陈根:人眼有几百万像素?

文/陈根

都说眼睛是心灵的窗户,一双不近视的、健康的眼睛究竟有多少像素?

在回答这个问题之前,我们先要认识一个概念——分辨率。简单来说,分辨率就是在一个图像中识别并分离两个物体的能力。

举个例子,天空里有两颗看起来距离很近的星星,也就是说,这两颗星星的实际物理距离并不一定很近,可能是一个在前、一个在后,但总之这两颗星星的位置足以混淆我们的视线。如果你用一个低分辨率的望远镜来观察星空,可能你只会看到一颗星星,或者一块光斑,而不是清楚地会很清晰地看到两颗独立的星星。看到有两颗星星。相反,如果你用的望远镜有很高的分辨率,那么你将会很清晰地看到两颗独立的星星。

也就是说,分辨率越高,看得越清晰。这就是为什么今天所有的相机都在追求高分辨率,因为相机分辨率越高,就意味着相机能够识别并分离物体的能力越强,因而照出来的照片也就越清楚,一个低分辨率的相机照出来的照片一经放大处理,可能就变得很模糊。当一张照片的分辨率很高时,这张照片就不会因为被放大了很多倍就变成一颗颗的像素点。一张超高分辨率的图片即使在经放大无数倍后打印出来,也不会变得模糊。

那么,分辨率是如何计算的呢?这里就要提到另一个、也是我们更熟悉的概念了——像素点。我们可以把像素点理解为照片的“原子”,也就是是组成照片的最小单位。今天,数码照片都是由一颗颗彩色的像素点构成的。

如果我们用一台照相机拍摄一张长方形的照片,有序排列的像素点在照片上排成1600列、1200行,那么这张照片的分辦率就是照片上所有的这些像素点的数量,也就是1600×1200=1920000,即192万像素。

那么,我们的人眼有像素吗?又是多少?

我们之所以能看到这一切,首先需要光线穿过我们的角膜,然后穿透我们的瞳孔和眼球晶状体,晶状体有点像照相机的镜头,它可以调节远近物体的形象,然后把物像反映在视网膜上。最终的图像会形成于视网膜上,视网膜位于眼球最内部,类似于屏幕的作用。落在视网膜上的光线会产生一系列化学反应和电流反应,刺激我们的视网膜神经元,然后再被传递到大脑皮层,大脑就会开始自动分析处理视网膜上的图像。

而决定人眼像素的关键,就在于视网膜。我们的视网膜有两种感光细胞——视锥细胞和视杆细胞。其中视锥细胞大约为600万个,剩下的视杆细胞大约有1亿个。这些细胞都有特定的功能:视锥细胞位于视网膜中部,负责感受光的颜色,识别出蓝光、红光和绿光;视杆细胞位于视网膜外围部分,负责感受光的强弱。

如果我们把这些细胞比作像素点,那么视锥细胞和视杆细胞加起来,人肉眼的分辨率大概就是1.06亿像素。

同时,我们还要考虑到眼球会转动的情况。眼球的转动使得我们能够看到非常广阔的外部环境。假设我们的视角为横向120°、纵向 120°,如果每个像素点为0.3角分,那么我们最后可以得出,肉眼的分辨率大约为5.76亿像素。这也是美国地质局的罗杰·克拉克博士通过计算得出的数据。

相比较之下,目前手机的分辨率一般为200万、500万、1200万或者1600万像素,一台普通单反相机的分辨率也只有1000万。而世界上分辨率最高的“暗能量相机”,则一共有5.7亿像素。

这也让我们看到,我们的眼睛其实是一个非常精密的器官,相当于50多台单反。所以,保护好我们的眼睛,它远比你想象的要更重要和珍贵。

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