Физиология. Мифы и заблуждения: зрение⁠⁠

Очень часто встречаются попытки сравнивать нашу зрительную систему с матрицей фотоаппарата и расчёта её разрешения. Но сделать корректный расчёт и сравнение системы целиком невозможно по ряду причин...

Если считать рецепторы: палочек и колбочек (на рисунке rods/cones и соотв. ряд на срезе) у нас получится 200 - 250 Мрх. Если считать количество волокон в зрительном нерве (на рисунке это optic nerve fiber) то уже всего 2-3 Мрх. Дальше ещё сложнее: рецепторы не могут долго воспринимать одинаковый сигнал, поэтому даже когда мы смотрим неподвижно в одну точку, происходит непроизвольное постоянное движение глаз (заметить его очень сложно, а контролировать мы его не можем) и сигнал передаёт только часть рецепторов. В добавок, всё, что находится не в фокусе, видится левым и правым глазом по разному, но мозг в большинстве случаев оставляет для нашего осознания только картинку с ведущего глаза.

Теперь с частотами: передача нервного импульса в мозг происходит с той же частотой, что и и на большинстве нервных клеток, примерно 100 Гц. А вот максимальная частота передачи импульса с рецепторов - 24 Гц (именно поэтому в видео 24 кадра в секунду).

Так что, можно сказать, что характеристики нашего зрительного аппарата 250 Мрх/100 Гц или сказать, что 2 Мрх/24 Гц. В обоих случаях это будет верно.

При этом для повседневных задач требуется намного более скромное качество изображения, чем кажется. Основная часть анализа информации происходит путём соотношения расположений прямых, углов и дуг. Например, смотрим 2 картинки:

Мы прекрасно идентифицируем объект, несмотря на огромную разницу в разрешении и цветности изображениий.

Примерно тоже и с глубиной цвета, она имеет мало значения, гораздо важнее контрастность. По большому счёту, это связано с упомянутой выше причиной, мозг в первую очередь будет искать прямые, дуги и углы в любом виде, чтобы анализировать объект. Пример снизу - 2 красных цвета, когда они рядом, мы чётко видим разницу, по отдельности уже надо постараться, а в цветном окружении ещё сложнее:

А на градиенте вы вообще, скорее всего найдёте оба цвета с большей погрешность, чем они отличаются друг от друга:

Это я всё к тому, что наш мозг анализирует зрительную информацию очень избирательно, и во многих случаях избыточность только замедляет процесс восприятия. Вроде получилось понятно и без лютой физиологии и биохимии.