Чувствительность глаза в ISO

[Pova]

Абсолютно верно. Вот сейчас вы читаете мой пост, и как обычно, не замечаете (как обычно, впрочем ), что всё остальное предстаёт в виде смутных очертаний. Глаз работает как сканер, причём сканирует он направленно-прыгающе. И моторика глаза не подчиняется вашей воле. Человек не может сосредоточить полностью свой взгляд на выбранном объекте - глаз будет "прыгать" вокруг да около. Давно читал и об эргономике в этой связи: размер монирора не должен превышать 17-19 дюймов по диагонали, так как при большем размере микродвижений глаза недостаточно для охвата всего пространства экрана, и человек вынужден мотать головой, что приводит к быстрому утомлению...
Кроме того, информация, полученная глазом, не обрабатывается в полном объёме. Вспомните, сколько раз вам "казалось", "мерещилось", "не заметили" и пр. Просто мозг на основе полученной информации (как правило, неполной) пытается "угадать", что же он видит на самом деле. И "дорисовывает"... Иногда даже то, чего не существует на самом деле. Поэтому существует большой вопрос насчёт достоверности зрительной информации: наблюдатель должен очень критично относиться к тому, что он видит - особенно в сложных условиях (пониженная яркость объекта и т.д.)

[Васильевич]

Матрица высокого разрешения у него всего 100х100 пикселей.

Ошибочка. На самом деле 400х400. Хотя вся область переменного разрешения (от 1 угловой минуты до 10 угловых минут) составляет 3000х2000.

[bolzen]

А все-таки с какой частотой происходит считывание информации с сетчатки? Теперь ясно, что не с постоянной, но хотябы в каких пределах варьируется это время считывания (или частота, что тоже самое)? Может есть соображения у народа?
Я так был свято уверен, что ритмы мозга тут играют далеко не последнюю роль, но теперь заколебался.

[Васильевич]

Определенной частоты считывания нет. Просто передается информация только с тех светочувствительных элементов, на которых изменилась освещенность. А вообще пропускная способность зрительного нерва 110-140 бит/секунду.

[halx]

Много инфы за глаз смотрим тут: http://www.clarkvision.com/imagedetail/eye-resolution.html (Англ.)

По ИСО... Ночью - ISO 800.

Время накопления в адаптированом глазу (макс. экспозиция) достигает 15-ти секунд (Blackwell, J. Opt. Society America, v 36, p624-643, 1946)

Эксперимент такой:
С Canon 10D на 5-инч скопе получаются звёзды до 14m за 12 секунд при ISO 400. Глазом в такой телескоп звёзды 14m можно разглядеть за несколько секунд (5-8). Вдвое быстрее = 800.

Днём, ISO 1.

[Кулачатов Алексей (Arch0n)]

Эксперимент такой:
С Canon 10D на 5-инч скопе получаются звёзды до 14m за 12 секунд при ISO 400. Глазом в такой телескоп звёзды 14m можно разглядеть за несколько секунд (5-8). Вдвое быстрее = 800.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,16507.msg394526.html#msg394526
 

[halx]

Да нет, там у Вас ошибочка. Звезда та всего лиш 11.7 по GSC... (да и по USNO2) Как мне видится, Вы перепутали GSC 1800.1873 с 1800.1684 (уж больно треугольники похожи  )

[dims]

Всего 1 мегапиксель на выходе?

Там уже не пиксели идут, а агрегированная информация: возможно, расположение и форма составных "графических примитивов".

[dims]

Я так был свято уверен, что ритмы мозга тут играют далеко не последнюю роль, но теперь заколебался.

Мозг -- это параллельный процессор, ему не нужна развёртка. Наши телевизоры и другие устройства именно потому имеют такой показатель, как "частота считывания", поскольку они должны засунуть матричные данные в какое-нибудь узкое горлышко. Приходится циклически обегать матрицу, "сериализовать" её.

Ритмы мозга, вероятно, имеют отношение к осознанию. Сознание у нас, всё-таки, если не совсем последовательное, то имеет, по крайней мере, "главный поток исполнения", который последователен. Поэтому, при осознании информации должна происходить её сериализация. Однако, следует учесть, что эта информация может быть уже проагрегирована, то есть, мы можем осознать как единицу какой-нибудь составной объект, например, знакомого человека.

Я не верю, что человек совсем не воспринимает зрительные события, короче 1/25 секунды. В кино, особенно старом, часто перед началом фильма мелькают всякие загогулины и они прекрасно видны, хотя длятся в кадр. Скорее всего, мозг намеренно, а не из-за ограничений, агрегирует кадры видиофильма. Точно так же, как, когда научившись грамоте, мы уже не можем смотреть на написанное слово и видеть просто набор букв -- обязательно в сознании всплывает и слово. То есть, мозг как бы "не может" видеть отдельные буквы. Но это не ограничение, а, наоборот, возможность. Точно так же, я думаю, и в кинематографе: мы видим плавную картинку просто потому, что отдельные кадры естественным образом складываются в привычное движение, а не потому, что меньше 1/25 мы не воспринимаем.

[Кулачатов Алексей (Arch0n)]

Я не верю, что человек совсем не воспринимает зрительные события, короче 1/25 секунды. В кино, особенно старом, часто перед началом фильма мелькают всякие загогулины и они прекрасно видны, хотя длятся в кадр. Скорее всего, мозг намеренно, а не из-за ограничений, агрегирует кадры видиофильма. Точно так же, как, когда научившись грамоте, мы уже не можем смотреть на написанное слово и видеть просто набор букв -- обязательно в сознании всплывает и слово. То есть, мозг как бы "не может" видеть отдельные буквы. Но это не ограничение, а, наоборот, возможность. Точно так же, я думаю, и в кинематографе: мы видим плавную картинку просто потому, что отдельные кадры естественным образом складываются в привычное движение, а не потому, что меньше 1/25 мы не воспринимаем.

Покажите мне геймера который будет рад играть в игрушку у которой будет всего 25 fps. Играбельность начинается от 60. Кстати почему такая разница с телевизором?

[T101]

Быть может, в концентрации внимания на зрительных образах и требумой скорости реакции? В телевизоре тебя не прибьют, выскочив из-за далекого угла head-shot'ом

[Васильевич]

В кино, особенно старом, часто перед началом фильма мелькают всякие загогулины и они прекрасно видны, хотя длятся в кадр.

По ТУ разметка фильма для перехода с аппарата на аппарат ("кружочки") - длится четыре-шесть кадров. Исключение - "конец фильма" и "заряжать в окно" (по одному кадру).

Там уже не пиксели идут, а агрегированная информация: возможно, расположение и форма составных "графических примитивов".

Так оно и есть, уже на уровне сетчатки (первый нейрон) выделяется шесть типов "псевдографики".

[NKV]

Покажите мне геймера который будет рад играть в игрушку у которой будет всего 25 fps. Играбельность начинается от 60. Кстати почему такая разница с телевизором?

В телевизоре не 25 кадров, а 50 полукадров.

[echech]

Потом сделал такой эксперимент Положим, что время реакции глаза должна быть порядка 1\25 сек. нашёл в темноте объект, который угадывался формой и очертаниями (фик с ним со цветом), поставил на фотике выдержку 1\25 секунды и начал счелкать этот объект на разных ISO  Вообщем- у меня получилось около 1600 - там уже явственно вырисовывается из темноты и шумов.

А диафрагменное число было какое? У глаза в темноте порядка 1:4.5. Чувствительность это не свойство оптики, а приемника. У глаза приемник - сетчатка. Так что уравнивать надо не только выдержку (действительно порядка 1/25-1/100 сек), но и диафрагменное число.

На моем цифровике с диафрагмой 1:4 звезды 6 величины прорабатываются при выдержке в 15 сек и ISO 400. Глаз видит эту-же величину с гораздо меньшей "выдержкой". Если принять ваши 1/25 сек, получается, что сетчатка чувствительнее в 400 раз. То есть сетчатка работает в пределе темновой адаптации с ISO порядка 160000 !

Проблема с сетчаткой как приемником та, что она при столь высокой чувствительности она почти начисто лишена способности к сколь-нибудь длительному накоплению фотонов. Как ни различна яркость объекта, "частота считывания" сигнала примерно одна и та-же. Чувствительность по ISO предполагает некоторую зависимость "почернения эмульсии" (амплитуду сигнала) от времени экспозиции.

[AstroNick]

Я не верю, что человек совсем не воспринимает зрительные события, короче 1/25 секунды...

Безусловно, воспринимает! Лично мне видится параллель между временной реакцией глаза и его разрешающей способностью. Так, глаз не в состоянии разделить две звезды, если угловое расстояние между ними меньше 1', но прекрасно видит отдельные звёзды, угловой диаметр которых порядка 2" (из-за атмосферного дрожания, реальные угловые размеры намного меньше). Точно также и с реакцией - короткосрочное событие (например, вспышка молнии, не говоря уже о помехах в одном кадре) прекрасно видно, хотя оно и короче времени накопления сигнала в глазе (которое вроде бы составляет 0.1 сек), но увидеть по отдельности две молнии, вспыхнувшие одну за другой (т.е. через промежуток времени, меньший, чем время накопления) - уже не получится, вместо этого глаз зафиксирует две молнии одновременно! Потому и кино кажется нам непрерывным, что отдельные кадры мало отличаются друг от друга, и глаз, не различая их по отдельности, на текущую "суммарную" картинку непрерывно накладывает всё новые и новые "поступления" и изменения, будь то движение главного героя в кадре или мелькание всякого "мусора". 

[Mihail Sedyh]

Ух ты! Вот это матрица в каждом глазу - 125 мегапикселов днем и 6 мег ночью!

Я бы сказал, что 131мег днем и 125 - ночью, но ночью она работает в бининге (переменном?).

А все-таки с какой частотой происходит считывание информации с сетчатки? Теперь ясно, что не с постоянной, но хотябы в каких пределах варьируется это время считывания (или частота, что тоже самое)? Может есть соображения у народа?

Пожалуй могу попробовать ограничить эту частоту снизу. Из личного опыта. Дело было в походе. Под конец 50км практически суточного перехода по пересеченной местности на фоне довольно сильного пищевого отравления стал наблюдаться следующий эффект: смотришь на что-нибудь - видишь картинку, переводишь взгляд/поворачиваешь голову  - продолжаешь видеть все ту же картинку, и только через некоторое время картинка начинает скачками перемещаться к новому положению. Причем промежуточные положения - не размазанные,  т.е. время накопления не увеличивалось. Ну типа если взять кино с поворотом камеры и показывать только каждый десятый кадр (в течении 10 кадров). Частоту считывания я бы оценил в 2-3к/сек. Эффект наблюдался только один раз.   

[Васильевич]

Проблема с сетчаткой как приемником та, что она при столь высокой чувствительности она почти начисто лишена способности к сколь-нибудь длительному накоплению фотонов

Взамен сетчатка суммирует ответ сразу сотни рецепторов.

Эффект наблюдался только один раз.

Вам повезло, Михаил. Это ботулизм, первый раз тоже мог плачевно закончиться. Но и в этом случае "ограничение" было связано с работой мозга, а не глаза.

[halx]

Проблема с сетчаткой как приемником та, что она при столь высокой чувствительности она почти начисто лишена способности к сколь-нибудь длительному накоплению фотонов

Взамен сетчатка суммирует ответ сразу сотни рецепторов.

Накапливает, накапливает, не сумневайтесь. Только не постоянным экспонированием, а локальным повышением чувствительности. Но не столько физической, сколько аналитической. Одна и та же точка может быть просканирована тысячи раз и разными сенсорами для вычленения полезного сигнала. Если по мнению мозга в некой точке находится нечто важное и интересное он способен обрабатывать отдельные фотоны.

Приём с рассматриванием туманностей боковым зрением это на самом деле трюк заставляющий мозг проводить множественные сканирования объекта, а вовсе не повышенная чуйствительность периферических рецепторов. Также отсюда можно вывести правило: рассматривать  детали слабого объекта в телескоп нужно не менее 15-ти секунд (см. выше ссылку на исследования периода "накопления").

[Mihail Sedyh]

Вам повезло, Михаил. Это ботулизм, первый раз тоже мог плачевно закончиться. Но и в этом случае "ограничение" было связано с работой мозга, а не глаза.

Это был не ботулизм, это были полусырые подосиновики без соли на голодный желудок. 
Безусловно дело было не в глазах, дык речь вроде шла о частоте считывания "матрицы", а что ее опрашивает как не мозг....

[Васильевич]

а что ее опрашивает как не мозг....

Многочисленными опытами (из них самый красивый и демонстративный опыт Ярбуса с объектом на контактной линзе) показано, что имеется обратная связь мозга с глазодвигательными мышцами, но не с сетчаткой.
Так что считать, что мозг управляет светочувствительностью или разрешающей способностью пока нет оснований.