Разрешения глаза

Каково разрешение человеческого глаза? Ответы на удивительные вопросы!

Каково разрешение человеческого глаза в мегапикселях? Достоверных и точных оценок дать нельзя из-за принципиально разного устройства сенсорного аппарата нашего зрения и цифровых камер. Однако эксперт в области фотографии, научный сотрудник американского Планетологического института Роджер Кларк провел приблизительные расчеты разрешающей способности глаза, получив внушительную цифру в 576 мегапикселей. Он же указал и светочувствительность сетчатки — около 800 ISO.

Как космические аппараты пролетают сквозь пояс астероидов и не сталкиваются с ними?

Выражение «пояс астероидов» достаточно условно: орбиты составляющих его тел расположены на очень широком пространстве с радиусом от 2,1 до 3,3 астрономических единиц. И хотя общее число астероидов диаметром более метра в нем оценивается в 800 триллионов, они оказываются распределены по объему в десятки триллионов триллионов кубических километров. Даже друг с другом крупные объекты пояса соударяются редко — тела в 10 км и более сталкиваются раз в 10 млн лет. Так что на деле баллистикам, наоборот, приходится прилагать большие усилия для того, чтобы траектории их миссий прошли поблизости от нужного астероида. Встретиться же с ними случайно почти невозможно.

Почему при включении WiFi точность позиционирования GPS увеличивается? Современные программы навигации используют огромные базы данных с информацией по открытым WiFi-сетям. Входить в беспроводную сеть необязательно: мощность сигнала позволяет оценивать расстояние до известных точек доступа и уточнять текущие показания GPS.

Правда ли, что светодиодные лампы не привлекают насекомых? Привлекают, хотя и заметно меньше. Британские исследователи Гарет Джонс, Стивен Харрис и их коллеги проверили это, поставив эксперименты с использованием ламп накаливания, флуоресцентных светильников и светодиодов. После ночи экспонирования в ловушках, установленных у светодиодных ламп, скопилось примерно вчетверо меньше насекомых, чем у ламп с нитью накаливания, и вдвое меньше, чем у флуоресцентных. Причем для кусачих Culicoides, представителей гнуса, эта разница была еще более явной: 80% из их числа летели к лампе накаливания, и только 5% — к светодиодам.

Чем кошек так привлекает свет лазера?

Движения светового пятна от луча лазера «запускают» у кошек охотничье поведение, напоминая мельтешащие движения потенциальной жертвы, мелкого грызуна. Чем меньше у кошек возможностей удовлетворить эту тягу обычными способами, тем легче их возбуждают такие «посторонние» стимулы. Надо сказать, что сами кошки практически не различают оттенков красного: по словам Джона Брэдшоу, профессора ветеринарии из Бристольского университета, пятно для них выглядит скорее бело-желтым, ближе к естественной окраске грызунов. А вот крупные животные из семейства кошачьих на лазерное пятно практически не реагируют — видимо, на их жертв оно похоже недостаточно.

Всегда ли сутки длились 24 часа? Сегодня сутки продолжаются почти ровно 24 часа, потому что именно за это время Земля совершает полный оборот вокруг своей оси. В прошлом скорость вращения нашей планеты была выше, и сутки на ней длились меньше. Еще 1,3 млрд лет назад они продолжались каких-то 15 часов, так что за год успевало пройти почти 600 дней. К юрскому периоду (около 200 млн лет назад) сутки достигли 22,7 часа, что эквивалентно 386 дням в году, и только пару миллионов лет назад стали привычными для нас 24-часовыми.

В чем разница между белыми и коричневыми куриными яйцами?

Только в цвете: ни вкусом, ни составом, ни толщиной скорлупы белые и коричневые яйца не различаются. Как правило, куры с белыми перьями несут белые яйца, а бурые — коричневые, хотя это не всегда так. Более надежным индикатором может служить окраска пуха возле ушного отверстия птицы, хотя и это не всегда справедливо. Можно заметить, что окрашенные породы кур обычно крупнее белых, едят больше и несут более крупные яйца, что частично объясняет их более высокую стоимость. Что до особой их пользы или вкуса, то это просто миф, который с успехом используют, продавая коричневые яйца заметно дороже белых. Покупатели же уверены, что доплатили, получив более «здоровый» продукт, и все остаются довольны.

Что означают цветные прямоугольники на тюбиках зубной пасты? Рассказы о том, будто цвет прямоугольника указывает на качество или состав крема или пасты внутри тюбика, — это известная городская легенда. Такие контрастные цветовые метки наносятся при производстве и помогают датчикам автоматизированной упаковочной линии точнее позиционировать тюбики для разрезания, сворачивания или склеивания.

Как действуют смягчители для белья? Такие средства действительно делают ткань мягче — в их состав входят вещества, которые облегчают ее скольжение и повышают подвижность электростатических зарядов. Как правило, молекулы смягчителя содержат длинные «хвосты», сходящиеся на несущей заряд «головке». Положительно заряженными концами они крепко удерживаются на месте (как и волосы, ткани во влажном состоянии заряжены слегка отрицательно), «выставляя наружу» свои цепочки, в которых может накапливаться немного влаги. Вода проводит электричество и даже в незаметных на ощупь количествах позволяет зарядам быстро покидать ткань, не накапливаясь в таком количестве, чтобы «кусаться».

www.popmech.ru

Сколько в мегапикселях имеет наше зрение?

Интересный вопрос. Для начала давайте вспомним, что такое мегапиксель: ну, тут пока всё просто – это один миллион пикселей. А что такое пиксель матрицы цветного фотоаппарата? Тут тоже не сложно: грубо говоря, это точка в мозаике, способная воспринять цвет попавшего на нее светового луча. А каким именно образом пиксель воспринимает цвет? Вообще, при разработке матриц применяются несколько принципиально разных подходов, но мы рассмотрим самый простой из них – наиболее близкий к нашему зрению по принципу действия.

Итак, при таком подходе любой пиксель – внимание – состоит из трех частей, субпикселей, каждый из которых способен воспринять лишь свой цвет: красный, зеленый или синий. А пиксель целиком представляет собой смешение этих цветов в определенной пропорции (напомню, что любой воспринимаемый нами цвет можно получить смешением этих трех световых лучей). Таким образом, если разрешение фотоаппарата равно одному мегапикселю, то его матрица состоит из трех миллионов чередующихся субпикселей.

А что же с нашим глазом? Увы, в его матрице (сетчатке) нет ни одного полноценного пикселя. Зато полно субпикселей, различных по чувствительности, принципу функционирования, разбросанных в полном беспорядке, да еще и неравномерно. В роли этих субпикселей выступают фоторецепторные клетки, те самые палочки и колбочки, знакомые еще со школьных уроков биологии. При достаточном уровне освещенности палочки воспринимают синюю часть спектра, а колбочки – их целых три типа – фиолетово-синюю, зелено-желтую и желто-красную. А что касается их количества (вот мы и добрались до чисел), то в сетчатке одного глаза палочек около 120 миллионов, а колбочек – около 6 миллионов.

Таким образом, я бы сказал, что разрешение каждого глаза составляет около 126 мегаНЕДОПИКСЕЛЕЙ. Правда, боюсь, что за эту фразу меня бы вызвали на дуэль и биологи, и инженеры. Но вы сами видите, что по-другому на поставленный вопрос ответить вряд ли получится. Ну нету у нас в глазу нормальной цифровой матрицы, что ж поделать?

thequestion.ru

6.2. Микроскоп

Микроскоп предназначен для наблюдения мелких объектов с большим увеличением и с большей разрешающей способностью, чем дает лупа. Оптическая система микроскопа состоит из двух частей: объектива и окуляра. Объектив микроскопа образует действительное увеличенное обратное изображение предмета в передней фокальной плоскости окуляра. Окуляр действует как лупа и образует мнимое изображение на расстоянии наилучшего видения (рис. 6.4). По отношению ко всему микроскопу рассматриваемый предмет располагается в передней фокальной плоскости.


Рис. 6.4. Оптическая схема микроскопа.

6.2.1. Увеличение микроскопа

Действие микрообъектива характеризуют его линейным увеличением:

где – фокусное расстояние микрообъектива, – расстояние между задним фокусом объектива и передним фокусом окуляра, называемое оптическим интервалом или оптической длиной тубуса.

Изображение, создаваемое объективом микроскопа в передней фокальной плоскости окуляра рассматривается через окуляр, который действует как лупа с видимым увеличением:

Общее увеличение микроскопа определяется как произведение увеличения объектива на увеличение окуляра:

Если известно фокусное расстояние всего микроскопа, то его видимое увеличение можно определить так же, как и у лупы:

Как правило, увеличение современных объективов микроскопов стандартизованное и составляет ряд чисел: 10, 20, 40, 60, 90, 100 крат. Увеличения окуляров тоже имеют вполне определенные значения, например 10, 20, 30 крат. Во всех современных микроскопах имеется комплект объективов и окуляров, которые специально рассчитываются и изготавливаются так, что подходят друг к другу, поэтому их можно комбинировать для получения разных увеличений.

6.2.2. Поле зрения микроскопа

Поле зрения микроскопа зависит от углового поля окуляра , в пределах которого получается изображение достаточно хорошего качества:

При данном угловом поле окуляра линейное поле микроскопа в пространстве предметов тем меньше, чем больше его видимое увеличение.

6.2.3. Диаметр выходного зрачка микроскопа

Диаметр выходного зрачка микроскопа вычисляется следующим образом:

где – передняя апертура микроскопа.

Диаметр выходного зрачка микроскопа обычно немного меньше диаметра зрачка глаза (0.5 – 1 мм).

При наблюдении в микроскоп зрачок глаза нужно совмещать с выходным зрачком микроскопа.

6.2.4. Разрешающая способность микроскопа

Одной из важнейших характеристик микроскопа является его разрешающая способность. Согласно дифракционной теории Аббе, линейный предел разрешения микроскопа, то есть минимальное расстояние между точками предмета, которые изображаются как раздельные, зависит от длины волны и числовой апертуры микроскопа:

Предельно достижимую разрешающую способность оптического микроскопа можно сосчитать, исходя из выражения для апертуры микроскопа (). Если учесть, что максимально возможное значение синуса угла – единичное (), то для средней длины волны можно вычислить разрешающую способность микроскопа: .

Из выражения (6.11) следует, что повысить разрешающую способность микроскопа можно двумя способами: либо увеличивая апертуру объектива, либо уменьшая длину волны света, освещающего препарат.

Для того чтобы увеличить апертуру объектива, пространство между рассматриваемым предметом и объективом заполняется так называемой иммерсионной жидкостью – прозрачным веществом с показателем преломления больше единицы. В качестве такой жидкости используют воду (), кедровое масло (), раствор глицерина и другие вещества. Апертуры иммерсионных объективов большого увеличения достигают величины , тогда предельно достижимая разрешающая способность иммерсионного оптического микроскопа составит .

Применение ультрафиолетовых лучей

Для увеличения разрешающей способности микроскопа вторым способом применяются ультрафиолетовые лучи, длина волны которых меньше, чем у видимых лучей. При этом должна быть использована специальная оптика, прозрачная для ультрафиолетового света. Поскольку человеческий глаз не воспринимает ультрафиолетовое излучение, необходимо либо прибегнуть к средствам, преобразующим невидимое ультрафиолетовое изображение в видимое, либо фотографировать изображение в ультрафиолетовых лучах. При длине волны разрешающая способность микроскопа составит .

Кроме повышения разрешающей способности, у метода наблюдения в ультрафиолетовом свете есть и другие преимущества. Обычно живые объекты прозрачны в видимой области спектра, и поэтому перед наблюдением их предварительно окрашивают. Но некоторые объекты (нуклеиновые кислоты, белки) имеют избирательное поглощение в ультрафиолетовой области спектра, благодаря чему они могут быть «видимы» в ультрафиолетовом свете без окрашивания.

6.2.5. Полезное увеличение микроскопа

Глаз наблюдателя сможет воспринимать две точки как раздельные, если угловое расстояние между ними будет не меньше углового предела разрешения глаза. Для того чтобы глаз наблюдателя мог полностью использовать разрешающую способность микроскопа, необходимо иметь соответствующее видимое увеличение.

Полезное увеличение – это видимое увеличение, при котором глаз наблюдателя будет полностью использовать разрешающую способность микроскопа, то есть разрешающая способность микроскопа будет такая же, как и разрешающая способность глаза.

Если две точки в передней фокальной плоскости микроскопа расположены друг от друга на расстоянии , то угловое расстояние между изображениями этих точек . Из выражений (6.11) и (6.8) можно вывести видимое увеличение микроскопа:

Поскольку обычно диаметр выходного зрачка микроскопа около 0.5 – 1 мм, угловой предел разрешения глаза 2´ – 4´. Если взять среднюю длину волны в видимой области спектра (0.5 мкм), то для полезного увеличения микроскопа можно вывести зависимость:

Микроскоп с видимым увеличением меньше 500А не позволяет различать глазом все тонкости структуры предмета, которые изображаются как раздельные данным объективом (). Использование видимого увеличения больше 1000А нецелесообразно, так как разрешающая способность объектива не позволяет полностью использовать разрешающую способность глаза ().

aco.ifmo.ru

Какое разрешение у глаза человека в пикселях?

Читал что наши глаза сложнее в строении и точнее, чем фотокамера. Интересно какое у них разрешение в пикселях?

Действительно, разрешение в нашем зрительном аппарате больше на порядок, нежели в цифровых камерах. Сопоставляя пиксели и разрешительные свойства наших колбочек с палочками, можно вычислить, что в правом и левом глазу будет по 120-140 мегапикселей. Однако в отличии от фотокамер в органе зрения разрешение распределено неравномерно. Оно выше в центре глаза (до 200 тысяч рецепторов на 1 миллиметр), чем на периферии. Напомним, что пиксель состоит из 3 субпикселей. Из них каждый воспринимает сугубо один цвет: синий, красный, зеленый. Пиксель — это их сочетание в определенных пропорциях. Таким образом, разрешение фотоаппаратов равняется примерно 1 мегапикселю, в современных цифровых камерах эти параметры варьируются от 5 до 20 мегапикселей. А вот в матрице нашего зрительного аппарата, то есть в его сетчатке, полноценных пикселей как таковых нет. Есть множество субпикселей, разных по принципу работы и чувствительности, распределенных неравномерно. Такими субпикселями выступают фоторецепторы — всем нам известные колбочки с палочками. Если уровень освещения хороший, то последние воспринимают синюю область цветового спектра, колбочки — сине-фиолетовую, желто-зеленую, красно-желтую.

В целом сетчатая оболочка человеческого глаза имеет до 5 миллионов цветных рецепторов. Другими словами, эквивалентна 5 мегапикселям. Помимо цветных, в нашем зрительном аппарате есть и монохромные рецепторы. Их функция — поддержка контрастности окружающего мира, его четкости. Информацию от двух наших глаз собирает мозг. Он и управляет зрительными процессами. Поэтому именно зрение, его нормальное функционирование медики называют самой сложной системой человеческого организма, сродни инженерной конструкции, главный в которой — головной мозг. Его травмы и нарушение нервной проводимости в большинстве случав приводят к ухудшению зрения, падению его остроты и соответственно разрешительной способности. Это может происходить сразу после травм и даже через несколько месяцев после них.

Какое освещение лучше для глаз?

Работать за компьютером стало совсем не удобно. То слишком тусклый свет, то наоборот чересчур яркий. Никак не могу подобрать оптимальный вариант. Какое освещение лучше для глаз?

Какое минимально допустимое зрение для получения водительских прав?

Здравствуйте! Хочу записаться на курсы автомобилистов, что бы получить права. Но у меня не совсем хорошее зрение. Какое минимально допустимое зрение, необходимо иметь для выдачи прав?

ozrenii.com

Разрешение человеческого глаза

Физика > Разрешение человеческого глаза

Глаз – орган чувств, обеспечивающий умение видеть. Способен отличить примерно 10 миллионов цветов.

Задача обучения

  • Охарактеризовать поле зрения и цветовую чувствительность глаза.

Основные пункты

  • Статическая контрастность глаза составляет 100 : 1, а коэффициент динамической контрастности – 1000000 : 1.
  • В глазе есть линза, принцип работы которой совпадает с оптическими приборами.
  • Примерное поле человеческого зрения: 95° от носа, 75° вниз, 60° к носу и 60° вверх, благодаря чему мы обладаем практически 180° горизонтальным видением спереди.
  • Поле зрения – угловая степень того, что можно увидеть при помощи глаз или оптических приборов.
  • Коэффициент статической контрастности – соотношение яркости наиболее яркого и темного цветов, которые система способна обработать одновременно.
  • Динамическая контрастность – соотношение наиболее яркого и темного цветов, которые система способна обработать со временем.

Глаз – орган, реагирующий на свет. Он обеспечивает человеческую способность видеть. За многие процессы восприятия отвечают стержневые и конусные клетки сетчатки. Глазу удается отличить 10 миллионов цветов.

Структура глаза и крупный план сетчатки

Статическая контрастность глаза составляет 100 : 1. При движении он регулирует свои механизмы химически и геометрические через управление диафрагмой. Первая темная адаптация осуществляется спустя 4 секунды глубокой и непрерывной темноты. При полной адаптации подключается химическая корректировка, на что уходит 30 минут. Отсюда появляется возможность динамического коэффициента контрастности – 1000000 : 1. Этот процесс нелинейный и многогранный, поэтому если свет прервет его, то все начнется сначала. Полная адаптация основывается на хорошем кровотоке.

В глазе присутствует линза, которая по своему строению и функциональности напоминает те, что используют в оптических приборах. Зрачок играет роль апертуры. Диафрагма останавливает апертуру. Из-за преломления в роговице эффективная апертура отличается от диаметра физического зрачка. Входной зрачок в диаметре занимает 4 мм, хотя может достигать 2 мм при яркой освещенности и 8 мм в темноте. Последний показатель медленно сокращается при старении. У пожилых людей диапазон – 5-6 мм.

Приблизительное поле зрения: 95° от носа, 75° вниз, 60° к носу и 60° вверх, что обеспечивает практически 180-градусное горизонтальное видение спереди. При вращении глазного яблока на 90°, горизонтальное поле зрения достигает 170°. Примерно 12-15° во времени и на 1.5° ниже горизонтального – зрительный нерв или слепое пятно, охватывающее 7.5° и ширину 5.5°.

v-kosmose.com

Популярное:

  • Темы по дипломной работе налог на прибыль Налог на прибыль, в комплекте рецензия и доклад. ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ НАЛОГА НА ПРИБЫЛЬ 6 1.1. МЕСТО И РОЛЬ НАЛОГА НА ПРИБЫЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ ДОХОДОВ БЮДЖЕТОВ РАЗНЫХ УРОВНЕЙ 6 1.2. ДЕЙСТВУЮЩИЙ […]
  • Осаго изменения в законодательстве С 1 июня вступают в силу новые правила оформления ДТП по ОСАГО Поделиться Российских водителей ждут серьезные изменения по части оформления аварий и выплат по автогражданке. Новые правила не только увеличивают лимит компенсаций […]
  • Витязево анапа проживание Витязево частный сектор цены 2018 Отличное место для отдыха в Витязево. Озелененный двор, виноградная беседка, где в жару можно посидеть за столиками с прохладительными напитками. Здесь Вы можете снять номера с удобствами и […]
  • Просмотр адвокат Потерпевшему нужен адвокат Очередное судебное шоу опять всколыхнуло тему Выборов2018 президента РФ (и вообще выборов в России, как института). Маленький мировой судебный участок забит битком людьми. На скамье подсудимых […]
  • Закон по тарифам страховых взносов Статья 22. Тариф страхового взноса Информация об изменениях: Федеральным законом от 20 июля 2004 г. N 70-ФЗ в статью 22 настоящего Федерального закона внесены изменения, вступающие в силу с 1 января 2005 г. Статья 22. Тариф […]
  • Закон 324 от 2018 Постановление Правительства РФ от 24.03.2018 N 324 "О внесении изменений в постановление Правительства Российской Федерации от 29 декабря 2015 г. N 1459" ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 24 марта 2018 г. N 324 О ВНЕСЕНИИ […]
  • Реестр кадровой службы Реестр кадровой службы Новые вакансииНачался прием документов Главный государственный налоговый инспектор Межрайонная инспекция Федеральной налоговой службы по крупнейшим налогоплательщикам по Ханты-Мансийскому автономному […]
  • Начало плавания судов Плавание судов Необходимость преодолевать водные преграды, перевозя грузы по воде, а также использование рек, озер и морей как охотничьих угодий уже в глубокой древности привели к изобретению человеком плавучих средств. Сначала […]