Světlo je fyzikální jev, který se v lidských očích chová stejně jako ve fotoaparátu.
Fotoaparáty potřebují ke zpracování světla podobnou vrstvu jako naše oči. Proto je zajímavé nakreslit paralelu mezi lidským okem a fotoaparátem.
Tento článek se bude zabývat fotoaparátem vs. lidským okem. Uvidíme, jak bude vypadat lidské zorné pole ve srovnání s fotoaparátem.
Co je světlo?
Abychom pochopili, jak funguje vidění a kamery, musíme rozumět světlu. Toto je podnět vidění a můžeme ho definovat několika způsoby.
Světlo je elektromagnetické záření, které lidské oko dokáže zachytit. Tedy viditelná část spektra elektromagnetického záření. Lidé mohou detekovat vlnové délky od 380 do 700 nanometrů.
Podle konceptu duality vlna-částice je světlo částice (foton) nebo vlna. To znamená, že se chová jako fotony a jako vlny. Skládá se z drobných částic, ale šíří se v prostoru jako vlna.
Pro naši vizi a naše kamery se objevují obě formy.
Jak naše oči a fotoaparáty zachycují světlo?
Naše oči i fotoaparáty jsou citlivé na světlo. To znamená, že reagují na signály, které vysílá. Fungují navzájem podobně, ale nejsou vytvořeny stejně.
V našich očích světlo nejprve prochází rohovkou. Toto je přední vrstva oka, jako přední prvek vašeho fotoaparátu. Oba hrají zásadní roli při lomu světla a ochraně ostatních částí oka nebo čočky.
Duhovka je prstencovitá membrána za rohovkou. Ve svém středu má nastavitelný otvor:zornice. Tím se řídí množství procházejícího světla. V objektivech fotoaparátu má clona stejnou funkci.
Za duhovkou je čočka. Je to průhledná krystalická struktura, která je flexibilní a mění tvar pro zaostření. V objektivech fotoaparátů je obvykle více prvků. Zaostření lze změnit posunutím těchto čoček blíže nebo dále od snímače fotoaparátu.
Uvnitř oka se nachází fotocitlivá vrstva zvaná sítnice. Sítnice přijímá a přeměňuje světlo na elektrické signály. Tyto signály jsou pak přenášeny neurony. Tímto způsobem, přes optický nerv, sítnice posílá zprávy do mozku. „Sítnicí“ fotoaparátu je senzor.
Obraz objevující se na sítnici nebo senzoru je obrácený vzhůru nohama a na stranu. Náš mozek to otáčí.
Jaké je rozlišení lidského oka?
Hlavní rozdíl mezi sítnicí a senzorem je v tom, že sítnice je zakřivená, protože je součástí oční bulvy. Také obsahuje více buněk, než je počet pixelů ve snímači fotoaparátu. Má asi 130 milionů buněk, 6 milionů citlivých na barvy (čípky).
Ve snímači fotoaparátu je hustota pixelů rovnoměrná. V oku je více buněk uprostřed sítnice.
Řekněme, že rozlišení našeho oka je 130 MP. Díky rychlému a neustálému pohybu oční bulvy se ve skutečnosti pohybuje kolem 576MP. Nemluvě o tom, že rozlišení našeho oka nemusí brát v úvahu rozlišovací schopnost čočky.
Musíme také zmínit, že buňky citlivé na světlo (tyčinky) mají vypnutý jas. Pomáhají našemu vidění za špatných světelných podmínek. Při slabém osvětlení je to přesně naopak, protože tehdy jsou aktivní pouze tyče. To je důvod, proč za soumraku nevidíme barvy.
Se stárnutím také naše oči některé z těchto buněk ztrácejí a náš mozek se tomu přizpůsobuje. Oko tedy nepotřebuje svou hodnotu rozlišení, protože vidění závisí na mnoha dalších věcech.
Takže díky vysokému počtu buněk v sítnici můžeme říci, že lidské oko má přibližně 576MP. Neznamená to stejné jako ve fotografii, ale je to zajímavé srovnání. Tímto způsobem můžeme fotograficky vidět mocnou schopnost našich očí.
Porozumění lidskému zornému poli
Často slýcháme, že 50mm objektiv na full-frame fotoaparátu je nejblíže lidskému zornému poli.
50mm nazýváme standardním objektivem, protože ohnisková vzdálenost je rovna velikosti úhlopříčky jeho snímače. Ohnisková vzdálenost našich očí je přibližně 22 mm. Není to tedy standardní čočka, protože má stejnou ohniskovou vzdálenost nebo zorný úhel jako oko.
Protože máme dvě oči, lidské vidění je přibližně 210 stupňů vodorovného oblouku. To neznamená, že vidíme ostře na 210 stupňů, protože většina z toho je periferní vidění. Nemůžeme mít zaostřeno všechno kolem nás. Můžeme detekovat pouze pohyb a tvary poblíž okrajů. To je důvod, proč neustále pohybujeme očima (saccadic eye movement).
50mm objektiv má úhel záběru 46 stupňů. Střed našeho zorného pole, kolem 40-60 stupňů, je místem, kde získáváme většinu informací. To znamená, že na této části závisí naše vnímání. Blíží se zornému úhlu 50 mm.
Co je dynamický rozsah lidského oka?
Dynamický rozsah je zajímavé téma, když porovnáme fotoaparáty s našimi očima. Při pohledu na scénu se naše oko chová spíše jako videokamera.
Neustále se přizpůsobuje světelným podmínkám. To znamená, že „nevystavujeme“ pouze světlé nebo tmavé oblasti scény.
Může se to stát kvůli našim rychlým pohybům očí. Naše oko se neustále pohybuje, což nám umožňuje měřit světlo ve všech částech scény. Tímto způsobem můžeme přizpůsobit zornici světelným podmínkám.
Tento rozdíl je viditelný, když fotografujeme objekt, který je osvětlen zezadu. S naším fotoaparátem můžeme zachytit siluetu, ale naše oči budou stále vidět detaily na tmavších místech.
Co je to ISO oka?
Nemůžeme změřit citlivost lidského orgánu přesně jako citlivost umělého filmu nebo senzoru. Pokud bychom chtěli oba porovnat, ISO oka se odhaduje kolem 1 v jasném světle. A v tmavších světelných podmínkách je to kolem 500-1000.
Závěr
Je jasné, proč bychom dělali paralelu mezi našima očima a našimi fotoaparáty. Musíme si ale přiznat, že nemůžeme zkopírovat přesný mechanismus naší vize.
Digitální fotoaparáty nemohou konkurovat složitosti oka a mozku. Nezapomeňte, že naše vize závisí na našem mozku. Dokonce i psychologické faktory ovlivňují naše vnímání.
Otestujte své nově nabyté znalosti a porovnejte svůj fotoaparát a oko s naším kurzem Makro magie.