मानव आँख की गतिशील सीमा डिजिटल कैमरों की तुलना कैसे करती है?


31

DxO परीक्षणों के अनुसार , कैमरों में डायनामिक रेंज के 10 से 12 स्टॉप होते हैं। क्या वो सही है? शोर कुछ कम मूल्यों (आसानी से कुछ स्टॉप के नुकसान के परिणामस्वरूप) को पूरी तरह से पेंच कर सकता है।

इसके अलावा नॉर्मन कोरन का कहना है कि एक डिजिटल कैमरा की मूल डायनेमिक रेंज 9 से 11 स्टॉप हो सकती है, लेकिन प्रिंट में "केवल" 6.5 स्टॉप होते हैं।

डायनेमिक रेंज पर एक खंड में, विकिपीडिया का कहना है कि मानव आंख का विपरीत अनुपात लगभग 6.5 स्टॉप है । यदि ऐसा है, तो उच्च गतिशील रेंज वाले दृश्यों को रिकॉर्ड करने के लिए कैमरे की तुलना में मानव आंखें स्पष्ट रूप से बेहतर क्यों हैं?


2
डायनेमिक रेंज का सवाल यह पूछा जाता है कि आधुनिक कैमरा और लेंस की तुलना में इंसान की आँख कैसे होती है? , लेकिन यह विशिष्ट भाग वास्तव में उत्तर नहीं मिला। मुझे लगता है कि यह एक उचित स्टैंड-अलोन अनुवर्ती प्रश्न है क्योंकि व्यापक प्रश्न बहुत व्यापक हो सकता है
Mattdm 12

जवाबों:


37

यह एक बहुत अच्छा सवाल है, और जवाब सैकड़ों पृष्ठों को भर सकता है - और, वास्तव में, जवाब पहले से ही सैकड़ों पृष्ठों को भरता है।

संक्षिप्त उत्तर यह है कि आप जिन आंकड़ों का हवाला दे रहे हैं, वे स्पष्ट वास्तविकता से सहमत नहीं हैं क्योंकि आमतौर पर उद्धृत आंकड़े गलत हैं :-)। पढ़ते रहिये ...

इस विषय पर इंटरनेट पर बहुत कुछ उपलब्ध है और गुणवत्ता हमेशा की तरह व्यापक है। विकिपीडिया में साइटों और आंकड़ों के बीच "तथ्यों" का बहुत कुछ तोता भी है, जैसे कि विकिपीडिया में काफी सामान्य हैं लेकिन कुछ तर्कपूर्ण तर्क दिए गए हैं जिससे लगता है कि विकिपीडिया का आंकड़ा बेहद गलत है और इस आंकड़े को बहुत कम आंकता है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि आंख एक निरपेक्ष स्तर के डिटेक्टर के बजाय एक विपरीत डिटेक्टर के रूप में कार्य करती है (जैसे कि एक डिजिटल कैमरा सेंसर का उपयोग करता है) इसलिए तुलनाओं को देखभाल की आवश्यकता होती है।

Irising, रासायनिक अनुकूलन और हर दूसरी चाल के साथ यह लग सकता है कि पूरी आंख प्रणाली की पूर्ण गतिशील सीमा 20 स्टॉप से ​​अधिक है। जैसा कि प्रत्येक स्टॉप 2 का कारक है, वह 2 ^ 20 या "अच्छी तरह से 1,000,000: 1" से अधिक है। ऊपरी छोर पर, सूरज बहुत उज्ज्वल है !!!। नीचे के अंत में अंधेरे अनुकूलित आंख एक फोटॉन का पता लगा सकती है। एक डी 3 एस (डी 4 से बेहतर प्रदर्शन) से परेशानी हो सकती है। (ध्यान दें कि यह सब फोटॉन नहीं है - जब आप प्रति सेकंड के स्तर पर कुछ फोटॉन तक उतरते हैं, तो उनमें से बहुत सारे गैर-सेंसर क्षेत्रों से टकराएंगे और उनका पता नहीं लगाया जाएगा। लेकिन जब कोई संवेदनशील रेटिना क्षेत्र पर वार करता है तो यह एक संकेत उत्पन्न करेगा। दर्ज किया जा सकता है।)

लेकिन मैं पीछे हटा :-)। एक बहुत अच्छा (ऐसा लगता है) पृष्ठ जो आँख की गतिशील सीमा पर चर्चा करता है और बहुत कुछ है

पैरा हेडिंग ध्यान देने योग्य हैं:

मानव नेत्र
दृश्य तीक्ष्णता के समाधान पर और प्रिंटों पर विस्तार से ध्यान दें
कि आंख के पास कितने मेगापिक्सल के बराबर है?
मानव नेत्र की संवेदनशीलता (आईएसओ समतुल्य) आंख
की गतिशील सीमा आंख
की फोकल लंबाई

लेखक का तर्क है कि अनुकूलन या जलन द्वारा संवेदनशीलता को बदलने के बिना आंख की गतिशील सीमा कम रोशनी की स्थिति में 1,000,000: 1 है। कि, ऊपर वर्णित "अच्छी तरह से" कम सीमा के रूप में महान है। फिर वह इस दावे को सही ठहराता है। यह पहली नज़र में काफी ठोस लगता है। तर्क में खामियां हो सकती हैं, लेकिन यह ठीक लगता है, और इसका मतलब यह नहीं है कि यह सभी हल्के स्तरों में लागू होता है।

यहाँ एक सरल प्रयोग है जो आप कर सकते हैं। एक पूर्णिमा के साथ एक स्पष्ट रात को एक स्टार चार्ट के साथ बाहर जाएं। अपनी आँखों को समायोजित करने के लिए कुछ मिनट प्रतीक्षा करें। अब उन बेहोश तारों को खोजें जिन्हें आप पता लगा सकते हैं कि आप अपने क्षेत्र में पूर्णिमा को कब देख सकते हैं। कोशिश करें और चंद्रमा और सितारों को सीधे ऊपर (ज़ीनिथ) के लगभग 45 डिग्री तक सीमित करें।

यदि आपके पास शहर की रोशनी से दूर आसमान साफ ​​है, तो आप शायद 3 सितारों को देख पाएंगे।

पूर्णिमा के पास -12.5 का एक विशाल परिमाण होता है।

यदि आप परिमाण 2.5 सितारे देख सकते हैं, तो आप जो परिमाण देख रहे हैं वह 15 है।

प्रत्येक 5 परिमाण 100 का कारक है, इसलिए 15 100 * 100 * 100 = 1,000,000 है।

इस प्रकार, इस अपेक्षाकृत कम प्रकाश की स्थिति में गतिशील रेंज लगभग 1 मिलियन है, शायद अधिक है!

लेकिन, यहाँ एक सुझाव है कि सामान्य दिन के उजाले स्तर पर एक प्रयोग के लिए।

  • एक ऐसा दृश्य ढूंढें जिसमें अंधेरे क्षेत्रों और बहुत उज्ज्वल क्षेत्रों का अच्छा मिश्रण है - आदर्श रूप से चमक के द्वीपों के पास पृथक द्वीपों के रूप में कुछ अंधेरे क्षेत्रों के साथ। एक उदाहरण एक भारी छायांकित क्षेत्र में पेड़ों के माध्यम से चमकने वाली धूप हो सकती है - कुछ caelets या गहराई से छायांकित क्षेत्रों में मदद मिलेगी।

  • अपनी आँखों को सामान्य प्रकाश स्तर के अनुकूल होने दें - पास के चमकीले धब्बों को न देखें जहाँ सूरज चमक रहा है और किसी विशेष रूप से अंधेरे क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित न करें।

  • ध्यान दें कि आप अंधेरे क्षेत्रों में सबसे अच्छी तरह से विस्तार से कैसे देख सकते हैं - अंधेरे के किस स्तर पर काला हो जाता है।

  • उज्ज्वल क्षेत्रों के साथ भी ऐसा ही प्रयास करें - जैसा कि आप सूर्य की ओर देखते हैं एक जगह होगी जहां विवरण धोया जाता है और आप यथोचित अधिक नहीं देख सकते हैं।

  • अंधेरा और प्रकाश के बीच के दृश्य के बीच अपनी आँखों को झाँकें और आप पर अपने एफ-स्टॉप को बदलते हुए अपने अनुकूलन तंत्र को रोकने की कोशिश करें।

  • अब, दृश्य की तस्वीरें ले लो। "सही ढंग से" एक्सपोज़ करें और फिर आप जिस अंधेरे क्षेत्रों को देख सकते हैं, उसे फोटो में देखा जा सकता है और फिर ताकि आप जिस उज्ज्वल हाइलाइट्स को भेद कर सकें, उसे धोया न जाए।

  • यदि आपके पास उपकरण हैं, तो फ़ोटो के बीच अधिकतम एफ-स्टॉप भिन्नता के साथ एचडीआर फोटो लें। (मेरा सोनी A77 5ev चरणों की अनुमति देता है।)

मेरा अनुभव है कि मेरी आंख हमेशा मेरे कैमरे की तुलना में एक व्यापक चमक रेंज देख सकती है (मिनोल्टा 7 एचआई, ए 200, 5 डी, 7 डी, ए 700, ए 77, अन्य)

अधिकतम एचडीआर छवि (केंद्रों के बीच 10 ईवीडी) पर मेरी आंख कैमरे से भी बेहतर या बेहतर देख सकती है।

जिस क्षेत्र में यह नहीं होता है, वह ऐसा नहीं है जब मैं बहुत कम रोशनी में होता हूं, जब मुझे आंख को एकीकृत करने की अनुमति देने की आवश्यकता हो सकती है (जो कि लगभग 4 सेकंड तक होता है!), जबकि मैं कम रोशनी की तस्वीर देख सकता हूं और छवि देख सकता हूं। हाथोंहाथ। तथ्य यह है कि मुझे 10 सेकंड के एक्सपोज़र की आवश्यकता हो सकती है, फिर देखने के लिए अप्रासंगिक है।


अन्य अच्छी तरह से सामान:


1
वाह :) यह वास्तव में आकर्षक है।
पाओलो

6
यह इससे भी बदतर है; मस्तिष्क उस दृश्य के चारों ओर अपना ध्यान केंद्रित करने के रूप में जो कुछ भी देखता है उसका उपयोग करके मानसिक छवि की परिधि बनाता है। तो आप एक लाइटर क्षेत्र के सभी हाइलाइट विवरण को देखते हैं जब आपकी आंख उस के लिए समायोजित होती है, और फिर एक गहरे क्षेत्र के सभी छाया विस्तार को देखें। यह सब मिलीसेकंड में होता है, इसलिए आपको महसूस नहीं होता कि यह दृश्य आपके लिए फिर से बनाया जा रहा है।
फिल एच।

+1 अच्छा जवाब, और जब आप इसे इस तथ्य से जोड़ते हैं कि हम अपनी आँखों से "नहीं" देखते हैं, लेकिन हमारे मस्तिष्क के साथ, यह और भी जटिल हो जाता है।
whatsisname

दिलचस्प सामान। मुझे लगता है कि यहां कुछ शर्तों का टकराव हो सकता है। मैंने अतीत में चीजों को पढ़ा है (मुझे लिंक खोजने की आवश्यकता होगी) जिसने संकेत दिया कि आंख में लगभग 24 स्टॉप या तो की एक गतिशील सीमा थी , लेकिन लगभग 20 या उससे कम की एक विपरीत सीमा। डायनेमिक रेंज एक सेंसिंग डिवाइस की ENTIRE सेंसिटिव रेंज है, जहां आमतौर पर उपयोग की जाने वाली कुल डायनेमिक रेंज के हिस्से को इंगित करने के लिए कंट्रास्ट रेंज का उपयोग किया जाता है। यह समझ में आता है, यह देखते हुए कि आंख एक एकल फोटॉन (इसकी निचली डीआर सीमा) के साथ-साथ उज्ज्वल सूरज की रोशनी के तहत लाखों फोटोन का पता लगा सकती है।
jrista

यह समझ में आता है, तब, कि मानव आंख का DR 2 ^ 24 (16 मिलियन) की तरह है ... हालांकि, एक कैमरे के DR की तरह, एक सभी गतिशील रेंज का उपयोग नहीं कर सकता है जो हार्डवेयर सक्षम है पुरे समय। आपको देखने के उपकरण को फिट करने के लिए उपलब्ध DR को कंट्रास्ट रेंज में संकुचित करना होगा ... जो कंप्यूटर स्क्रीन के लिए 8-10 स्टॉप और प्रिंट के लिए 5-7 स्टॉप है। किसी डिवाइस की कुल डायनामिक रेंज के भीतर वेरिएबल कॉन्ट्रास्ट की प्रकृति पाठकों को इस बात से अवगत कराती है कि उसे डायनेमिक कहा जाता है ।
jrista

11

रूपक के अनुसार, यह इस तथ्य के कारण हो सकता है कि मस्तिष्क एक छवि को "नहीं" देखता है, लेकिन दृश्य के चारों ओर बढ़ने के साथ ही आंखों से निरंतर "शॉट्स" की श्रृंखला के आधार पर एक रचना करता है।

इनमें से प्रत्येक "शॉट्स" अंतिम "छवि" की समग्र गतिशील सीमा को अधिकतम करने के लिए, चर "एपर्चर" के साथ "लिया" जाता है।

यदि आप चाहें तो मानसिक प्रक्रिया को पैनोरमा और एचडीआर के मिश्रण के रूप में सोच सकते हैं। : ओ)


2

इस सवाल को मानकीकृत नहीं किया जा सकता है क्योंकि आंख की गतिशील सीमा हमेशा प्रकाश की तीव्रता को समायोजित करने के लिए बदल रही है, न केवल '' मानव एपर्चर '' बल्कि मस्तिष्क की संवेदनशीलता के साथ कि आंख क्या देख रही है। यह विभिन्न प्रोसेसर के साथ एक कैमरे की तरह है, जब यह चाहता है तो प्रकाश के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील का उपयोग करता है और जब यह चाहता है तो अंधेरे के लिए उच्चतम संवेदनशीलता का उपयोग करता है। मुझे लगता है कि आंख की गतिशील सीमा कहीं 22 से 24 ईवी है।

मैं कुछ समय के लिए इस सवाल से घिर गया हूं। एक्सपोज़र के लिए ब्रैकेट के बिना अलग-अलग कोणों से लाइटबॉक्स की शीट के साथ एक दूधिया सफेद प्रदर्शनी स्टैंड की तस्वीर लेने की कोशिश करें और फिर अलग से सफेद संतुलन के लिए ब्रैकेट और बाद में उन्हें बाद में संसाधित करें। यह शारीरिक रूप से असंभव है।

जैसे नेत्र मनोवैज्ञानिक रूप से श्वेत संतुलन को समायोजित करते हैं और इसीलिए इस शब्द की '' एक ताजा आंख चाहिए '' ऐसा इसलिए है क्योंकि दृश्य धारणा भी एक कारक है।


1

इसका मुख्य कारण यह है कि मानव आँख एक लघुगणकीय पैमाने पर चमक को पंजीकृत करती है, जबकि डिजिटल सेंसर रैखिक होते हैं। एक नजर डालें इस साइट पर के बारे में आधे रास्ते अधिक जानकारी के लिए नीचे।


0

यहां शीर्ष उत्तर सबसे अच्छा है, इस बीच कई गलत टिप्पणियां हैं। नेत्र आंदोलनों और त्वरित समायोजन के कारण आंख को अपनी विशाल गतिशील सीमा नहीं मिलती है। प्रयोग की कोशिश करें जहाँ आप अपनी आँखों को एक बिंदु पर स्थिर रखते हैं, और अपनी आँखों से निश्चित ध्यान दें कि आप अपने नज़दीकी परिधीय दृष्टि को बहुत उज्जवल या गहरे रंग में क्या देख सकते हैं। अलग-अलग हल्कापन के बिंदुओं पर फिक्सिंग करने की कोशिश करें, यह देखने के लिए कि वास्तव में बहुत कुछ जो सामान्य प्रकाश के स्तर में आता है, वह आपको स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। चूँकि आप एक स्थान पर केंद्रित और नियत हैं, नेत्र गति इस तथ्य के लिए जिम्मेदार नहीं है कि आप अभी भी अपने निकट परिधि में प्रकाश और अंधेरे वस्तुओं का आसानी से अनुभव कर सकते हैं। बहुत अच्छे कैमरों के साथ एक तस्वीर ले लो और यह दूर से सच नहीं होगा।

बेशक सूरज और अन्य उज्ज्वल स्रोत बहुत उज्ज्वल होते हैं जब वे आपके विचार के केंद्र के करीब होते हैं, और उज्ज्वल इनडोर प्रकाश से पिच अंधेरे में जाना भी बहुत अधिक होता है। खेल के लिए उपयोग किए जाने वाले बहुत उच्च डॉलर के वीडियो कैमरों के साथ-साथ उच्च डॉलर के डिजिटल कैमरों की तुलना के आधार पर, 24 स्टॉप का आंकड़ा सबसे अधिक सही है।

हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.