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人眼的光圈、像素和ISO到底是多少?
2017/11/8 14:01:43      

其实眼睛和相机有很多相似的地方,例如瞳孔相当于镜头的光圈,控制进光量的大小;晶状体就当于镜片,光线通过这里进入眼球;视网膜就像相机的感光元件,在这里接收透进来的光信号。既然它们的原理如此相似,我们今天就来看看一下眼睛的光圈,像素和ISO到底有多少吧!

一、人眼的光圈

眼球的光学成像部分非常复杂,难以通过简单的分析或者计算来获取相应的参数。根据科学调查,得知平时分析眼球的时候经常会使用一种叫做“高尔斯特兰简化眼”的模型。通过这种模型的计算,可以得知眼球光学部分相当于5.7mm焦距的相机镜头。乘以2.9x的“焦距转换倍率”,我们可以得到答案为16.53mm。也就是说人眼的实际视角如果折算成全画幅镜头,应该是一支16mm的超广角镜。

一般人地瞳孔最大的物理尺寸约6-7mm,因此由计算得出,人眼的光圈值在强光的情况下大约f/8.3,而低光的情况下则达f/2.1,但目前还是存在疑问,因为如果根据入射光来计算,即我们真正的视觉,眼球会变长,最小f值应为3.2。尽管相似,但眼球与相机还是不同,因为眼球内充满液体,光线穿过眼睛与穿过相机是有分别的。

看到这些数字,是否代表如果你的相机有ISO 102,400,镜头有F/1.8就会比眼睛强呢?当然不是啦,因为眼睛有超强的工具去处理信息,就是大脑,由分析、过滤、辨别到更高层次的鉴赏,都只有大脑才做得到嘛。


二、人眼的ISO

推测出眼球的光圈,我们接下来看看人眼的ISO,在讨论这个参数之前,先来了解一下眼睛的工作原理:

(1)控制通光量:瞳孔和光圈叶片
瞳孔可以对明暗作出反应,调节进入眼睛的光线,就如镜头的光圈一样!但瞳孔的最大通光量是不如标准镜头的,用药物缩细瞳孔或扩大瞳孔时,最小可到0.5mm,最大可到8mm。

(2)晶状体、玻璃体和镜片
这个人眼比较厉害,可以靠睫状肌可以改变晶状体的形状改变焦点位置,而且速度超快,市面上无一部相机可及,但是镜头有变焦的,人眼就没有办法了。

(3)黄斑和感光介质
人眼的视网膜上,其实只有很小的区域可以用来感光。这个区域叫做黄斑,其直径大约6-7mm,相对于胶片和数码单反的CCD和CMOS而言是非常非常小的,但是其感光能力和分辨力却非常强,无论是在明暗、灰度还是色彩的动态范围上都远远超过与之面积相当的感光元件。这些细胞能感应相差1-2万倍的明暗信号,和多达上千级的灰度信号!我们的眼睛在黑暗中可以比白天时敏感多600多倍,可想而知人眼眼有多厉害了!

说了这么多,到底人眼的最大ISO有多少呢?

在黑夜中,人眼的ISO会达到最大值约15000,这是科学家(这么权威准确的数字当然不会是笔者乱说的,嘿嘿)根据市面上有售的最低的ISO 25的胶片,乘以人眼最亮和最暗时感敏度相差600倍的系数而计算出来的!如果拿时下数码相机以100起跳来计,那这数值就是60000了!

其实在自然界,人眼的ISO还不算很强,猫头鹰在伸手不见五指的黑夜中都能发现远处的田鼠!现在尼康家的旗舰D5的ISO达到了令人恐怖的3280000,相比起来人眼还是弱了很多。

三、人眼的像素

像素是摄影器材中一个非常重要的参考因素,那能不能计算出人肉眼的像素?
测量电子产品的像素是非常容易,但是人眼的图像形成并不那么简单,像素受到感光元件大小、感光度等影响,相机只是捕捉单一画面,人眼却是不停地活动。

有趣的是,当人眼不停活动时,我们实际清楚看到的东西只有一个点,而那地方就只有约700万到1000万像素。人眼除了眼前画面外,还同时看到我们自己的鼻子和眼镜,但因为这种东西并不重要,大脑会选择性的将它无视。

人的眼睛(应该说大脑视觉系统)也不像相机那像能够机械的储存图像,所以如果要把两者比较,还是有点困难。但如果只是想要一个数字,把人眼模拟成电子器材的话,大概为5亿7600万像素。(本文娱乐成分大于科学成分,部分数据并不科学严谨,请各位读者谨慎对待~)

via poco.cn



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