Ljus är ett fysiskt fenomen som beter sig likadant i mänskliga ögon som i kameran.
Kameror behöver en liknande uppbyggnad som våra ögon för att bearbeta ljus. Det är därför det är intressant att dra en parallell mellan det mänskliga ögat och kameran.
Den här artikeln kommer att titta på kameran kontra det mänskliga ögat. Vi får se hur det mänskliga synfältet står sig i jämförelse med kameran.
Vad är ljus?
För att förstå hur syn och kameror fungerar måste vi förstå ljus. Detta är synens stimulans, och vi kan definiera det på flera sätt.
Ljus är den elektromagnetiska strålning som det mänskliga ögat kan upptäcka. Med andra ord, den synliga delen av det elektromagnetiska strålningsspektrumet. Människor kan upptäcka våglängder från 380 till 700 nanometer.
Enligt konceptet våg-partikeldualitet är ljus en partikel (foton) eller en våg. Det betyder att den beter sig som fotoner och som vågor. Den består av små partiklar men sprider sig i rymden som en våg.
För vår vision och våra kameror visas båda formerna.
Hur fångar våra ögon och kameror ljus?
Både våra ögon och kameror är ljuskänsliga. Det betyder att de reagerar på signalerna som sänds av den. De fungerar på samma sätt som varandra men är inte byggda på samma sätt.
I våra ögon passerar ljus först genom hornhinnan. Detta är det främre lagret av ögat, som det främre elementet på din kamera. Båda spelar en viktig roll för att bryta ljuset och skydda andra delar av ögat eller linsen.
Iris är ett ringformat membran bakom hornhinnan. Den har en justerbar öppning i mitten:pupillen. Detta styr mängden ljus som passerar igenom. I kameralinserna har bländaren samma funktion.
Bakom iris finns linsen. Det är en transparent kristallin struktur som är flexibel och ändrar form för fokusering. I kameralinser finns det oftast fler element. Fokus kan ändras genom att flytta dessa linser närmare eller längre från kamerans sensor.
Inuti ögat finns ett ljuskänsligt lager som kallas näthinnan. Näthinnan tar emot och omvandlar ljus till elektriska signaler. Dessa signaler överförs sedan av neuroner. På så sätt skickar näthinnan meddelanden till hjärnan genom synnerven. Kamerans "näthinna" är sensorn.
Bilden som visas på näthinnan eller sensorn är inverterad upp och ner och sidledes. Vår hjärna roterar den.
Vad är det mänskliga ögats upplösning?
Den största skillnaden mellan näthinnan och en sensor är att den förra är böjd, eftersom den är en del av ögongloben. Dessutom innehåller den fler celler än antalet pixlar i en kamerasensor. Den har cirka 130 miljoner celler, 6 miljoner känsliga för färger (kottarna).
I en kamerasensor är pixeltätheten jämn. I ögat finns det fler celler i mitten av näthinnan.
Låt oss säga att upplösningen på vårt öga är 130MP. På grund av ögonglobens snabba och konstanta rörelse är den i verkligheten runt 576 MP. För att inte tala om att vårt ögas upplösning inte behöver ta hänsyn till upplösningsförmågan hos en lins.
Vi måste också nämna att de ljuskänsliga cellerna (stavarna) är avstängda i ljusstyrka. De hjälper vår syn i svagt ljus. Det är precis tvärtom i svagt ljus eftersom endast stavarna är aktiva då. Det är därför vi inte kan se färger runt skymningen.
Dessutom, med åldrande, förlorar våra ögon några av dessa celler och våra hjärnor anpassar sig till det. Så ett öga behöver inte sitt upplösningsvärde, eftersom synen beror på många andra saker.
Så på grund av det höga antalet celler i näthinnan kan vi säga att det mänskliga ögat är ungefär 576MP. Det betyder inte detsamma som i fotografi, men det är en intressant jämförelse. På så sätt kan vi se den kraftfulla förmågan hos våra ögon fotografiskt.
Förstå mänskligt synfält
Vi hör ofta att ett 50 mm-objektiv på en fullformatskamera är närmast det mänskliga synfältet.
Vi kallar 50 mm för ett standardobjektiv eftersom brännvidden är lika med sensorns diagonalstorlek. Våra ögons brännvidd är cirka 22 mm. Det är alltså inte ett standardobjektiv eftersom det har samma brännvidd eller synvinkel som ögat.
Eftersom vi har två ögon är människans syn ungefär 210 graders horisontell båge. Detta betyder inte att vi kan se skarpt vid 210 grader, eftersom det mesta är perifert seende. Vi kan inte ha allt omkring oss i fokus. Vi kan bara upptäcka rörelser och former nära kanterna. Det är därför vi hela tiden rör på våra ögon (sackadiska ögonrörelser).
Ett 50 mm objektiv har 46 graders synvinkel. Mitten av vårt synfält, runt 40-60 grader, är där vi får den mesta informationen. Det betyder att vår uppfattning beror på denna del. Den är nära synvinkeln på 50 mm.
Vad är det mänskliga ögats dynamiska omfång?
Dynamiskt omfång är ett intressant ämne när vi jämför kameror med våra ögon. När vi tittar på en scen beter sig vårt öga mer som en videokamera.
Den anpassar sig hela tiden efter ljusförhållandena. Det betyder att vi inte bara "exponerar" för de ljusa eller mörka områdena på scenen.
Det kan hända på grund av våra snabba ögonrörelser. Vårt öga är alltid i rörelse, vilket gör att vi kan mäta ljuset i alla delar av scenen. På så sätt kan vi anpassa pupillen efter ljusförhållandena.
Denna skillnad är synlig när vi fotograferar ett motiv som är upplyst bakifrån. Med vår kamera kan vi fånga en siluett, men våra ögon kommer fortfarande att se detaljer på mörkare platser.
Vad är ögats ISO?
Vi kan inte mäta känsligheten hos ett mänskligt organ exakt som för en konstgjord film eller sensor. Om vi skulle vilja jämföra de två, uppskattas ögats ISO till cirka 1 i starkt ljus. Och det är runt 500-1000 bland mörkare ljusförhållanden.
Slutsats
Det är tydligt varför vi skulle dra en parallell mellan våra ögon och våra kameror. Men vi måste erkänna att vi inte kan kopiera den exakta mekanismen för vår vision.
Digitalkameror kan inte konkurrera med komplexiteten i ögat och hjärnan. Glöm inte att vår syn beror på vår hjärna. Även psykologiska faktorer påverkar vår uppfattning.
Sätt dina nyvunna kunskaper på prov, jämför din kamera och öga med vår Makro Magic-kurs.