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人的眼睛堪称自然界的“高清摄像头”,能捕捉五彩缤纷的世界,让我们看清从远处的山川到近处的书页。
但如果把眼睛比作相机,它到底相当于多少万像素?
要回答这个问题,先得搞清楚“像素”,在相机中,是感光元件(如CMOS传感器)上的最小感光单位,决定图像的分辨率。比如一个1200万像素的相机,能生成一张约4000×3000像素的照片,像素越多,细节越丰富。
但人眼不是相机,没有固定的“像素点”,人眼的视网膜上有约1.2亿个感光细胞(视杆细胞)和600万个感光细胞(视锥细胞),视杆细胞负责暗光下的黑白视觉,视锥细胞处理色彩和细节。理论上,这1.26亿个感光细胞似乎能对应1.26亿像素,相当于1.26亿万像素的超高清相机。
但事情没这么简单!
人眼的“像素”不能直接用感光细胞数量衡量,因为视觉处理远比相机复杂,视网膜的感光细胞分布不均,中央凹区域视锥细胞密集,负责高分辨率视觉,直径仅约0.3毫米,却能看清细微文字,而周边区域视杆细胞为主,分辨率较低,主要捕捉运动和轮廓。
科学家通过角分辨率估算人眼的“像素”,人眼的最佳分辨率约1角分(1/60度),相当于能区分1米外0.3毫米的细节,2023年,剑桥大学神经科学家约翰·莫兰估算,如果把人眼的视野(约120度×60度)换算成平面图像,中央凹的清晰区域约相当于700万像素(5760×1080像素),整个视野(包括低分辨率周边视觉)则高达1.2亿像素。
但这1.2亿像素只是理论值,实际中,大脑只处理中央凹的细节,周边信息被“压缩”,类似相机用高像素拍全景图,但只放大中心区域看清细节。
人眼和相机的“像素”差异,不只在数量,还在工作方式,人眼通过眼球运动(扫视)和瞳孔调节,实时“扫描”场景,像一台自动对焦的相机,2024年,麻省理工学院研究显示,人眼每秒可处理10-15次图像更新,远超相机快门速度。