Тъй като дисплеите са свързани с човешкото око и зрение, отдавна си мисля за подобна тема.. и днес намерих време да я стартирам
Ето някои любопитни и малко известни факти за човешките очи, които подчертават тяхната уникалност и сложност:[
- Ирисът е като пръстов отпечатък
Всеки човешки ирис има уникален модел, който е дори по-сложен от пръстовите отпечатъци. Технологиите за сканиране на ириса се използват за биометрична идентификация, защото вероятността двама души да имат идентични ириси е почти нулева.- Очите виждат „наопаки“
Ретината в окото получава обърнато изображение на света, защото светлината се пречупва през лещата. Мозъкът автоматично „обръща“ изображението, за да го възприемем правилно. Новородените обаче виждат света обърнат за кратко, докато мозъкът им се адаптира.- Очите се движат дори насън
По време на REM (бързо движение на очите) фазата на съня очите се движат бързо под клепачите. Това е свързано с обработката на сънищата, но учените все още не са напълно сигурни защо се случва.- Човешкото око различава милиони цветове
Благодарение на трите типа колбички (за червено, зелено и синьо), човешкото око може да различи около 10 милиона нюанса на цветовете. Въпреки това някои хора с тетрахроматизъм (четири вида колбички) виждат още повече цветове.- Очите са най-бързият мускул в тялото
Мускулите, които контролират движението на очите (екстраокуларните мускули), са изключително бързи и позволяват движения, наречени саккади, които отнемат само 100–200 милисекунди. Това прави очите способни да сканират обекти с невероятна скорост.- Слепи петна в зрението
Всяко око има „сляпо петно“ там, където зрителният нерв излиза от ретината, тъй като там няма фоторецептори. Мозъкът обаче „попълва“ тази празнина, като интерполира информация от околните области, така че не забелязваме липсата.- Очите са защитени от „вграден“ Wi-Fi сигнал
Роговичната течност в очите съдържа ензима ацетилхолинестераза, който предава сигнали между нервите със скорост, сравнима с безжична мрежа. Това позволява бърза координация между очите и мозъка.- Мигането е като „рестарт“ на мозъка
Средно човек мига 15–20 пъти в минута, което е около 28 000 пъти на ден. Учените смятат, че миганията помагат на мозъка да обработва визуална информация, като действат като кратки „паузи“ за префокусиране.- Очите могат да „виждат“ невидими светлини
При определени условия (напр. силни лазери или ултравиолетова светлина) човешкото око може да възприеме светлина извън видимия спектър. Това се случва, защото някои фоторецептори са чувствителни към гранични дължини на вълните.- Цветът на очите се променя с времето
Много бебета се раждат със сини очи, защото меланинът в ириса се натрупва постепенно. Цветът на очите може да се промени и при възрастни поради фактори като осветление, емоции или дори заболявания.- Очите са свързани с емоциите
Зениците се разширяват не само при слаба светлина, но и когато изпитваме силни емоции като вълнение, страх или привличане. Това е неволен процес, контролиран от автономната нервна система.- Човешкото око е „камера“ с 576 мегапиксела
Ако сравним ретината с цифрова камера, нейната резолюция би била еквивалентна на около 576 мегапиксела. Въпреки това мозъкът обработва само част от тази информация, за да избегне претоварване.- Очите могат да „чуят“ звуци
При някои хора с явлението синестезия визуални стимули, като ярки цветове, могат да предизвикат усещане за звуци. Това показва сложната връзка между сетивата в мозъка.- Очите се самопочистват
Сълзите не само овлажняват очите, но и съдържат ензими (като лизозим), които унищожават бактерии. Това прави очите естествено устойчиви на инфекции.- Културни различия във възприятието на цветовете
Някои култури, които нямат дума за определени цветове (напр. синьо в някои древни езици), имат по-трудно разграничаване на тези нюанси. Това показва, че езикът влияе на цветното възприятие на очите.
1. Зеницата на окото се разширява до 45 процента, когато видите човек, когото обичате.
2. Човешките роговици са сходни с тези на акулите. Съответно последните могат да бъдат използвани при операции за подмяна на роговици.
3. Всяко око съдържа 107 млн. клетки. И всички са чувствителни на светлина.
4. Един на всеки 12 мъже страда от цветна слепота.
5. Човешкото око вижда само три цвята – червено, синьо и зелено. Всички останали представляват комбинация от тези три.
6. Вашите очи са широки 2.5 см и тежат едва 8 гр.
7. Едва 1/6 от човешката очна ябълка е изложена на показ.
8. Средно очите виждат по 24 млн. различни изображения в рамките на един живот.
9. Пръстът има 40 уникални характеристики, а ирисът – 256. Именно поради тази причина сканирането на ретината се използва все по-често като допълнителна мярка за сигурност.
10. Хората казват „докато ти мигне окото“, тъй като това е най-бързият мускул в тялото. Едно мигване обикновено трае от 100 до 150 милисекунди. Възможно е да се мигне до пет пъти в секунда.
11. Средно мигаме по 17 пъти в минута. Това прави 14 280 пъти на ден и 5.2 млн. пъти годишно.
12. Очите могат да обработват по около 36 хил. бита информация на час.
13. Всички хора са със сини очи. Кафявите очи обикновено са сини под кафявия пигмент(меланин). Именно поради тази причина съществува лазерна процедура, която може да направи кафявите очи сини завинаги.
14. Очите ви се фокусират по около 50 неща в секунда.
15. Изображенията, които очите ни изпращат към мозъка, всъщност са обърнати надолу с главата.
16. От всички мускули в тялото, тези, които контролират очите, са най-активни.
17. Всяка мигла се задържа на окото ви приблизително 5 месеца.
18. Маите са вярвали, че кривогледите хора са привлекателни. Те са правили всичко възможно и поколението им да е такова.
19. Преди десетки хиляди години очите на всички са били кафяви. Вследствие на генетична мутация някои са станали сини. Ако вашите са сини, това означава, че споделяте общ предтеча с всеки един друг синеок човек по света.
20. Ако при снимане със светкавица само едното ви око е червено, най-вероятно имате рак на окото (трябва да гледате директно в обектива). За щастие – 95 процента от тези случаи завършват с щастлив край.
21. Може да ви диагностицират дали сте шизофреник с 98.3 процента точност, само като прегледат очите ви с простичък тест.
22. Хората и кучетата са единствените известни видове, които могат да четат по погледа на други индивиди. Кучетата правят това, само когато си взаимодействат с нас.
23. Около 2 процента от жените имат рядка генетична мутация, която ги е снабдила с допълнителни фоторецептори, чрез които виждат 100 млн. цветове!
24. Човешкото око може да се движи плавно, само ако следи движещи се обекти.
25. Пиратите са използвали превръзки за очите, за да могат с лекота да адаптират очите в случаите когато са под или над палубата. Едното око е било „тренирано“ за ярката светлина, докато другото – за по-слабо осветените помещения.
26. Съществуват цветове, наречени „невъзможни“, които са твърде сложни за възприемане от човешкото око.
27. Когато се родят, всички деца са с цветна слепота.
28. Очите са започнали да се развиват преди 550 млн. години. Най-простите очи са били фоторецепторните протеини в едноклетъчните организми.
29. На някои части от тялото е нужно известно време, докато загреят и достигнат пълния си потенциал. Очите са активни 24/7.
30. Очите заздравяват бързо. При правилна грижа едно одраскване на роговицата може да се „поправи“ за около 48 часа.
31. Лещите на окото са по-бързи от която и да е камера.
32. Виждате света с мозъка-визуалният кортекс, а не с очите. В много случаи замъгленото зрение не е предизвикано от очите. То обикновено е вследствие на това, че нещо нередно се случва във визуалния кортекс на мозъка.
33. Очите ви са започнали да се развиват две седмици, след като сте били заченати.
34. Слепите хора (стига да не са се родили по този начин) могат да виждат в своите сънища.
35. Очите използват около 65 процента от мощта на мозъка – повече от който и да е друг орган в тялото.
Безплатни онлайн очни тестове
Ето няколко надеждни линка към безплатни онлайн тестове за зрителна острота, цветово зрение и други аспекти на зрението.
Те са симулации и не заменят професионален очен преглед при офталмолог – използвайте ги само за ориентир. Избрах сайтове на български или с лесен интерфейс.
- Онлайн тест на очите от Lentiamo Прост тест за зрителна острота с таблици на Снелен.Линк
- Тест за зрение от Essilor Международен тест за базова зрителна острота и проблеми с фокуса (на английски, но визуален).Линк
- ZEISS онлайн скрининг на зрението Симулация на очен преглед за острота и рефракция.Линк
- Приложение "Eye test" в Google Play Мобилно приложение с тестове за острота, цветове и контраст (безплатно за Android).Линк
- Тестове от Доктор Узунова Тест за зрение на близо, риск от глаукома и лечение.Линк
- Тестове за далтонизъм (Ишихара) Онлайн картини за проверка на цветоусещането.Линк
Онлайн тестове за цветово зрение и нощно зрение
Ето подбор от надеждни безплатни онлайн тестове, фокусирани върху цветово зрение (далтонизъм) и нощно зрение.
Помнете, че те са симулации и не заменят професионален преглед при офталмолог – особено за нощното зрение, където онлайн вариантите са ограничени и често са в форма на quiz за симптоми, тъй като тестването изисква реална тъмна адаптация.
Тестове за цветово зрение (далтонизъм)
Тези тестове използват класически методи като Ishihara плочки, за да проверят способността ти да различаваш цветове.
- Тестове за Далтонизъм от Better VisionИнтерактивни Ishihara тестове на български – проследи линиите в цветните кръгове.Линк
- Тест за далтонизъм от Colorlite LensБърз и обективен тест, който определя вида и тежестта на цветната слепота (чувствителност 98%).Линк
- ZEISS онлайн скрининг – Част за далтонизъмВключва цветни диаграми за проверка на цветното зрение (на български).Линк
Тестове за нощно зрение (нощна слепота)
Онлайн тестовете за нощно зрение са по-рядко и по-често са симптомни quiz-ове, тъй като пълното тестване изисква контролирани условия (тъмна стая). Препоръчвам да ги комбинирате с реален преглед.
- Ubie Health Quiz за нощна слепотаБезплатен 3-минутен онлайн quiz, който идентифицира причини за проблеми с нощното зрение (на английски, но лесен).Линк
- ZEISS онлайн скрининг – Обща проверкаВключва елементи за адаптация към ниско осветление; комбинирай с тъмна стая за симулация.Линк
Ако резултатите покажат проблеми, посетете специалист – нощната слепота може да е свързана с дефицит на витамин А или други състояния.
Други видове тестове на зрението
Те се фокусират върху различни аспекти като контраст, периферно зрение, дълбочина или болести (напр. глаукома, макуларна дегенерация).
Повечето се правят в офталмологичен кабинет, но има и онлайн симулации за самопроверка. Те не са диагностични – винаги консултирай специалист!
Основни други видове тестове
Ето таблица с популярни тестове, описание и примери за онлайн варианти (ако има). Избрах разнообразни, базирани на стандартни офталмологични практики.
Вид тест Описание Онлайн вариант (линк) Тест за контрастна чувствителност Проверява способността да се виждат детайли при нисък контраст (напр. в мъгла или тъмно). Полезен за ранно откриване на катаракта или ретинални проблеми. ZEISS онлайн скрининг (включва елементи за контраст): Линк Тест за визуални полета (периметрия) Измерва периферното зрение – открива слепи петна или загуба на поле (за глаукома или тумори). Тест за глаукомен риск от Доктор Узунова: Линк Тест на Амслер Проверява централното зрение за изкривявания (за макуларна дегенерация или ретинопатия). Виждаш ли вълнисти линии в решетка? Тест на Амслер от Cornea: Линк Тест за стереоскопично зрение (дълбочина) Оценива 3D възприемането чрез поляризирани образи (за амблиопия или проблеми с мускулите). Essilor онлайн тест (включва елементи за дълбочина): Линк Тест за периферно зрение Проследява обекти настрани, без да се движиш (за шофиране или неврологични проблеми). Тест за периферно зрение от Моника Балаян: Линк Тест за адаптация към светлина (темен и фотопичен) Проверява прехода от тъмно към ярко (за нощно зрение, но по-подробно). Lentiamo общ тест (симулира адаптация): Линк
Съвети
- Кога да тестваш? Редовно (всеки 1–2 години), особено ако имаш симптоми като виене на свят, светлинни петна или умора.
- Ограничения: Онлайн тестовете са приблизителни; за точност – посети офталмолог с инструменти като тонометър (за очно налягане) или OCT (за ретината).
Онлайн тестове за далекогледство (хиперметропия) и късогледство (миопия)
Далекогледството затруднява виждането на близки обекти (затова е тест на близо), докато късогледството – на далечни (тест на далеч). Ето подбор от безплатни онлайн тестове, фокусирани върху тези състояния. Те са симулации и служат само за ориентир – не заменят преглед при офталмолог, който измерва рефракцията с прецизни инструменти.
Тестове за късогледство (миопия – проблеми с далечното зрение)
- Онлайн тест от LentiamoПрост тест с таблици за проверка на зрение на далечни разстояния.Линк
- Тест от Очна болница "БУРГАС"Тест за зрение надалеч – вижте дали четете ясно на разстояние.Линк
- ZEISS онлайн скринингСимулация на преглед, включваща тестове за далечно зрение.Линк
Тестове за далекогледство (хиперметропия – проблеми с близкото зрение)
- Тест за зрение на близо от Доктор УзуноваПроверете дали четете ясно на 30–40 см – типично за далекогледство.Линк
- Тест от Очен лазерен център ГОЛЕВВизуален тест с букви на различни фонове: черно на червен/зелен за откриване на далекогледство.Линк
Комбинирани тестове (за и двете)
- ZEISS онлайн скрининг (вече посочен) – покрива и близко, и далечно зрение в една симулация.
Съвет: За точна диагноза, посетете офталмолог – тестовете могат да дадат диоптри, но онлайн вариантите са приблизителни. Ако имате симптоми като главоболие или умора на очите, не отлагайте!
Астигматизъм: Обяснение и онлайн тестове
Астигматизмът е често срещан рефракционен дефект на зрението, при който роговицата или кристалинът имат неправилна крива форма (като сфера или цилиндър), което води до замъглено или изкривено изображение на различни разстояния. Той често се комбинира с късогледство или далекогледство и засяга около 30–40% от хората. Симптомите включват: замъглено зрение, главоболие, умора на очите, двойно виждане или проблеми с фокуса при четене/шофърство.
Как се диагностицира?
Професионалният тест се извършва с ретиноскопия или автокераторефрактометър, но онлайн тестовете могат да дадат първоначална индикация. Те обикновено включват линии или решетки (като теста на Фан), където трябва да прецените дали линиите са равни.
Онлайн тестове за астигматизъм
Ето подбор от безплатни и надеждни тестове на български (или с лесен интерфейс). Извършвайте ги на тъмна стая, на разстояние 1 м от екрана, без очила/лещи. Те не са заместител на очен преглед!
Тест Описание Линк Lentiamo: Тест за астигматизъм у дома Прост визуален тест с линии; проверява дали виждате ясно хоризонтални/вертикални черти. Линк Better Vision: 4 теста за астигматизъм Множество тестове с решетки и символи; обяснява симптоми и лечение. Линк Очен лазерен център ГОЛЕВ Тест с черни линии на бял фон; тества едното око наведнъж. Линк Очна болница "БУРГАС" Фокусиране върху кръгове с прекъсвания; бърз и ясен. Линк ZEISS онлайн скрининг Комплексен тест, включващ астигматизъм; симулация на преглед. Линк
Лечение и съвети
- Корекция: Очила с цилиндрични лещи, контактни лещи или лазерна хирургия (LASIK).
- Превенция: Редовни прегледи (всеки 1–2 години), особено при деца.
- Важно: Ако тестът покаже проблеми, консултирайте се с офталмолог – нелекуваният астигматизъм може да доведе до амблиопия (лениво око).
Каква е разделителната способност на човешкото око или комбинацията око плюс мозък при хората?
Разделителната способност (или ъгловата резолюция) на човешкото око представлява минималния ъгъл, под който две близки точки могат да се различат визуално като отделни. Тя се измерва в ъглови минути (arcminutes, обозначавани с ') и е ключов показател за остротата на зрението. За нормално зрение (20/20 или 6/6), стандартната стойност е около 1 ъглова минута (1'), което означава, че окото може да различи детайли, които субтендират този ъгъл от зрителя. Това съответства на способността да се разреши линия с ширина от около 0,07 mm от разстояние 250 mm (стандартно за четене).quora.com
Ролята на комбинацията "око + мозък"
Чистата оптична разделителна способност на окото (определяна от ретината и фокусната система) е базата, но мозъкът играе критична роля в обработката на визуалните сигнали. Той интерпретира данните от ретината, запълва пропуски чрез интерполация и контекстуално разбиране, което може да подобри възприеманата резолюция отвъд чисто физическите лимити на окото. Например:
- Под идеални условия (тъмна стая, фиксиран поглед), комбинацията може да достигне до 0,47 ъглови минути (28 arc seconds) за максимална ъглова резолюция.en.wikipedia.org
- В периферното зрение или при цветни стимули, мозъкът ограничава обработката – например, за жълто-виолетови модели резолюцията пада до около 53 пиксела на градус (PPD), докато за сиво или червено-зелено може да стигне 89–94 PPD. (За сравнение, стандартното 20/20 зрение е около 60 PPD.)news-medical.net
Според скорошно проучване от Университета в Кеймбридж и Meta Reality Labs (публикувано в Nature Communications през октомври 2025 г.), разделителната способност на човешкото око е по-висока от предишно приетите 60 PPD, особено за централното зрение в контролирани условия. Мозъкът обаче внася вариации: той е по-ефективен при черно-бяло, отколкото при цветно зрение, и периферното зрение е по-слабо поради ограничената му капацитет за обработка. Това обяснява защо в ежедневието не забелязваме детайли отвъд определен праг, дори ако окото ги "захваща".news-medical.net
Фактори, влияещи върху способността
- Възраст и здраве: При по-възрастни хора пада до 1–2', поради дегенерация на ретината.
- Условия: Атмосферни смущения, осветление или дефекти в окото (като астигматизъм) намаляват резолюцията.
- Измерване: Използва се Snellen таблица, където 20/20 означава, че виждате на 6 м това, което нормалният човек вижда на 6 м – точно 1' разделителност.physics.utoronto.ca
В обобщение, базовата разделителна способност е 1 ъглова минута, но с мозъка тя може да варира от 0,47' до по-високи стойности в специфични сценарии, като подчертава колко интегрирана е визуалната система. Ако имате конкретни условия (напр. за екрани или астрономия), мога да дам по-точни изчисления!
Разделителна способност на човешкото око при дисплеи
Когато говорим за дисплеи (екрани като смартфони, монитори или TV), разделителната способност на окото определя колко пиксели на инч (PPI – pixels per inch) са нужни, за да не можем да различа индивидуалните пиксели. Това е основата на концепцията "Retina" дисплей от Apple, където пикселите са по-малки от минималния ъгъл, който окото може да разреши (обикновено 1 ъглова минута или 60 пиксела на градус – PPD). Мозъкът помага, като интерполира, но физическият лимит е около 1' за нормално зрение.
Как се изчислява?
За дадено разстояние на гледане DDD (в cm), размерът на пиксела sss (в mm) трябва да е по-малък от s=D×tan(θ)s = D \times \tan(\theta)s=D×tan(θ), където θ=1′\theta = 1'θ=1′ (приблизително 0.00029 радиана за малки ъгли). PPI се получава като PPI=25.4/sPPI = 25.4 / sPPI=25.4/s (в mm, тъй като 1 инч = 25.4 mm).
Ето изчисления за типични разстояния (базирано на 1' резолюция):
Разстояние (cm) Размер на пиксел (mm) PPI (за "невидими" пиксели) 25 (смартфон) 0.0727 349 30 (таблет) 0.0872 291 50 (ноутбук/монитор) 0.1454 175
Обяснение на изчисленията:
- θ\thetaθ в радиани: π/(180×60)≈2.9089×10−4\pi / (180 \times 60) \approx 2.9089 \times 10^{-4}π/(180×60)≈2.9089×10−4.
- За D=25D = 25D=25 cm: s=25×2.9089×10−4×10s = 25 \times 2.9089 \times 10^{-4} \times 10s=25×2.9089×10−4×10 mm = 0.0727 mm.
- PPI = 25.4 / 0.0727 ≈ 349. (Формулата е линейна за малки ъгли, така че е точна за тези цели.)
Практически примери за дисплеи
- Смартфони (напр. iPhone 16, 2024): Около 460 PPI – надвишава 349 PPI, така че пикселите са невидими от 25 cm. Това е "Retina" ниво, където окото + мозък възприемат образа като непрекъснат.
- Монитори (напр. 27" 4K): ~163 PPI – достатъчно за 50-60 cm, но от по-близо се виждат пиксели. За истинско Retina на бюро, се препоръчва ~220 PPI (напр. 5K дисплеи).
- По-висока резолюция: Според проучване от Кеймбридж (октомври 2025), окото може да достигне 90–100 PPD в идеални условия (над стандартните 60 PPD), което изисква ~500+ PPI за близко гледане. Това означава, че някои хора могат да различат дори 508 vs. 1016 PPI.
Apple дефинира Retina динамично: ~300 PPI за 10-12 инча (25-30 cm), но варира според устройството. В ежедневието, мозъкът "прости" по-ниски PPI чрез обработка, но за професионална работа (графика, VR) по-високото е видимо по-добро.
Зрителна острота и разделителна способност на детайлите върху отпечатъци
Зрителната острота (визуална акутност) е ключов показател за остротата на зрението, който отразява способността на човешкото око да различава фини детайли в изображението. Тя е свързана с разделителната способност – минималното ъглово или линейно разстояние, при което две близки точки могат да се възприемат като отделни. В контекста на отпечатъци (печатни изображения, фотографии или графики), това определя колко фини детайли могат да се видят ясно при дадено разстояние на гледане. Нормалната зрителна острота (6/6 или 20/20) позволява разрешава на детайли с ъгъл от около 1 ъглова минута (1/60 от градус), което е основата за изискванията към резолюцията в печата (напр. DPI – точки на инч).
Как се измерва зрителната острота?
- Използват се стандартни таблици като Snellen (букви от различна големина на разстояние 6 м) или Landolt (пръстенчета с прекъсване).
- Резултатът се изразява като съотношение: числителят е тестовото разстояние, знаменателят – разстоянието, от което човек с нормално зрение може да прочете същия ред. Пример: 6/6 означава нормална острота; 6/12 – намалена с 50%.
- В обикновени условия (нормално осветление), максималната разделителна способност е 1 ъглова минута; при идеални условия – до 30 ъгловите секунди.
Свързаност с детайлите върху отпечатъци
Човешкото око има ограничена "резолюция", подобна на цифров сензор. За да изглеждат детайлите на отпечатъка остри, печатната резолюция (DPI) трябва да надхвърля или да съответства на тази граница, в зависимост от:
- Разстоянието на гледане: Колкото по-далеч, толкова по-ниска резолюция е достатъчна (детайлите се "слеват" ъглово).
- Зрителната острота: За 20/20 зрение, минималният разрешаем детайл на 25 см е около 0,073 мм, или 6,88 двойки линии на мм (line pairs per mm). Това се превръща в DPI чрез формула:DPI ≈ (1 / размер на детайла в мм) × 25,4 (преобразуване в инчове).Пример: На 30 см (типично за книги), DPI ≈ 280–300, затова 300 DPI е стандарт за ръчни формати.
За по-големи отпечатъци (плакати), гледани от 1–2 м, 150 DPI често стигат, тъй като окото не може да разреши повече.
Примери за необходима резолюция
Ето таблица с примери за различни размери на отпечатъци и стандартни разстояния на гледане (1,5 пъти диагонала на отпечатъка), базирана на нормална зрителна острота (20/20) в обикновени условия. Стойностите показват максималната визуална резолюция (детайли на инч), като печатът трябва да е поне толкова висок.
Размер на отпечатъка (инчове) Диагонал (инчове) Стандартно разстояние (инчове/см) Макс. визуална резолюция (детайли/инч, обикн. условия) Препоръчително DPI за печат 4 × 6 7,2 10,8 / 27 см 318 300–600 8 × 10 12,8 19,2 / 49 см 179 200–300 13 × 19 23,0 34,5 / 88 см 100 150–200 30 × 40 50,0 75,0 / 190 см 46 72–150
Забележка: За идеални условия (силно осветление), стойностите се удвояват. Калькулатори като този на Points in Focus използват формула за "диск на объркване" (spot size = distance × tan(ъгъл)), за да пресмятат MP (мегапиксели) за цялото изображение – напр. за 12 × 18 инча на 24 инча разстояние: ~10–15 MP са достатъчни.
Практически съвети
- За фотография/графика: Използвайте 300 DPI за близки отпечатъци (книги, стикери), за да надхвърлите зрителните граници и да избегнете пикселизиране.
- Фактори, влияещи: Качеството на хартията, осветлението и дори стъклото на рамката могат да "скрият" по-ниска резолюция. Ако остротата е намалена (напр. при 20/40), изискванията падат с 50%.
- В медицински контекст (офталмология), намалената зрителна острота сигнализира за проблеми като рефракционни грешки или болести, където тестовете с отпечатъци (таблици) директно измерват разделителната способност.
Колко мегапиксела е еквивалентно на човешкото око?
Човешкото око не е точно като цифрова камера, затова няма прецизен "мегапиксел" еквивалент – то работи с динамична резолюция, фокусиране в центъра (фовеа) и периферно зрение, плюс мозъкът интерполира данните. Въпреки това, учени и фотографи са направили оценки, базирани на ъгловата резолюция (около 1 ъглова минута за нормално зрение 20/20) и полето на видимост (приблизително 120° хоризонтално и 60° вертикално). Най-популярната оценка е 576 мегапиксела, която отразява цялата "снимка", която мозъкът създава чрез бързи движения на очите (сакади).
Защо 576 MP?
- Тази цифра идва от фотографа и учен Roger Clark, който пресмята, че за да се възпроизведе човешката визуална острота в цялото поле на видимост, са нужни около 576 милиона пиксела.
- Ако приемем 24 бита на пиксел (RGB), това би създало файл от около 170 GB – много повече от типичните 12–48 MP камери в смартфоните.
- За сравнение: Една 8K телевизия е само 33 MP, така че окото "види" много по-детайлно при движение.
Но не е толкова просто – различни оценки
Резолюцията варира в зависимост от контекста:
- За един статичен поглед (фовеално зрение): Около 5–15 мегапиксела, тъй като високата детайлност е само в центъра (2–5° ъгъл).
- За цялото поле с движение: 576 MP, както казано.
- Други оценки: Около 52 MP за 60° ъгъл на гледане или 74 MP за детайли на 20-инчов екран.
Контекст Оценка в MP Обяснение Един поглед (централен) 5–15 Висока резолюция само в фовеата; периферията е по-размазана. Цяло поле на видимост 576 Включва сакади; базирано на 1 ъглова минута резолюция. За 60° ъгъл (типично за фото) 52 Еквивалент на 20/20 зрение в ограничено поле. За екран (20 инча) ~74 Детайли на близко разстояние, без периферия.
Тези оценки са приблизителни и зависят от осветлението, възрастта и здравето на очите. Ако искате да пресметнете за конкретен сценарий (напр. за печат или VR), ето ви формула: MP ≈ (горизонтални пиксели × вертикални пиксели) / 1 000 000, където пикселите са (ъгъл в градуси × 60) за 1 минута резолюция.
Чувствителност на човешкото око (ISO еквивалент)
Чувствителността на човешкото око към светлината се сравнява с ISO стойностите в фотографията, където по-ниско ISO означава по-малка чувствителност (подходяща за ярка светлина), а по-високо – по-голяма (за тъмни условия). Очите не са фиксирани като камера – те се адаптират динамично чрез зениците, химичните процеси в ретината (родопсин) и мозъчна обработка. Основният диапазон е огромен: от около ISO 1 в ярка дневна светлина до ISO 500–1000 в тъмно (след тъмна адаптация), с оценки до ISO 800 000 през нощта. Това дава динамичен диапазон от около 21 стопа – далеч над типичните 14–15 стопа на DSLR камери.
Как се пресмята ISO еквивалентът?
- Базира се на минималното количество светлина, нужно за възприемане на детайли (напр. ъгъл на зрението или звезди).
- В ярка светлина: Очите работят с "денен режим" (конуси), еквивалентно на нисък ISO.
- В тъмно: "Нощен режим" (бацили), с тъмна адаптация (до 30 минути), плюс интегриране на светлината за 10–15 секунди.
- Формула за сравнение: Използва се експозицията (f-стоп, време, светлина), където очите са подобни на f/2.1–f/8.3 апертура с 1/30–1/50 сек експозиция.
Стойности за различни условия
Ето таблица с типични ISO еквиваленти, базирана на научни и фотографски оценки. Стойностите варират според източниците, но показват адаптивността.
Условия на осветлението ISO еквивалент Обяснение Ярка дневна светлина (почивка) 1–3,2 Стандартно за нормални условия; очите са "ниско-чувствителни" за да избегнат преекспозиция. Ярка светлина (максимум преди "изгаряне") До 1000 Очите започват да "прегряват" при продължително гледане на ярко. Ниска светлина (вътрешни помещения) 500–1000 След частична адаптация; сравнимо с камери на ISO 800. Тъмно (темна адаптация, 30 мин) 800–16 000 Бацилите активират; вижда звезди с магнитуда 14 за няколко секунди. Нощ (максимална адаптация) До 800 000 Крайна чувствителност; интегрира светлина до 15 секунди.
Забележка: Тези стойности са приблизителни и зависят от възрастта, здравето и околната среда. Очите не "шумят" като камерите на високо ISO, но губят цветове в тъмно.
Практически съвети
- За фотография: За да имитирате очите, започнете с ISO 100–200 на слънце и качвайте до 800+ в тъмно, но очите виждат по-добре динамичния диапазон (HDR ефект).
- Здраве: Намалената чувствителност може да сигнализира за проблеми (напр. катаракта); тествайте с офталмолог.
- Интересен факт: Очите интегрират светлина автоматично, подобно на дълга експозиция, но без да "замразяват" движението като камерата.
-
Динамичният диапазон на човешкото око
Динамичният диапазон (dynamic range) на човешкото око представлява способността му да възприема детайли в ярки и тъмни области на сцената едновременно, измерван в "стопа" (EV stops) – всяка стойност удвоява или намалява светлината (напр. 1 стоп = 2x разлика). Очите не са като камерата с фиксиран сензор: те се адаптират чрез зеници, химични процеси в ретината и бързи движения (сакади), което позволява огромен обхват. Общият диапазон е около 20–30 стопа с пълна адаптация (от ярка дневна светлина до звездна нощ), но в един статичен поглед – 10–14 стопа. Това надхвърля повечето камери (11–14 стопа за професионални DSLR), благодарение на мозъчната обработка и локална адаптация.
Как работи динамичният диапазон?
- Статичен (в един момент): Ретината възприема контраст от 100:1 (около 6.5 стопа) без движение, но с фокусиране в различни зони – до 10–14 стопа.
- Динамичен (с адаптация): Зениците се свиват/разширяват (f/2–f/16), ретината преминава от конуси (ден) към пръчици (нощ), а мозъкът "стиква" изображения. Общият обхват достига 1 000 000:1 (20 стопа) или повече.
- Фактори: Осветлението, времето за адаптация (секунди до минути) и периферното зрение (по-нисък диапазон).
Сравнение с камери
Ето таблица с типични стойности за динамичен диапазон в стопа (EV). Очите "печелят" в реални сценарии, но камерите са по-предсказуеми.
Система Динамичен диапазон (стопа) Обяснение Човешко око (един поглед) 10–14 Висока детайлност в центъра; периферията добавя 2–3 стопа. Човешко око (общ, с адаптация) 20–30 От слънчева светлина (EV 15) до лунна нощ (EV -5); не в един кадър. Смартфон камера (2025 г.) 10–12 Добър за HDR, но шум в тъмните зони. DSLR/безогледална (професионална) 11–14 RAW файлове; HDR комбинира снимки. HDR дисплей (OLED) 15–20 Близо до окото, но без адаптация.
Забележка: Стопите се измерват като log2(светлинни нива). За 20 стопа: 1 048 576 пъти разлика в яркост.
Примери от ежедневието
- Слънчев ден: Виждате сенки в дървета (тъмни) и небе (ярко) – около 14 стопа, без да "изгаряте" облаците.
- Звездна нощ: След 30 мин адаптация, виждате звезди (EV -4) и очертания на земята (EV 0) – пълен диапазон от 20+ стопа.
- В сравнение с фото: Снимка от слънчев залез често губи детайли в сенките; очите "поправят" автоматично чрез фокусиране.
Практически съвети
- За фотография: Използвайте HDR (High Dynamic Range) режим, за да имитирате окото – снимайте 3–5 експозиции и комбинирайте.
- Здраве: Намален диапазон (напр. при катаракта) затруднява нощното зрение; тествайте с офталмолог.
- Технологии: Новите VR/AR очила целят 20+ стопа, за да наподобят реалността.
Фокусното разстояние на човешкото око
Фокусното разстояние на човешкото око е разстоянието, при което светлинните лъчи се събират на ретината след преминаване през корнеата и кристалина (лещата). То не е фиксирано като при камера – променя се чрез акомодация (фокусиране), която позволява виждане на обекти от 25 см (near point) до безкрайност. Средното номинално фокусно разстояние за релаксирано око (на далечно виждане) е около 17 mm, но варира между 16,7 mm и 22 mm в зависимост от възрастта, здравето и фокуса. Това съответства на оптична сила от около 60 диоптъра (D). За сравнение, нормален обектив за 35 mm филм е 43–50 mm, но окото е "по-широкоъглово" поради кривотата на ретината.
Как работи фокусното разстояние?
- Релаксирано състояние: Кристалинът е тънък, фокусът е на безкрайност (около 22 mm).
- Акомодация: Мускулът се свива, кристалинът се удебелява, намалявайки фокуса до 17–18,5 mm за близки обекти.
- Формула за оптична сила: P = 1/f (в метри), където f е в m. За 17 mm: P ≈ 58,8 D (корнеата дава ~40 D, кристалинът – ~20 D).
- Фактори: С възрастта акомодацията намалява (презибия), фокусът се фиксира около 20 mm.
Сравнение с камери
Ето таблица с типични стойности, базирана на оптични свойства. Очето е по-гъвкаво, но с по-малък фиксиран обхват.
Система Фокусно разстояние (mm) Обяснение Човешко око (релаксирано) 17–22 Варира с акомодация; еквивалентно на 35–50 mm на 35 mm сензор. Човешко око (на near point) 16,7–18,5 За четене на 25 см; максимална акомодация при млади. Стандартна камера (35 mm) 43–50 "Нормално" поле на видимост, подобно на централното зрение. Широкоъгълен обектив 24–35 По-близо до пълното поле на окото (120° хоризонтално). Смартфон камера (2025 г.) 4–6 (сензор) Еквивалентно 26–28 mm; по-малко гъвкаво.
Забележка: Сравненията са приблизителни – очето не има фиксиран сензор, а мозъкът "коригира" изображението.
Практически съвети
- За фотография: За да имитирате окото, използвайте 35–50 mm обектив за портрети (централен фокус) или 24 mm за пейзажи (периферно зрение).
- Здраве: Проблеми с аккомодацията (напр. хиперметропия) изискват очила; тествайте с офталмолог.
- Интересен факт: При миопия фокусът се скъсява (под 17 mm), което затруднява далечното виждане.
Спектралният отговор на човешкото око
Спектралният отговор (или чувствителност) на човешкото око описва как ретината реагира на различни дължини на вълната (λ) в видимата светлина – от около 380 nm (виолетово) до 740 nm (червено). Той се определя от три типа конуса (за цветовото зрение) и пръчиците (за ниско осветление). Дневната чувствителност е максимална при 555 nm (зеленожълто), докато нощната се измества към 507 nm (зелено). Това позволява възприемане на цветове чрез комбинация от сигнали, подобно на RGB в камерите, но с по-широки и припокриващи се криви.
Как работи спектралният отговор?
- Конуси (дневно зрение): Три вида – S (кратковълнови, сини), M (средновълнови, зелени) и L (дълговълнови, червени). Те осигуряват трихроматично зрение.
- Пръчици (нощно зрение): Едномодални, чувствителни към по-ниско осветление, но без цветове (монохроматично).
- Кривите на чувствителност: Измерват се като V(λ) – относителна ефективност на всяка λ. Пиковете варират с интензитета: при ярка светлина – конуси; при тъмно – бацили.
- Диапазон: Около 380–780 nm, с рязко спадане извън него.
Пикови дължини на вълната
Ето таблица с основните пикове на чувствителност за различните фоторецептори, базирана на стандартни криви (Smith-Pokorny fundamentals).
Фоторецептор Пикова λ (nm) Цвят Обяснение S-конус (синьо) 420–440 Синьо Кратковълнова; слаба при ниско осветление. M-конус (зелено) 534–545 Зелено Основен за дневна чувствителност; висока ефективност. L-конус (червено) 564–580 Червено Дълговълнова; комбинира се с M за жълто. Пръчици (нощно) 498–507 Зелено Пиковете се изместват към по-дълги λ при тъмно. Обща дневна (V(λ)) 555 Зеленожълто Средна крива за ярки условия; максимум чувствителност.
Забележка: Кривите са гаусови и се припокриват, което позволява възприемане на милиони цветове. При ниска светлина (скотопично зрение) пиковете се изместват с ~20–30 nm към по-дълги вълни (Purkinje shift).
Примери от ежедневието
- Дневно: Очите са най-чувствителни към зелено (555 nm), затова листа изглеждат по-ярки от червено или синьо.
- Нощно: Пръчиците правят синьото по-тъмно, а зеленото – по-видимо (затова нощните светлини са зеленикави).
- В сравнение с камери: Очите имат по-широки криви от стандартните сензори, което дава по-добър цветови баланс без филтри.
Практически съвети
- За фотография/осветление: Използвайте LED лампи с пикове около 450/530/620 nm, за да имитирате естествената чувствителност (CRI >90).
- Здраве: Аномалии (напр. далтонизъм) променят кривите – тествайте с Ishihara плочки.
- Технологии: Дисплеите (OLED) целят да съответстват на V(λ) за реалистичен цвят.
-
И множество проучвания са установили, че малко зрители могат дори да видят разликата между 8K и 4K.
Това включва двойно-сляпо проучване, проведено от Pixar, Amazon, LG, ASC и Warner Bros.
Цитат:
Интересни прозрения от @_MichaelZink @warnerbros относно тестовете за възприятие на 4K срещу 8K - тези с добро зрение се наслаждават на малко по-добри изображения
https://twitter.com/simongauntlett/s...90109578108929
Вицепрезидентът по технологиите на Warner Bros. Майкъл Зинк описа резултатите от тест, проведен с няколко партньора, за да се разрешат въпроси относно влиянието на дисплеите с по-висока резолюция и по-големи размери на екрана върху потребителското изживяване. Тестът е направен чрез оценка на възприемаемостта на 4K спрямо 8K на потребителски 8K телевизори от типично разстояние за гледане за различни видове съдържание. Партньорите включваха ASC, със съдържание от Pixar и Amazon Prime, и LG за техния 88-инчов 8K OLED телевизор.
Zink съобщи, че участниците са гледали седем клипа от по 10 секунди, заснети в оригинална 8K резолюция, като 4K HDR съдържанието е извлечено от 8K материала. Съдържанието е включвало „Dunkirk“, „Tick“, „Brave“, „A Bug's Life“, природно шоу, 8K филмови сканирания, 8K анимация и 8K RED Digital кадри.
Некомпресираната 8K система за възпроизвеждане за 10-битовите BT 2100 PQ7680x4320/24p DPX файлове се предава от компютър с 18-кодов Intel i9 процесор, SSD RAID и Nvidia Geforce 1080Ti видеокарта през Blackmagic 8K Pro видео интерфейс (Quad SDI) и 4x AJA SDI-към-HDMI и Autodesk HDMI 2.0 към HDMI 2.1 конвертори към телевизора.
Общо 139 души участваха в групи от по пет. Процедурата на гледане, при която участниците бяха седнали на пет и девет фута от екрана, беше двойно сляпо, като всяка последователност се състоеше от две версии на един и същ клип, представени два пъти, в различен ред, за да бъде възможно най-случайно. Един от факторите, който направи разликата, беше зрителната острота на зрителите. Двадесет и седем процента имаха зрение по-добро от 20/20, 34 процента имаха зрение 20/20, а 39 процента имаха зрение по-малко от 20/20.
Средно за всички участници 8K беше оценено в най-добрия случай като „малко по-добро“ от 4K, въпреки че мнозинството счетоха 4K и 8K за еднакви. „Интервалите на доверие се припокриват, следователно няма заключение за разликата между клиповете“, каза Зинк, който отбеляза, че само един клип от седем е получил мнозинство от гласовете за по-добър 8K вид. „При всички останали клипове гласът за по-добър 8K вид беше в малцинство.“
„Беше интересно преживяване“, заключи той. „Резултатите от тестовете показват, че увеличаването на резолюцията от 4K на 8K при типични условия на гледане не е довело до значително подобрена визуална разлика. Също така научихме, че перцептивната разлика е силно зависима от съдържанието и е обвързана с науката за зрението. Зрителите със зрение 20/10 на първия ред уверено оцениха два от 8K клиповете малко по-добре. Трябва да се свърши още много работа, но това беше чудесна отправна точка.“
https://www.techhive.com/article/578...ifference.html
Ново изследване оспорва идеята, че 8K е безсмислено
Цитат:
Тъй като потребителите купуват по-големи телевизори или слагат VR очила на лицата си, резолюциите над 4K започват да имат значение. Човешкото око очевидно може да възприема повече детайли, отколкото се смяташе досега.
Това сочи ново проучване на Университета в Кеймбридж и Meta Reality Labs, публикувано в научното списание *Nature*.
https://www.nature.com/articles/s41467-025-64679-2
Инструментът се основава на резултатите от новото им проучване, което изчислява границата на разделителната способност на човешкото око, измервайки способността на участниците да откриват специфични характеристики както в цвят, така и в сивата скала на екрани на различни разстояния.Цитат:
- „Тъй като големи инженерни усилия са насочени към подобряване на разделителната способност на мобилните дисплеи, дисплеите с добавена реалност (AR) и виртуална реалност (VR), е важно да се знае максималната разделителна способност, при която по-нататъшните подобрения не носят забележима полза. Тази граница често се нарича разделителна способност на ретината, въпреки че ограничаващият фактор не е задължително да се дължи на ретината. За да определим крайната разделителна способност, при която изображението изглежда остро за очите ни без забележимо размазване, създадохме експериментална установка с плъзгащ се дисплей, която позволява непрекъснат контрол на разделителната способност. Липсата на такъв контрол беше основното ограничение на предишните изследвания“, пишат Малиха Ашраф, Александър Чапиро и Рафал К. Мантюк, авторите на изследването.
Проучването установява, че за хол със среден размер и разстояние от 2,5 м между телевизора и местата за сядане, 44-инчов 4K или 8K телевизор не предоставя никакво осезаемо предимство в сравнение с HD телевизор с по-ниска резолюция и същия размер.
"Ако имате повече пиксели в дисплея си, той е по-неефективен, струва повече и изисква повече процесорна мощност", посочва съавторът Рафал Мантюк (Rafał Mantiuk), професор по компютърни науки и технологии в университета в Кеймбридж, Великобритания.
"И така, искахме да разберем в кой момент вече няма смисъл да се подобрява допълнително разделителната способност на дисплея."
Изчисленията и моделирането биха могли да помогнат за оформянето на начина, по който производителите проектират екрани, стимулирайки ги да създават бъдещи телевизори и екрани с резолюция, съответстваща на способността на ретината на 95% от хората.
"Тъй като големи инженерни усилия са насочени към подобряване на разделителната способност на мобилните дисплеи, дисплеите с добавена реалност (AR) и виртуална реалност (VR), е важно да се знае максималната разделителна способност, при която по-нататъшните подобрения не носят забележима полза", разказва първият автор на изследването, д-р Малиха Ашраф (Maliha Ashraf), също от Кеймбридж.
"Но няма проучвания, които действително да измерват какво може да види човешкото око и какви са ограниченията на неговото възприятие."
Експерименталната установка от изследването
За да преодолеят тази разлика, изследователите са разработили експеримент с плъзгащ се екран, който регулира разстоянието между участника и телевизора. 18-те участници седели на тъмно и посочвали дали виждат много фините линии в изображенията, показвани на телевизора.
Всички участници са имали нормално или коригирано до нормално зрение с правилно цветно зрение.
След това изследователите измерват колко отделни пиксела могат да се поберат в едноградусов срез от зрителното поле на участниците, измерване, наречено като пиксели на градус (PPD). Смята се, че човешкото око може да достигне до 60 PPD въз основа на стандарта за зрение 20/20.
"Това измерване е широко прието, но никой всъщност не е взел да го измери за съвременните дисплеи, а не за стенната диаграма с букви, разработена за първи път през 19-ти век", коментира Ашраф.
Резултатите показват, че границата на разделителната способност на окото е по-висока от предполагаемото, въпреки че тази граница се различава между черно-белите изображения и визуализациите, представени в цвят.
Средната PPD е била 94 за изображения в сиви скали, гледани отпред, 89 PPD за червени и зелени шарки и 53 PPD за жълти и виолетови шарки.
"Нашият мозък всъщност няма способността да усеща много добре цветните детайли, поради което наблюдавахме голям спад при цветните изображения, особено когато се гледат с периферно зрение", отбелязва Мантюк.
"Очите ни са по същество сензори, които не са чак толкова добри, но мозъкът ни преработва тези данни в това, което смята, че трябва да виждаме."
Според авторите тези ограничения означават, че има малка полза от избора на 8K или 4K дисплей пред екран с по-ниска резолюция 1440p, когато има разстояние поне 2,5 метра между зрителя и телевизора.
Граница на разделителната способност на човешкото око
Широко използваният стандарт за зрение 20/20, известен от диаграмата на Снелен, датираща от 1862 г., предполага, че човешкото око може да раздели до 60 пиксела на градус (ppd).
Новото проучване показва, че човешкото око може да различава детайлите със значително по-висока резолюция при определени условия; до 94 ppd за изображения в сиви скали:
За сравнение, Apple Vision Pro предлага около 34 ppd, докато Meta Quest 3 постига 25 ppd, а PlayStation VR2 приблизително 19 ppd.Цитат:
- „Нашите резултати показват, че границата на разделителната способност е по-висока от това, което се смяташе преди, достигайки 94 пиксела на градус (ppd) за фовеално ахроматично зрение, 89 ppd за червено-зелени шарки и 53 ppd за жълто-виолетови шарки.“
Отвъд UHD/4K
За да обобщят своите открития, авторите създадоха калкулатор за разделителна способност на дисплея и публикуваха съответната диаграма.
Display resolution calculator
https://www.cl.cam.ac.uk/research/ra.../display_calc/
Според диаграмата, 8K предлага осезаемо предимство в рязкостта спрямо 4K на 100-инчов телевизор, гледан от разстояние 2-3 метра. 8K може да има смисъл и на 32-инчов монитор, гледан от около 70 см, като например новия Asus PA32KCX .
Матрица на границите на разделителната способност от изследването
Цитат:
Прогнозирани граници на разделителната способност за често срещани размери на екраните и разстояния на гледане. Диаграмата по-долу показва каква разделителна способност очите ви всъщност могат да използват за различни размери на екраните и разстояния на гледане. Всяка цветна клетка представлява разделителната способност на екрана, която е извън възможностите на 95% от хората за всяка комбинация от размер на екрана и разстояние. Увеличаването на разделителната способност отвъд това няма да направи изображението да изглежда по-рязко.
За гарнитурите, които се закрепват директно пред очите, изследователите предполагат, че индустрията може да се наложи да се стреми към резолюция от 16K или дори 32K, за да съответства на границите на човешкото зрение.
Учени твърдят, че не можете да видите разликата между 1440p и 8K от 3 метра на 50 инчов дисплей в ново проучване за границите на човешкото око - все пак би било подобрение спрямо преди това рекламираната горна граница от 60 пиксела на градус.
https://www.tomshardware.com/monitor...els-per-degree
Проучване, опитващо се да оцени пропускателната способност на зрителния нерв
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1564115/, е проведено върху морски свинчета, но резюмето екстраполира за хора, предполагайки пропускателна способност от около 8,75 Mbps. Според тази статия, областта с висока резолюция на окото (фовеята) предава само 600 kbps.
https://en.wikipedia.org/wiki/Retina
Вече има значителна предварителна обработка на нивото на самата ретина, което води до коефициент на компресия от 100. Може да се предположи, че тази компресия е подходяща за извличане на информация, която е наистина релевантна за мозъка.
