¿Que resolución tienen nuestros ojos?
siempre tuve la duda sobre esta pregunta, y la verdad que aca se explica muy bien, si tienen tiempo no lo dejen de leer, lo recomiendo muchisimo y es sumamente interesante.
Vivimos en un mundo audiovisual, donde hay una loca persecución por la calidad de la imagen, por la resolución que ofrecen los aparatos: megapixels de las cámaras digitales (y de teléfonos y PDAs con cámara integrada), monitores más grandes para poner los puntitos más pequeños (ya 1024×768 se nos queda corto, vamos a por los 1200) Ahora bien: ¿qué resolución tiene nuestro ojo?. Y la deducción lógica: ¿es inteligente tener aparatos que den más resolución que la de nuestro ojo? Para la primera pregunta, hay una aparente incógnita: El número de “pixels” (receptores) de nuestra retina es de es de un orden aproximado de 85-126 millones (80-120 millones de bastones y 5-6 millones de conos). O sea, que cada ojo tendría en torno a 100 megapixels. No está nada mal, ¿no? Pero ahora viene el problema: toda esta información llega al cerebro por un cable, el nervio óptico. Pero las fibras de este cable sólo son de un millón, como mucho de millón y medio. O sea, que al cerebro le llega sólo una imagen de 1 o 1,5 megapixels. Una imagen un tanto “cutre”, ya que las cámaras digitales más mediocres ya tienen 3 ó 4 megapixels.
Ahí lanzo dos preguntas:
- ¿Qué ha pasado con la información perdida? (de 100 a 1 millón)
- Si es cierto que sólo tenemos 1 megapixel de resolución, ¿podemos realmente percibir la mejor calidad de imágenes de mas megapixeles? Bueno, ahí van las incógnitas.
Ahora supongamos que tenemos un monitor con 3 millones de pixeles y 14 pulgadas, y otro monitor con los mismos pixeles pero de 19 pulgadas. ¿Cuál tiene más resolución?.
Efectivamente, el de 14 pulgadas, porque forzosamente los pixeles tienen que ser más pequeños. Es decir, la resolución de la imagen depende de la densidad de los pixeles o receptores, no de su número absoluto
La retina es un sistema muy sofisticado que podemos separar de forma didáctica en 2 zonas.
* Una zona “de alta resolución” con los receptores muy juntitos, que nos permite ver la imagen muy nítida.
* Una zona de alta sensibilidad y rapidez, donde sacrificamos parte de la calidad de la imagen en favor de la velocidad y del tamaño (conseguir una imagen grande para hacernos una idea de todo lo que nos rodea, aunque no sea totalmente nítida)
Lo curioso es que no somos conscientes de ver una parte nítida y una parte “desenfocada”. El cerebro y una serie de movimientos involuntarios de los ojos se encargan de ello.
Bien, ya sabemos que la retina, la pantalla donde llega la imagen del exterior, no es un órgano sencillo y homogéneo. Según la zona que examinemos, se especializa en una función.
Hoy vamos a ver la zona más importante, la retina central, la que se encarga de la resolución de la imagen. Es la zona más compleja y más delicada de la retina, y también la parte más “noble” del ojo. De su buen estado depende nuestra visión. Anatómicamente la parte central se llama mácula, que significa mancha en latín. Se llama así porque es como una “mancha oscura” en el centro del fondo de ojo. Si la retina tiene un color naranja brillante, la mácula tiene una coloración más marrón.
En centro de esta mácula hay como un socavón, una depresión microscópica, llamada fóvea.
¿Qué tiene de especial esta fóvea?. Los fotorreceptores, esas células que reciben la luz, están muy juntos, y además son sólo conos. Esta particularidad es la que nos da la resolución de la imagen. Como dijimos, cuanto más juntos están los receptores, mejor resolución tenemos, imágenes más nítidas
Fijense en este esquema: las células alargadas de abajo son los receptores. La fóvea se ve como una depresión con forma de cuña, y justo a ese nivel, los receptores, en este caso conos (que parecen como zanahorias azules en este dibujo) están muy juntos unos a otros.
Bueno, quizá los decepcione un poco, pero así de simple es el secreto. Unos pocos conos muy juntos dan una imagen muy nítida, al estar “apretujando” los receptores (es decir, los pixeles) si llegan 2 rayos de luz muy próximos podrán ser captados por dos receptores diferentes, y se verán como puntos diferentes. Es decir, imagen de gran resolución.
Lógicamente, en esta retina central, cada cono tiene su propia fibra nerviosa para él.
Cuantitativamente, de los 200 millones de receptores de la retina, sólo 150.000 cumplen esta función de retina central, y por tanto del millón de fibras nerviosas que hay en el nervio óptico, sólo 150.000 se ocupan de la “visión de alta resolución”. El resto, cuantitativamente es más grande, pero funcionalmente mucho menos importante.
Me diran: entonces tenemos mucha resolución en poco espacio, el resto de la retina vera borroso, no nítido y “pixelado”. Pues así es.
La fóvea y la zona de alrededor que todavía tiene buena resolución de imagen ocupan unos 3 grados de visión, de los 120º de campo visual que tiene un ojo. O sea, justo el centro. Por eso sólo vemos enfocado lo que está exactamente en el centro de nuestra visión.
Pueden probarlo ustedes mismos. Miren un cartel a lo lejos y leanlo. Después intenten leerlo sin mirar exactamente al cartel, sino a otro objeto un poco al lado. Es difícil hacer la prueba porque los ojos se mueven automáticamente a lo que queremos ver, es casi involuntario. Pero si consiguen tener la mirada un poco apartada, descubriran que no lo pueden leer. Reconoces los colores del cartel, pero no tenes suficiente nitidez para leer.
Otro experimento: miren a los ojos de alguien que está leyendo un papel. Los ojos van dando saltitos muy rápidos de izquierda a derecha, y cuando acaban la línea un salto grande de derecha a izquierda. Eso es porque sólo podemos leer lo que cae en la fóvea, y tenemos que estar desplazando constantemente la mirada hacia el siguiente grupo de palabras.
Si nuestro ojo tuviera la misma capacidad de resolución en toda la retina, leeríamos “de un golpe de vista”, no tendríamos que irnos desplazando por el papel
¿cómo medimos esa nitidez?. Ya hemos dicho que las medidas de resolución de monitores y cámaras son claramente inexactas: miden el número de pixels, cuando lo importante es la densidad. Así, la nitidez la medimos con un parámetro denominado “agudeza visual”. La agudeza visual queda determinada por el tamaño del detalle mínimo que nuestro ojo es capaz de visualizar. Algo que sea más pequeño que este umbral se nos escapa de nuestra visión.
Ahora bien, hay un parámetro fundamental: la distancia. Todo el mundo sabe que cuanto más alejamos un objeto menos detalles vemos de éste. Dicho de otra forma, cuanto más de cerca vemos algo, más resolución (hasta un límite, cuando el objeto es demasiado cercano no lo podemos enfocar).
Si el ojo fuera un sistema de proyección, la retina sería la pantalla donde proyecta la imagen. 2 puntos al azar de esta imagen entran al ojo y se proyectan en la retina. Aunque estos puntos se encuentren bastante juntos, mientras caigan sobre receptores diferentes, los interpretaremos como detalles diferentes. En la fóvea, la distancia mínima de los receptores es de 4 micras (una micra es la milésima parte de un milímetro). Ese es el umbral; dos puntos que al proyectarse en la retina quedan a 3 micras, por ejemplo, no se pueden ver como separados.
Pero quedémonos con el valor umbral, 2 puntos situados exactamente a 4 micras. Esos puntos de la imagen proyectada llegan a la retina a partir del sistema de enfoque. Este sistema de enfoque produce una imagen más pequeña e invertida (es decir, lo que está arriba se proyecta abajo y lo que está a la izquierda se proyecta a la derecha). Por tanto, si en la vida real el punto A está un poco más alto que B, en la retina B queda un poco más alto que A.
En el dibujo vemos los rayos proyectados. Vienen del exterior, se cruzan dentro del ojo y se proyectan en la retina. 2 rayos cualesquiera forman un ángulo. Cuanto más próximos entre sí están los objetos en el exterior, más pequeño es el ángulo, y más cerca se proyectan en la retina. Por otra parte, un objeto de un mismo tamaño, conforme lo alejamos del ojo, proyecta un ángulo más pequeño y los puntos en la retina están mas cerca (objeto lejano, peor resolución)
Con lo cual, para medir la calidad visual lo que se mantiene constante es el ángulo, no el tamaño del objeto. Como la distancia mínima entre 2 conos es de 4 micras, y conocemos las medidas y la potencia de la lente del ojo, hemos averiguado este ángulo, que es de 1 minuto (la circunferencia tiene 360 grados, y cada grado tiene 60 minutos)
Los rayos que entren con un ángulo menor de 1 minuto no los veremos como diferenciados, con lo que es precisamente este ángulo el que define la agudeza visual.
Es decir: ángulo mínimo = 1 minuto significa agudeza visual del 100%
Este ángulo abarca más distancia cuanto más lejos estemos del ojo. Es decir, el detalle más pequeño que podemos percibir tiene que ser más grande cuanto más lejos se encuentre.
En función de esto se han hecho las escalas de optotipos, esas figuras o letras que se proyectan para tomar la agudeza visual y graduar.
Como todo, la agudeza visual tal como la definimos tiene más factores que no hemos considerado, como el color, el contraste fondo-forma, etc. Por eso, cuando examinamos la agudeza visual procuramos estandarizar las demás variables: optotipos negros sobre fondo blanco, para maximizar el contraste.
Por supuesto, estoy hablando de estadística, no todo el mundo tiene exactamente 4 micras de separación entre los conos de la fóvea y por tanto un ángulo mínimo de exactamente 1 minuto. De hecho, es relativamente frecuente encontrar personas con un 110% o un 120% de visión.
Por tanto, si queremos saber la longitud del detalle mínimo sólo tenemos que hacer lo mismo que hacen los proyectores de optotipos; resolver un simple problema matemático: un triángulo rectángulo que sabemos su cateto mayor (distancia objeto-ojo), su ángulo más pequeño (1 minuto) y tenemos que averiguar su cateto menor.
¿Y si nos acercamos mucho mucho a un objeto, cuál es el tamaño mínimo?. La solución, para los que quieren números concretos, sería 100 micras. Es decir, en el menor de los casos y con todas las condiciones favorables, podemos ver a un objeto de 0.1 milímetros. Que por cierto es el tamaño de la célula más grande del cuerpo humano, el mal llamado óvulo. Este último dato lo explico por un comentario que me hizo en su día un lector, eleremita.
¿Cual es la resolución máxima que haría falta para una hipotética realidad virtual que engañara al ojo humano?
Bien, si los “pixeles” de esa realidad virtual fueran, por ejemplo, de medio milímetro (500 micras) sería insuficiente.
Por supuesto, para hacer una realidad virtual que nos engañara no sólo hace falta la resolución de imagen, eso sea posiblemente lo más fácil. Quedan detalles como profundidad de color. No se trata de cantidad de colores; el ojo humano apenas puede diferenciar 10 mil colores cuando un monitor de 32 bits ofrece muchos más; se trata de utilizar el color de forma “natural”, sin que quede artificiosamente. La iluminación y el juego de luces y sombras, por ejemplo también es difícil.
Más complicado es el movimiento, y la visión tridimensional. Y tampoco se puede hacer demasiado exacto. Lo mismo que en música un ritmo que hace una máquina se puede llegar a diferenciar del que hace un humano porque aquél es demasiado “perfecto”, lo mismo pasa con la imagen. Recibimos un caos de información por los ojos, mucha de ella borrosa y movida por el movimiento involuntario de los ojos y por pequeños cambios de acomodación. Estas imperfeccionas son inconscientes pero nos hacen enfocar y fijar la imagen continuamente. Si la imagen siempre estuviera enfocada y nítida, notaríamos que “algo” no va bien.
Fuente: http://ocularis.es/
pongo esto para que los que comentan sepan las unidades y tiren para arriba che, se conforman con poco xD
1 Bit (es la unidad mínima de almacenamiento, 0/1)
8 Bits = 1 Byte
1024 Bytes = 1 Kilobyte (un archivo de texto plano, 20 kb)
1024 Kilobytes = 1 Megabyte (un mp3, 3 mb)
1024 Megabytes = 1 Gigabyte (una película en DivX, 1 gb)
1024 Gigabytes = 1 Terabyte (800 películas, 1 tb)
1024 Terabytes = 1 Petabyte (toda la información de Google, entre 1 y 2 petabytes)
1024 Petabytes = 1 Exabyte (Internet ocupa entre 100 y 300 Exabytes)
1024 Exabytes = 1 Zettabyte
1024 Zettabytes = 1 YottaByte (informacion que recopila la maquina de Dios )
1024 YottaBytes = 1 Brontobyte
1024 Brontobytes = 1 GeopByte
1024 GeopBytes = 1 Saganbyte
1024 Saganbytes = 1 Jotabyte
1024 Jotabyte = 1 Taringbyte
