Jaké je rozlišení oka?

Ahoj, tady Michael z Vsauce. Jsem u Bílého domu v hlavním
městě USA, Washingtonu, D.C. V Americe se každoročně točí
spousta hraných filmů. Prostě Hollywood. Ale netočí se tu nejvíce hraných filmů, Nigérie jich točí víc. Ale zemí, která každoročně
natočí nejvíc filmů, je Indie. Každé dva roky
natočí Indie tolik filmů, že by se páska natáhla odsud
z Bombaje až do místa mého bydliště, Londýna.

To je dvojnásobek toho,
co vyprodukuje Hollywood za dva roky. Zkrátka spousta filmů. Ale je skutečný život filmem? O snímkové frekvenci oka
jsem již hovořil, ale jaké je rozlišení lidského oka ve srovnání s kamerou
nebo obrazovkou?

VHS, laserdisc, DVD, Blu-ray, Imax? Takováto čísla značí rozměry obrazu, ze kterých po vynásobení zjistíme, kolika obrazovými prvky
je snímek tvořen. Údaj často používaný
pro digitální foťáky. Může se zdát, že čím víc, tím líp, ale abychom si byli jistí,
tak čísla jako 1920x1080 neudávají rozlišení sama o sobě.

Co největší
množství pixelů je jen jedním aspektem. Rozlišení znamená
rozeznání jemných detailů a to závisí
na spoustě dalších faktorů. Například na množství světla,
velikosti snímačů, na tom, co vlastně milióny
pixelů šifrují a jaká je vzdálenost objektu. Chci říct, že zblízka se dá portrét
ženy dívající se na Středomoří od Salvadora Dalího
vnímat jako soubor kostek, ale zdálky je to Abraham Lincoln. Na dostatečně malé obrazovce
rozdíl mezi vysokým a nízkým rozlišením
z větší dálky ani nepoznáte.

Záleží i na tom, jak rozdílné
jsou sousedící pixely. Tomu se říká prostorové rozlišení. Například, když jsem rozostřený, počet pixelů videosnímku
je pořád stejný, ale vaše oko nedokáže
rozeznat tolik detailů. Když vezmeme tohle vše v potaz, můžeme srovnat lidský zrak
s digitálním obrazem, jen si musíme lépe
položit otázku.

Předpokládáme-li, že všechno ostatní je ideální, kolik pixelů byste potřebovali k vytvoření obrazu
na obrazovce tak velké, že by zaplnila celé vaše zorné pole, aby vám přitom ten obraz připadal
jako skutečný život bez zjistitelné pixelace. Konečně jsme se hnuli z místa. Aspoň trochu.

Jde pouze o hrubou analogii,
protože foťák fotí celý snímek najednou. Zatímco naše oči se pohybují po okolí. Mozek spojuje
nepřetržitý proud informací do něčeho,
čemu říkáme zrak. Obraz vytvořený samotnou
bulvou během jediného pohledu, byl i na rozbité televizní obrazovce
jen stěží přijatelný. Máme za to, že naše oči
vytváří obrazy jako tento, který někdo vyfotil.

Ale na rozdíl od foťáku vám
ve výhledu brání několik věcí, například vždy vidíte
svůj vlastní nos. A možná i brýle,
pokud nějaké máte. Naštěstí náš mozek
tyto podněty vyloučí, protože nejsou důležité a nemění se. Ale myslet si, že toto jsou
jediné rozdíly, je past. Doslova. Latinsky.

Žlutá skvrna
znamená latinsky past. Žlutá skvrna
je past ve vaší sítnici, na níž dopadá světlo ze středových
2° vašeho zorného pole, což je přibližně velikost vašich
dvou palců na vzdálenost paže. Optimální vnímání barev
a zraková ostrost je možná jen v tomto malém místě. Když mluvíme o těchto omezeních,
xkcd má skvělou ilustraci. Poukazuje i na další problémy
jako slepé skvrny, doslovná slepá místa v našem zraku, kde se optický nerv
setkává se sítnicí a kam nepřichází
žádný zrakový vjem.

Pokud byste si koupili foťák, který by tohle dělal,
vrátili byste ho. Svou slepou skvrnu najdete tak,
že zavřete pravé oko, levé oko zaměříte na bod
před sebou a vystrčíte levý palec, který pomalu posouváte doleva
od středu, dokud nezmizí.

Šílené. Ale samozřejmě,
že svět nevidíme takhle hrozně, protože se naše oči
neustále pohybují a táhnou rozlišení žluté skvrny tam,
kde ho potřebujeme. A naše složitá zraková soustava
v mozku doplňuje detaily, spojuje obrazy z obou očí
a vytváří spoustu odhadů. To, co ve skutečnosti vidíme,
je zpracovaný obrázek, nikoliv počítačem vytvořený
optický efekt, ale masem vytvořený optický efekt.

Iluze rozšiřujících se neonových
barev je skvělým způsobem, jak tento rozdíl znázornit. Na obrázku není modrý kruh. Bílá barva tady
je stejná jako bílá tahle. Foťák se nenechá ošálit,
obrazovka se také nenechá ošálit, pouze vy a pomíjivá
polívčička z ingrediencí, kterým říkáte vnímání. Náš zrak není analogií foťáku.

Ale naše přeformulovaná otázka
může být zodpovězena, protože lidská anatomie
nám dovoluje vyřešit a rozlišovat
jisté úhlové vzdálenosti. Roger N. Clark použil
číslo 0,59 úhlové minuty jakožto rozlišení lidského oka, aby spočítal,
kolik odlišných prvků se vejde do celého našeho zorného pole. Výsledek byl přibližnou hodnotou
toho, co chceme vědět.

Kolik jednotlivých součástí obrazu,
pixelů, dokáže náš zrak ocenit. Jeho odpověď: 576 megapixelů. Tolik pixelů nacpaných
do obrazovky tak velké, aby zaplnila celé vaše zorné pole. Bez ohledu na blízkost, by v té vzdálenosti byla
lidským okem nerozeznatelná. Měli bychom do toho
zahrnout i žlutou skvrnu, protože Clarkův výpočet předpokládá
optimální ostrost všude, dovoluje oku se pohybovat.

Ale letmý pohled, je spíše
analogií snímku foťáku, jak se ukázalo, jen 7 megapixelů
nacpaných do 2° optimální ostrosti, kterou pokrývá žlutá skvrna
během upřeného pohledu, je potřeba k tomu,
aby byly nezjistitelné. Bylo zhruba odhadnuto, že zbytek vašeho zorného pole by
potřeboval cca o 1 megapixel více. Může se to zdát jako málo,
ale mějte na paměti, že spousta moderních technologií
používá vyšší hustotu pixelů, než dokážeme rozlišit.

Jak šikovně poukázal Bad Astronomer, Retina displej od Applu
opravdu obsahuje pixely o hustotě, kterou nedokáže lidské oko
z běžné čtecí vzdálenosti rozlišit. Ale fakt, že existují velikosti
obrazovek a hustoty pixelů, které mohou oklamat lidské oko, není znakem toho,
že vidíme megapixelovým způsobem.

Lidský zrak prostě
není tak digitální. Jistě, stejně jako snímač
fotoaparátu máme konečné a nespojité množství
buněk v sítnici, ale mozek upravuje naše počáteční
vjemy do konečného vjemu. Je to nemastný neslaný proces vzhůru
nohama, korunovaný zkušenostmi. Není tvořený pixely, a navíc
není, na rozdíl od foťáku, uložen v paměti s věrohodností
složky v digitálním foťáku. Nikdy nebyl nalezen
žádný důkaz toho, že by existovala
opravdová fotografická paměť.

Ještě zajímavější je, že vizuálně nerozlišujeme
skutečný svět stejně jako kamera, ani konflikty a drama
v životě neřešíme vyprávěním jako většina filmových scénářů. Tímhle vším se snažím
dostat k problému, který mě k této otázce
původně dovedl. Hrajeme role ve filmu života, ale je to zvláštní typ filmu.

Filmová vítězství
a boje jsou většinou nespojité a rozložené jako pixely, s neuvěřitelně dokonalým
začátkem i koncem, zatímco skutečný svět
je o IR rozlišení. Líbí se mi, jak to vyjádřil
Jack Angstreich ve filmu Cinemania: Ve filmu může postava učinit
rozhodnutí a odejít ze záběru, přejít silnici, zatímco se pustí
závěrečné titulky a zmrazí jeho život v okamžiku
dokonale šťastného života.

Ve skutečném světě musíte
po tom, co přejdete silnici, jít domů. Život pokračuje. Život není viditelný v žádném konkrétním
rozlišení pixelů ani vyprávění. Věci jsou plynulé. Svět se otáčel, než jste se narodili, a bude se otáčet i po tom, co umřete.

Váš život je zápletka, která začíná, končí
a objevuje se ve středu událostí. Ilustrace Tamary Shopinové pro článek Charlese McGratha Konce
bez konců to skvěle vyjadřuje. V životě narazíte jen zřídka na konec. Je jen a dál. A jako vždycky, díky za sledování. Podívejte se na kanál
a skvělou hudbu Hanu Dixita.

Překlad: tynka
www.videacesky.cz Sponzorem překladu jsou PolymeryFT.
Zlínské vysoké studium s dávkou nadšení.