Cum ochiul uman procesele de pixeli

La de patru ori pe orizontală și pe verticală rezoluție de 1080p și de șaisprezece ori de ansamblu pixeli, imagini 8K — numit pentru a aproxima numărul de pixeli de-a lungul axei orizontale — sunt probabil cele mai clare imagini digitale ochiul uman va vedea vreodată. Iar când vine vorba de TV și storytelling vizual, rezoluția contează cu siguranță., Dacă ești hipnotizat de o superbă lovitură aeriană de un elefant sălbatic turma sau drooling peste un close-up de un placat cu antena, un adevărat vie imagine digitală are un mod de a sari de pe ecran și încorporarea în sine în mintea privitorului.dar unii au ridicat întrebări cu privire la utilitatea unei rezoluții atât de înalte pentru spectatorii care, la urma urmei, au doar ochi de o anumită dimensiune. Dacă 8K are vreun sens pentru procesarea vizuală umană depinde de un sistem care implică unele dintre cele mai complexe și misterioase structuri ale corpului uman., Funcțiile combinate ale acestor structuri produc o experiență mentală pe care oamenii de știință încă se luptă să o cartografieze, dar fiecare experiment ne apropie de adevărul fascinant.

de la pixel la imagine: cum ochii noștri transformă lumina în imagini

Lumina — fie concentrată în pixeli, fie nefiltrată ca un potop de fotoni minusculi din lumea fizică 3D — ajunge la ochi într-o mizerie difuză, ilizibilă., Înainte ca creierul să poată începe să sorteze informațiile, lumina este prinsă și refractată de structurile interne ale ochiului, în special de lentila cristalină naturală și de un set de „umor”.”Nu glume aici, deși — e lichid, substanțe care protejează lentila cu un apoase pernă și să dea ochi forma sferică, potrivit Dr. Lynn Huang, un oftalmolog și retiniene chirurg. dacă structurile vizibile ale ochiului sunt ca o lentilă a camerei, atunci „retina este ca filmul din interiorul camerei”, spune dr.Huang., Acest organ subțire, delicat — cu o consistență „ca hârtia igienică umedă” – conține trei straturi de neuroni specializați care fac prima rundă de procesare a informațiilor vizuale. Celulele sensibile la lumină din retină, numite fotoreceptori, absorb fotonii în timp ce sunt concentrați pe spatele ochiului.

Fiecare ochi e fotoreceptori numără aproximativ 120 de milioane de tije, care reacționează la intensitatea luminii, și de la 6 la 7 milioane de culoare-conuri sensibile. Tijele ocupă majoritatea imobilelor retiniene, dar chiar centrul este o populație minusculă, foarte concentrată de conuri numită fovea, explică Dr.Huang. Fiind singurele celule fotosensibile din corpul uman, tijele și conurile sunt esențiale pentru conversia datelor vizuale în semnale electrochimice.,

neuronii din retină pot începe apoi să analizeze câmpul vizual prin înregistrarea contrastelor în datele fotoreceptorului. Contraste — sau „margini” — sunt unitățile de bază ale tuturor procesare vizuala, potrivit Susana Martinez-Conde și Steven Macknick, profesori de oftalmologie și neurologie și co-autorii cărții Campionilor de Iluzie: Știința Din Spatele Uluitor Imagini și Mistificator Puzzle-uri Creier. „O margine este o diferență între două puncte în spațiu de un fel, fie culoare, fie lumină”, explică Dr.Macknick., Odată ce semnalele lor ajung în creier, aceste margini vor forma linii de contur în jurul formelor obiectelor din câmpul vizual.la fel ca o cameră foto, ochiul trebuie să fie îndreptat direct spre ceva pentru a-l vedea cu cât mai multă claritate; chiar și cele mai puternice lentile nu pot capta detalii cu rezoluție maximă pe o întreagă imagine. Ochii tăi pot vedea doar în cea mai clară rezoluție, sau în acuitate de 100%, în fovea, o foarte mică parte din câmpul tău vizual. „Aproximativ 0,1% din câmpul tău vizual, la un moment dat, este singurul loc în care ai avut viziune 20/20″, spune dr., Macknick; restul câmpului este ” doar gunoi vizual. faptul că nu observi că restul lumii se transformă într-un peisaj de vis încețoșat de fiecare dată când privești la ceas este o dovadă a ingineriei sublime din cortexul vizual. Pe măsură ce priviți o cameră, creierul dvs. vede nu numai imaginea din fața dvs., ci și imaginile din cele mai recente mișcări involuntare, staccato, numite saccades. Aceste imagini, plus memoria vizuală, formează împreună un model mental al spațiului din jurul tău, care este actualizat cu fiecare privire., Astfel, chiar dacă doar o mică parte din câmpul vizual este focalizat la un moment dat, întreaga panoramă pare la fel de ascuțită, indiferent unde te uiți.

Acest act de neurale acrobație se bazează pe capacitatea ochiului de a redirecționa sale de putere concentrându-se în orice direcție. Ochii cu o acuitate mai mică decât perfectă necesită asistență din partea lentilelor externe., Contactele, precum un fotograf punct-și-trage, se mișcă cu centrul ochiului pentru a menține puterea ideală de îndoire a luminii acolo unde va avea cel mai mare impact, în timp ce ochelarii mai statici acoperă majoritatea câmpului vizual cu aceeași mărire pentru a oferi claritate la fiecare unghi.

putem vedea cu adevărat în 8K?

acuitatea vizuală – ceea ce măsoară optometristul dvs. atunci când vă dă rețeta — este versiunea de rezoluție a ochiului. Adăugarea de ochelari sau contacte la puterea de focalizare a ochiului este asemănătoare cu actualizarea la un ecran de rezoluție mai mare., Rezoluția mai mare înseamnă nu doar mai mulți pixeli — adică mai mulți biți de date luminoase — ci pixeli mai mici, deoarece rezoluția este o măsurare a datelor răspândite într-o anumită zonă. Cu un număr consistent de pixeli, un mai mare câmp vizual, aka un ecran mai mare, s-ar traduce de fapt în mai rău rezoluție ca datele sunt diluate pe o suprafață mai mare. Deoarece limita superioară a ceea ce poate percepe ochiul uman este controlată de distanța pixelilor, nu de numărul pixelilor, nu există niciun motiv să presupunem că ecranele 8K depășesc ceea ce spectatorii pot aprecia.,dar beneficiile 8K au mult mai multe de făcut decât să extindă dimensiunile ecranului. Tech comentatorii au susținut că a crescut rezoluția 8K ecrane are capacitatea de a reda imagini cu mai moale, mai realist margini, care este esențială pentru percepția privitorului de adâncime sau în alte cuvinte, pentru că sărituri-off-screen realism telespectatorii tanjesc de conținut nativ. Unii au remarcat chiar că „imaginile sunt atât de ascuțite încât arată ca fotografii tipărite în mișcare; nu există absolut nicio dovadă de Pixelare, chiar dacă fața ta este la un centimetru de set.,”

apoi, există problema ciudată a hiperacuității, una dintre cele mai mistificatoare întrebări rămase despre procesarea vizuală umană. „Acuitatea noastră vizuală este de fapt semnificativ mai mare decât ceea ce v-ați aștepta, bazată atât pe optică, cât și pe circuitele ochiului”, spune dr.Martinez-Conde. Cu alte cuvinte, ca un detectiv pe o procedură de poliție TV care face cererea absurdă ca un tehnician sărac să „îmbunătățească” imaginile de securitate neclare ale unei scene a crimei, cortexul vizual folosește mijloace necunoscute pentru a crea informații vizuale din aer subțire., Dan Sasaki, VP de Inginerie Optică la Panavision, a discutat într-o 2017 prezentare că cea mai mare sub-pixeli în imaginea „oferă privitorului cu mult mai multe informații din care să facă imagini în creierul lor, iar acest lucru oferă un sentiment de mai mare profunzime și mai mult realism. deci, limita teoretică a detaliilor pe care ochiul uman le poate procesa poate fi mai mult o orientare decât o regulă. Dr. Martinez-Conde subliniază că enigma cuprinde toate tipurile de percepție. „Fundamental”, adaugă ea, „” nu înțelegem baza neurală a experienței.,”Cu toate acestea, un lucru este clar: cei 33 de milioane de pixeli pe care televizoarele 8K le pot afișa schimbă modul în care privim televizorul și îl transformă într-o experiență de vizionare cu adevărat imersivă.