Каковы ограничения использования камеры в качестве модели для глаз?
1. Формирование изображения:
* Гибкость объектива: Объектив камеры имеет фиксированный (или ограниченный диапазон) фокусных расстояний. Объектив глаз, однако, динамически регулирует свою форму (приспособление), чтобы сосредоточиться на объектах на разных расстояниях. Камеры достигают фокуса, перемещая линзу, что не является аналогичным процессу глаза.
* управление апертурой: В то время как и камеры, и глаза контролируют вход света, радужная оболочка (апертура глаза) гораздо более сложна, динамически реагирует на изменения уровня света в миллисекундах. Апертуры камеры обычно регулируются вручную или автоматически, но не с одинаковой скоростью и точностью.
* Изображение искажение: Линзы камеры могут представлять различные искажения (ствол, подушка и т. Д.), В то время как оптика глаз удивительно хорошо корректирована для таких аберраций, хотя некоторые незначительные искажения все еще существуют.
* Глубина поля: Глубина поле камеры контролируется диафрагмой и фокусным расстоянием. Глубина полета глаз является более сложной и включает в себя множество факторов, включая жилье, и обработку информации мозга с обоих глаз (стереопсис).
2. Обработка и восприятие изображения:
* Нейронная обработка: Камера захватывает изображение; Сетчатка глаза обрабатывает изображение через сложную сеть нейронных клеток (стержни, конусы, биполярные клетки, ганглиозные клетки), прежде чем отправлять сигналы в мозг. Затем мозг интерпретирует эту информацию, заполняя пробелы, распознавая закономерности и создавая наше восприятие зрения. Камере не хватает этой сложной нейронной обработки.
* Цветовое восприятие: Камеры захватывают цвет на основе конкретных сенсорных технологий (например, фильтр Bayer). Восприятие цвета человеческого глаза гораздо более нюансировано, включающего три типа конусов с перекрывающимися спектральными чувствительностью и значительной нейронной обработкой для интерпретации цвета. Камеры часто борются с точным цветовым воспроизведением в сложных условиях освещения.
* Обнаружение движения: Глаз, через саккады (быстрые движения глаз) и движения преследования, активно обрабатывают поле зрения для эффективного обработки движения. Камеры полагаются на частоту кадров и алгоритмы для обнаружения движения, часто с ограничениями скорости и точности по сравнению с глазом.
* Адаптация: Глаза невероятно хорошо приспосабливаются к широкому диапазону интенсивности света (от яркого солнечного света до почти тьмы). Камеры часто требуют корректировки настройки (ISO, апертура, скорость затвора), чтобы эффективно справиться с такими вариациями.
3. Биологические факторы:
* Слепая пятно: Камеры не имеют слепого пятна, как глаз, где зрительный нерв выходит из сетчатки.
* Движения и фиксация глаз: Постоянные небольшие, непроизвольные движения глаза (микросаккады) и способ, которым мы фиксируем на объектах, имеют решающее значение для визуального восприятия, но отсутствуют в камере.
* Динамический диапазон: Динамический диапазон глаз (способность видеть детализацию одновременно как в ярких, так и в темных областях) значительно превышает тарелку большинства камер.
Таким образом, в то время как камера обеспечивает полезную аналогию для понимания некоторых аспектов зрения, это очень упрощенная модель. Глаз является гораздо более сложной биологической системой, включающей сложные оптические элементы, нейронную обработку и когнитивную интерпретацию, чтобы создать наш опыт зрения. Игнорирование этих различий приводит к неполным или вводящим в заблуждение выводам при использовании камеры в качестве модели для глаз.