人眼的极限分辨率,推测摄影机分辨率极限

—————人眼分辨率—————

观看物体时,能清晰看清视场区域对应的分辨率为2169 X 1213。再算上上下左右比较模糊的区域,

最后的分辨率在6000 X 4000,接近摄影机的6K  6144×3160

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  —————人眼焦距—————

根据R. N. Clark的陈述,人眼的分辨率大约是0.3 arc-minute(这种情况下一般都是弧度单位)。而根据Michael F. Deering在The Limits of Human Vision中的描述,人眼的成象分辨率中心和边缘是不同的,中心位置可能小于1度,越往外围越低,最外围似乎只有12度。这点和数码相机基本上图象分辨率中心和边缘比较平均不同。 还需要注意一点的是,人眼所看到的东西是动态的,而数码相机看到的是静态的。区别在于,相机是一次成象,而人眼则是眼睛和大脑的组合,眼睛持续不断把图象信息传递给大脑,并且眼睛在不挺的转动,让高分辨率的感应区域扫过对象的各个细节。大脑把所获得的信息进行动态累加,就得到了我们所感觉到的图象了。因此,虽然高分辨率的成象区域比较小,但是我们依然可以感觉到比一次成象要清晰很多,并且视野大很多的图象。所以,下面说到的信息是基于累加的结果,而不时一次成象的结果。

 —————计算方法—————

  1.人眼能够分辨的最小视角 视角是指从物体的两端发出的光线在人眼光心形成的夹角。举个例子来说,一个标准乒乓球,其直径为42毫米,它在距离人眼30厘米时,和一个大西瓜(直径为42厘米)距离人眼3米的时候,视角是一样的。如果小于最小视角,人眼将看不到物体。人眼所能分辨的最小视角受环境亮度、对比度、颜色等因素的影响 1984年,德国医生阿瑟做过一系列标准化的实验(测量人眼对平行线的敏感度),得出了如下结论:在环境亮度为0.1郎伯(即1000流明)的时候,人眼的平均最小分辨视角为0.59角分,等效为两个像素。

2.物体距离人眼的距离 物体距离人眼越近(当然不能太近,否则人眼不能有效聚焦),人眼的分辨率就越高,反之就越低。因为手机是握在手中的,手臂的长度一般不会超过50厘米,而拿着手机的时候,胳膊一般是弯曲的,因此手机屏幕距离人眼的距离应该在30厘米左右。

观看物体时,能清晰看清视场区域对应的双眼[ 视 角 ]大约是35°(横向)X 20°(纵向)。

同时人眼在中等亮度,中等对比度的[ 分 辨 力 (d)]为0.2mm,对应的[ 最 佳 距 离 (L)]为0.688m。其中d与L满足tg(θ/2)=d/2L,θ为[ 分 辨 角 ],一般取值为1.5’,是一个很小的角。 将视场近似地模拟为地面为长方形的正锥体,其中锥体的高为h = L = 0.688m,θ1=35°(水平视角),θ2=20°(垂直视角)。以0.0002m为一个点,可以得知底面长方形为2169 X 1213的分辨率。 人的眼睛是光接受器,对多少帧数的光都很敏感,但视觉神经存在暂留现象对于10帧以下的显示画面反映就看起来会拖,20帧以上就会比较连续,因此电影拷贝是24格/秒,以胶片的形式记录电视是25帧,人眼看起来就比较舒服. 人分辨事物的最高频率为24HZ,即反应一次要0.042s。 也就是说电影播放时,每秒钟播放的图片数要超过24张,人眼才看不出图片之间的切换,看到的才是动态的影片效果。 所以,电影播放的速率比人眼反应速率要快 视觉暂留,并不是一个线性的 留下的强度会随时间衰退 一般0.2秒还能算作残留 问题是假如刷新不是很快,会导致光强时间上的不均匀 一般认为1/16能获得比较好的效果 早期的无声电影多半是16张/秒 为了把声音录制到胶片上,现有电影才改为24张/秒 电视机由于并不是处于黑暗的环境中,加上荧光粉残留亮度时间短,采用电子扫描,才会有25张 主要也是和电网频率50hz的关系 作为电子扫描,一般认为85Hz以上的逐行,使眼睛看起来不累。

 —————举例—————

 索尼7680×4320超高清晰分辨率的未经压缩的18分钟未经压缩的超高清视频大小为3.5TB,平均每分钟194GB 按照这个数据量偶算过,每分钟经过人眼的数据量约为140.34GB。也就是说,平均打一个小时的XBOX360,将有8420.4GB的数据被传导到大脑。这些数据如果刻成蓝光光碟,需要337张! 而如果把人眼想象成一个高清摄像头,这个摄像头的总线带宽为2.339GB/秒,换算为更形象的网卡速率,应该为19161M网卡。当然,这只是人脑在同一时刻处理的视频数据所占用的带宽,还不包括音频,温度,气味数据。而人脑几乎可以同步处理这些数据,所以人脑的带宽之大是远远超乎人的想象的! 其实真正牛的是人脑,每秒处理数据是PB级别的!目前世界上最强的磁盘阵列,也刚刚突破PB大关不久而已。 人眼是很不可思议的精密系统,自动对焦,曝光自动补偿,单反,自动运动模糊处理,还包括免费赠送的夜视功能。。。。。 最神奇的是,实现这些功能,不需要升级IOS和安装任何驱动,不需要耗电!出生时的婴儿的眼睛就具有人眼所有功能了。 大家平时还是珍惜珍惜这么高档的设备吧,特别是过年,看片不要太晚,打游戏不要穷凶极恶,上班看电脑多用眼药水,呵呵。

  —————摄影机分辨率—————

总结以上资料,摄影机的分辨率发展,如果分辨率能达到真实的6K分辨率,应该就到极限了!有些厂家会考虑一些特殊应用或者为新技术会开发8K的CMOS,Dragon、KineRaw MAX看来是初步完成了记录的任务。

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