Максимальное разрешение глаза даже выше, чем мы думали

Каково разрешение сетчатки человеческого глаза или сколько пикселей мы на самом деле можем воспринимать? И есть ли смысл покупать дорогой телевизор сверхвысокой четкости для оптимального просмотра дома?

Эти вопросы недавно исследовали исследователи из Кембриджского университета в сотрудничестве с Meta Reality Labs, разработчиками технологий виртуальной и дополненной реальности.

Их результаты показывают, что на расстоянии между диваном и телевизором в средней гостиной в Великобритании человеческий глаз не может различить все пиксели, представленные сверхвысоким разрешением 4K или 8K. Телевизоры.

Таким образом, эти экраны, похоже, не дают каких-либо заметных преимуществ по сравнению с 2K-телевизорами с более низким разрешением того же размера (44 дюйма).

Чтобы прийти к такому выводу, исследователи проверили способность зрителей воспринимать определенные экранные особенности, такие как узоры с тонкими градациями, в различных условиях: в оттенках цвета или серого, на разных расстояниях от телевизора, при просмотре прямо или через периферийное зрение.

Если зрители – 18 из них в возрасте от 13 до 46 лет – могли видеть линии на изображении, это указывало на то, что их глаза могли различать детали на этом уровне.

Более того, исследователи вышли за рамки простого измерения разрешения. Чтобы получить более полное представление о пределах нашего зрения, они также проанализировали количество пикселей на градус (ppd). Это способ измерения того, сколько отдельных пикселей можно втиснуть в каждый градус вашего поля зрения.

Ученые полагали, что человеческий глаз может воспринимать детали при разрешении 60 пикселей в день, что основано на широко распространенном стандарте зрения 20/20, установленном настенной таблицей Снеллена с ее хорошо известными рядами букв, каждая из которых меньше предыдущей.

Тем не менее, таблица Снеллена — это что-то вроде офтальмологического динозавра.

«Это измерение получило широкое признание, — объясняет исследователь зрения из Кембриджского университета Малиха Ашраф, — но никто на самом деле не садился и не измерял ее для современных дисплеев, а не для настенной таблицы букв, которая была впервые разработана в 19 веке».

В этом новом исследовании Ашраф и его коллеги обнаружили, что человеческий глаз имеет более высокий предел разрешения, чем предлагалось ранее, хотя этот предел зависит от цвета. Серым цветом это 94 ppd; в зеленом и красном цвете это 89 ppd. Но в желтом и фиолетовом цвете оно падает до 53 пикселей в день.

С учетом этих результатов кажется, что дизайн телевизоров, возможно, достиг точки убывающей отдачи, по крайней мере, с точки зрения разрешения.

С точки зрения размера всегда будут востребованы телевизоры большего размера. Тем не менее, исследователи надеются, что благодаря этим новым открытиям производители начнут разрабатывать дисплеи, которые будут соответствовать возможностям разрешения большей части людей (скажем, 95 процентов), а не обычного среднего наблюдателя, как предполагалось ранее.

Однако не только наши глаза накладывают ограничения на то, что мы ясно видим, но и наш мозг. Человеческие чувства синергичны, и разрешение нашего зрения зависит от глаз и мозга, а также от их взаимодействия.

«Наш мозг на самом деле не обладает способностью хорошо воспринимать детали цвета, поэтому мы наблюдали значительное снижение [ppd] для цветных изображений, особенно при просмотре периферическим зрением», — объясняет Рафал Мантюк, ученый-компьютерщик из Кембриджского университета и старший автор исследования исследование.

«Наши глаза — это, по сути, датчики, которые не так уж и хороши, но наш мозг обрабатывает эти данные в то, что, по его мнению, мы должны видеть».

Это напоминание о том, что эти аспекты нашего, казалось бы, ограниченного зрения развивались, выживали и распространялись потому, что они достаточно хороши, а не потому, что они идеальны.

Если производители стремятся привлечь наше внимание и удержать наш взгляд, то им было бы полезно разрабатывать экраны, которые удовлетворяют большему количеству потребностей. глазами людей.

Это исследование опубликовано в журнале Nature Communications.