguns levantaram questões sobre a utilidade de tal alta resolução para os telespectadores que, afinal, só têm olhos de um determinado tamanho. Se 8K tem algum significado para o processamento visual humano depende de um sistema que envolve algumas das estruturas mais complexas e misteriosas do corpo humano., As funções combinadas dessas estruturas produzem uma experiência mental que os cientistas ainda estão lutando para mapear, mas cada experiência nos aproxima da verdade fascinante.

de pixel para imagem: como os nossos olhos transformam a luz em imagens

luz — quer concentrada em pixels ou não filtrada como um fluxo de fotões minúsculos do mundo físico 3D — chega ao olho em uma confusão difusa e ilegível., Antes que o cérebro possa começar a classificar através da informação, a luz é capturada e refratada pelas estruturas internas do olho, particularmente a lente cristalina natural e um conjunto de “humores”.”Nada de piadas aqui, porém-são as substâncias líquidas que protegem a lente com uma almofada aquosa e dão ao olho a sua forma esférica, de acordo com o Dr. Lynn Huang, um oftalmologista e cirurgião da retina. se as estruturas visíveis do olho são como uma lente de câmera, então” a retina é como o filme dentro da câmera”, diz Dr. Huang., Este órgão fino e delicado — com uma consistência “como papel higiênico molhado”, – contém três camadas de neurônios especializados que fazem a primeira rodada de processamento em informações visuais. Células sensíveis à luz na retina chamadas fotorreceptores absorvem os fotões como eles são focados na parte de trás do olho.

os fotorreceptores de cada olho incluem cerca de 120 milhões de hastes, que reagem à intensidade da luz, e 6 a 7 milhões de cones sensíveis à cor. Varas ocupam a maioria dos imóveis da retina, mas o próprio centro é uma população minúscula, altamente concentrada de cones chamados fovea, explica Dr. Huang. Como as únicas células fotossensíveis no corpo humano, as hastes e cones são essenciais para a conversão de dados visuais em sinais eletroquímicos.,os neurônios na retina podem então começar a analisar o campo visual registrando contrastes nos dados do fotorreceptor. Contrastes — ou” arestas ” -são as unidades básicas de todo processamento visual, de acordo com Susana Martinez-Conde e Steven Macknick, professores de oftalmologia e neurologia e co-autores do livro Champions of Illusion: The Science Behind Mind-Boggling Images and Mystifying Brain Puzzles. “Uma aresta é uma diferença entre dois pontos no espaço de algum tipo, cor ou luz”, explica Dr. Macknick., Uma vez que seus sinais chegam no cérebro, estas bordas formarão linhas de contorno em torno das formas de objetos no campo visual.

Como uma câmera, o olho deve ser apontado diretamente para algo, a fim de vê-lo com a maior clareza possível; mesmo as lentes mais poderosas não podem capturar detalhes com resolução máxima em toda uma imagem. Seus olhos só podem ver na resolução mais afiada, ou em 100 por cento de acuidade, na fovea, uma fração muito pequena de seu campo visual. “Cerca de 0,1 por cento do seu campo visual, a qualquer momento, é o único lugar onde você já teve visão 20/20”, diz Dr., O resto do campo é “apenas lixo visual”.”

O fato de que você não percebe o resto do mundo se transformando em uma paisagem de sonho desfocada cada vez que você olha para o seu relógio é um testemunho da engenharia sublime no córtex visual. Como você vê na vista de uma sala, seu cérebro vê não só a imagem na sua frente, mas também as imagens de seus últimos twitches involuntários, staccato chamado saccades. Estas imagens, além de sua memória visual, juntos formam um modelo mental do espaço ao seu redor que é atualizado com cada olhar., Assim, mesmo que apenas uma pequena fração do campo de visão esteja em foco a qualquer momento, todo o panorama parece igualmente afiado, não importa onde você está olhando.

Este ato de acrobacias neurais depende da capacidade do olho para redirecionar seu poder de foco em qualquer direção. Olhos com menos de acuidade perfeita requerem ajuda de lentes externas., Contatos, como um fotógrafo de ponto e tiro, movem-se com o centro do olho para manter o poder de iluminação ideal onde terá o maior impacto, enquanto óculos mais estáticos cobrem a maioria do campo de visão com a mesma ampliação para proporcionar clareza em todos os ângulos.podemos mesmo ver em 8K?

acuidade Visual-o que a sua optometrista está a medir quando lhe dá a sua receita-é a versão de resolução do olho. Adicionar óculos ou contatos à energia de foco do olho é semelhante a atualizar para uma tela de alta resolução-Tipo de., Resolução mais elevada significa não apenas mais pixels-isto é, mais bits de dados de luz — mas pixels menores, porque resolução é uma medida de dados espalhados por uma determinada área. Com um número consistente de pixels, um maior campo de visão, também conhecido como uma tela maior, realmente se traduziria para uma resolução pior como os dados são diluídos em uma área maior. Uma vez que o limite superior do que o olho humano pode perceber é controlado pela distância de pixels, não pelo número de pixels, não há razão para supor que as telas de 8K vão além do que os telespectadores podem apreciar.,

mas os benefícios de 8K têm muito mais a fazer do que apenas expandir tamanhos de tela. Revisores tecnologia argumentam que o aumento da resolução de 8K telas tem a capacidade de processar imagens com mais macio, mais realista bordas, o que é crucial para o espectador a percepção de profundidade — ou, em outras palavras, para que saltando-fora-da-tela de realismo espectadores anseiam a partir de conteúdo nativo. Alguns até notaram que ” as imagens são tão nítidas que se parecem com fotografias impressas em movimento; não há absolutamente nenhuma evidência de pixelação, mesmo se o seu rosto está a uma polegada do conjunto.,”

então há a estranha questão da hiperacuidade, uma das questões mais mistificantes remanescentes sobre o processamento visual humano. “Nossa acuidade visual é, na verdade, significativamente maior do que seria de esperar, com base tanto na óptica quanto no circuito do olho”, diz O Dr. Martinez-Conde. Em outras palavras, como um detetive em um procedimento policial de TV que faz a exigência absurda de que algum pobre técnico “melhore” as imagens de segurança desfocadas de uma cena de crime, o córtex visual usa meios desconhecidos para criar informações visuais do nada., Dan Sasaki, o VP da engenharia óptica na Panavision, discutiu em 2017 que os sub-pixels maiores na imagem “fornece ao espectador muito mais informações a partir das quais renderizar as imagens em seus cérebros, e isso fornece um senso de maior profundidade e mais realismo.”

assim, o limite teórico de quanto detalhe o olho humano pode realmente processar pode ser mais de uma diretriz do que regra. O Dr. Martinez-Conde ressalta que o enigma engloba todos os tipos de percepção. “Fundamentalmente”, acrescenta, ” não entendemos a base neural da experiência.,”Uma coisa é clara, no entanto: os 33 milhões de pixels que as TVs 8K são capazes de exibir estão mudando a maneira como vemos a televisão, e tornando-a uma experiência de visualização verdadeiramente imersiva.