人眼一共有多少像素呢?
首先,人眼的作用更类似于一台视频摄像机,而非静态的照相机。人的眼球反复转动,持续接受外界的光信号,并随时“更新”大脑内的图像细节。同时,大脑将双眼得到的不同信号组合起来,也可增加图像的分辨率。而且,我们经常会转动眼球或者转动脖子,以接受更多的信息。因此,眼球和大脑的有机结合,使人眼的分辨率不仅仅由虹膜上的光受体决定。
根据以上的观点,假设前方有一个四方形的视野,比如一扇开着的窗户。像素值相当于[90(度)×60(弧度/度)×1/0.3]^2=324000000,即3亿2400万像素。但是你其实不会意识到如此多的像素值,仅仅是大脑根据需要,获取“有用”的细节。从另一个方面来说,人眼的可视范围非常宽,几乎达到180度。如果以此计算,即使仅以120度计算,像素就可达到5亿7600万像素。如此高的像素值,确实不是现有的数码相机可以相比的
在之前的一个测试中,有人使用Canon EOS 10D和5英寸针孔透镜,在ISO 400情况下12秒钟内记录了14颗星星。而我们可在10秒钟之内认清楚14颗星。(Clark, R.N., Visual Astronomy of the Deep Sky, Cambridge U. Press and Sky Publishing, 355 pages, Cambridge, 1990)粗略估计,人眼的最高感光度相当于ISO 800。
另外据统计,10D在ISO 800时,CMOS上的每个像素点平均接收2.7个电子。而视神经接受外界的光信号,同样需要至少一对电子。
在日光下,眼睛的感光度非常低,几乎为夜间的1/600(Middleton, Vision Through the Atmosphere, U. Toronto Press, Toronto, 1958),也就是说,日光下的感光度基本达到ISO 1。如此低的感光度可以有效的保护视神经和虹膜。
而数码相机方面,感光度ISO 3200在数码单反上早已经非常普及,富士已经有了ISO 3200的便携机问世。但是,数码相机在高感光度下的噪点始终是困扰整个数码成像业的大问题。而人的肉眼和大脑似乎从来没有这样的困扰。
一般认为,人眼可区分10000倍的对比度。但这取决于场景的亮度。亮度降低时,动态范围的下降非常快。人眼的动态范围远远高于目前已知的胶片相机或普通民用数码相机。
可以通过一个小实验验证:在月圆之夜,带上一张星图来到郊外。待眼睛适应周围亮度之后观看星空,在有月亮的部分找到肉眼可见最微弱的星光。然后,设法找到在月球周围45度以内的星星。在远离市区光污染,并天气晴朗的情况下,你应该可以看到2.5等星(满月的星等为-12.5)。星等差为15。每相差5等,亮度相差100倍。因此,100×100×100=1000000,即一百万。在此弱光下,人眼的动态范围可达到一百万