【科普】人眼到底等於多少像素

1人眼究竟多清楚 誰也不知道

    人眼究竟是多少像素的，從數碼相機出現的那一天起，就有無數人提這個問題，誰讓數碼相機把視覺效果以Pixel像素這樣一個簡單的數字表現出來了呢。以後就有很多人紛紛拿出了本身的算法，得出的結論少的有500萬，多的有100億，固然還有一個5.76億這麼一個看起來超級標準的數字。不過今天筆者也想來和你們討論一下，到底人眼有多少像素。

人眼究竟多清楚 誰也不知道

    其實像素並非一個足夠客觀的數字，由於像素自己有一個很大的侷限性，那就是每一個像素的尺寸是同樣的，並且像素對應出來的分辨率是均勻的。簡單來講，像素這種東西只適合顯示器（類顯示設備）的平面產品，用來描繪人眼這種高、精、尖的「設備」實在是太過於簡單粗暴了。

人眼的結構很是很是的複雜 因此咱們很難以傳統相機的標準來考量

    固然像素依舊是能夠說明問題的，最起碼他能夠描繪一個很理論的人，換句話說就是這樣的一個前提條件：眼睛不管什麼角度什麼位置看什麼東西都是同樣清晰的。好吧，這樣的人鐵定是不存在的，可是按照人類的觀察習慣來說，咱們能夠肯定一個事情，若是咱們真的用這麼高像素的相機拍出來的照片，咱們用盡全部力氣也是看不到顆粒的。

    好了廢話說了這麼多，下面立刻進入咱們的論（che）證（dan）環節，讓咱們一塊兒看看人眼究竟能至關於多少像素的數碼相機。

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2理論文獻多又多 咱們來看看

理論文獻多又多 咱們來看看

    既然這是一篇出發點仍是但願是嚴謹的文章，咱們確定首先要作的事情是來尋找一下目前已有的資料進行考證，關於人眼生理結構的資料能夠說很是完善了，這裏邊筆者大概給你們提供如下幾個點出來：

    No.1 人眼可以分辨率的最小細節摺合0.59角分
    No.2 人眼擁有大概650萬個視錐細胞
    No.3 人眼用歐大概1.2億個視杆細胞
    No.4 人眼的事業大概爲向外95° 向內60° 向上60° 向下75°
    No.5 人眼只可以清晰的分辨出中央10°範圍的物體
    No.6 人眼的分辨率越往外越低
    No.7 人眼看到低於24幀的物體時會有明顯的卡頓感
    No.8 人眼最高大約能夠分辨到75幀的高速度物體

    如此繁雜的結論是否是讓你開始頭疼了，在這裏筆者特別感謝維基百科、百度百科、知乎、果殼網、科學松鼠會的大大們，沒有大家筆者可整理不出來如此多頭疼的東西，那麼擁有這些數據咱們應該如何計算分辨率呢？其實能夠說簡單的不能再簡單了，就來看看筆者首先按照一個比較流行的範兒給你們來一套：

5.76像素的由來 是否是太過於簡單了

    看看，5.76億就這麼算出來了，是否是超級簡單？實際上這也是5.76億這個數字的出處，其實他只用了2個數據，那就是第1個（人眼最小分辨率角度爲0.59角分，約等於0.6角分，也就是0.3角分1個像素）和第4個（折算爲人眼的視角爲124°，約等於120°），只要你學過角度的換算，5.76億這樣的數字顯然是很容易得出來的。

    不過如今的你是否是以爲5.76億這個數字太不靠譜了？最起碼筆者給出的那麼多條件，就用了倆，未免太簡單了。因此說筆者就要緊接着把剩餘的條件所有用上來，看看咱們繼續走下去可以獲得什麼樣子的答案。

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3像素到底怎麼算 其實很矛盾

像素到底怎麼算 其實很矛盾

    要明確像素怎麼算，咱們首先要明確「人眼只可以清晰的分辨出中央10°範圍的物體」以及「人眼的分辨率越往外越低」這2句話，簡單來說就是做爲人類的咱們，只有瞪哪裏，哪裏看起來纔是清楚的，咱們不瞪的地方基本都是模糊看不清楚的，固然這種話提及來簡單，實際看起來是個什麼效果呢？天然請你們看圖爲快。

這4張圖按照順序看下來就是人腦一個正常的處理效果 也是咱們爲何看東西不會不清楚的緣由

    以上的4張圖相信基本給你們解釋清了人眼的分辨率結構，他的狀況很是相似於咱們測試鏡頭時常說的一句話：「相場不夠平坦，邊緣畫質降低較多」，因此說直接按照人眼角度分辨極限以及視角來判斷人眼分辨率（也就是5.76億的算法）實際上是很是不合理的。

咱們常常會發現斜眼看東西沒有正眼看得清楚 而怎麼斜都不可能看清楚的區域就是餘光區域

    不過爲何咱們看東西曆來都不會以爲不清晰呢？這主要要歸結於咱們眼球的快速動做以及快速掃描能力，這裏邊就要把「No.8 人眼最高大約能夠分辨到75幀的高速度物體」這個條件放在這裏，剩下的咱們只須要參考以上那張圖。相信這張圖足以幫助你理解2件事情，一個是爲何咱們看東西不會以爲模糊，另外一個則是餘光究竟是什麼東西。

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4拼接畫面幾無縫 雙眼神配合

拼接畫面幾無縫 雙眼神配合

    固然這些還不夠，這個假設仍然有着極大的侷限性，那就是2隻眼睛所觀察的範圍是徹底一致的，實際上絕非如此，人（或者說絕大多數動物）能擁有如此廣闊的視角，2隻眼睛在裏邊的做用是很是龐大的，2隻眼睛一方面讓咱們看物體看的更立體，擁有更多距離信息，另外一方面則是讓咱們左右能夠看的更多更遠（等同於擴展了分辨率和像素數）。

人眼的視野大概如上圖所示 正眼既是黑色 側面既是藍色 紅色就是咱們斜眼到極限能看到的東西

    那麼2只人眼是怎麼工做的呢，那首先就要來講說一隻眼睛，單眼最小工做視角爲25°，最大工做視角爲156°（注意這種變化的緣由可不是「變焦」，而是人眼的最大掃描與最小掃描），而雙眼重合目前認爲的廣泛數字爲124°（這個咱們在上文中已經提到過一次）而在極限狀態下人眼能夠分離出188°的視角（可是同時也基本看不清楚任何東西）。這個狀況咱們依舊是以一張圖來給你們表述出來。

人眼擁有如此廣闊的視域 實際上與2隻眼睛協同工做有着莫大的關聯

    也就是說，只有在124°範圍內的東西，人能夠用2隻眼睛一塊兒看，而當人2隻眼睛一塊兒聚精會神看一個小型物體的時候，實際上2隻眼睛的視角是基本相同的。從某些角度上來說，這個時候1隻眼睛和2隻眼睛的區別僅僅在立體感的呈現上，看的是否清楚毫無區別。

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5實際狀況測一測 各類歡樂多

實際狀況測一測 各類歡樂多

    講述了那麼多理論狀況，實際算出來的像素會有多少呢？大約是單次成像500萬—1000萬之間的數字。這個數字可能會低於不少人的想象，並且若是就這麼終結豈不是太沒勁了，因此這一次筆者就給你們玩點新鮮的，咱們使用ISO 12233和一把尺子來量一量你們多遠能看清楚4000線的位置，進而換算出結果，那麼趕忙來看看結果如何吧。

實測視力表現 咱們能夠看到因爲眼鏡的差別 致使你們的分辨率各不相同 其中最高的陳亮突破了10億

    其實這個測試仍然有一個很大的侷限性，那就是他假定咱們每一個人的視力都沒有缺陷，足以支撐咱們看清楚分辨率板。而事實上這個測試從某些角度上來說成了間接近視測試。不過事實也是如此，每一個人的視力都有不一樣程度的損傷，再加上不少人眼鏡配的不合適或者時間久遠，因此分辨率絕對是各不相同的。

上圖爲視網膜結構 實際上像素表明的是視網膜的分辨能力 咱們測算的倒是視網膜＋眼球的

    從結果上來看，基本上能夠肯定的視力好的人分辨率必定高，一個比較厲害的近視（遠視）患者雖然視網膜（傳感器）分辨率沒有太大損失，可是因爲眼球等（鏡頭）部分存在着嚴重的問題，因此像素數量很是之低。而視力良好的同窗，天然是無比清晰，這與咱們的感官相比仍是很一致的。而若是配到合適的眼鏡，其分辨能力與視力良好的同窗並沒有區別。

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6爲什麼像素差距大 每人各不一樣

爲什麼像素差距大 每人各不一樣

    那麼這種差別化數字是否合理呢？筆者認爲這反而是符合現狀的狀況。我相信咱們從很小歲數的時候就感覺到了咱們每一個人看物體的能力千差萬別，更不要說是測試數據了。並且咱們測試出的像素數字其實並非真正意義上的像素，而是所謂的視同像素，他並不表明你必定看不清楚，而是你的人眼總體＋校訂設備（眼鏡等等）的綜合數據，也許你換換眼鏡（通常來講隱形眼鏡效果更好）就能看的更加清楚。

因爲隱形眼鏡能夠很好的貼閤眼球 因此其成像效果每每比普通眼鏡要好

    固然測試其實很不嚴肅，由於這裏邊有一個很是大的硬傷，那就是咱們每一個人之間的對於清晰的理解並不相同，由於咱們的感官不相通，因此咱們對於清晰的理解也各不相同。這就致使2個視力徹底相同的人，可能會有很是不一樣的結果。正是由於視力＋感官的雙重差別，才讓咱們的測試數據能有如此大的差距。

人腦之間對於感官並不相同

    總的來講，人的單眼靜態分辨率的確不過高，起碼從咱們的觀察結果上來看，5.76億其實也是一個能夠參考的數字。視力會很大程度上影響分辨率，一我的若是視力好，不只能表明他能看的更遠，也表明着他能看的更細。須要注意的是，這樣的數據是屢次採樣結合的結果，要知道咱們的人眼若是隻有650萬個視錐細胞，那麼一次成像的像素毫不可能超過這個數量，能獲得如此的結果，不的不說人腦的強大之處。

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7像素的商業反映 視網膜屏幕

像素的商業反映 視網膜屏幕

    提到人眼像素數量的時候，不少朋友都會質疑這個像素到底有什麼用處，雖然目前咱們並無一個特別明確界定人眼像素的數字，可是諸多消費電子廠商也用了一個比較模糊可是好聽的概念來解釋人眼像素的問題，那就是Retina視網膜屏幕，始做俑者就是咱們最「偉大」的蘋果公司。

蘋果公司推出的Retina系列筆記本其實已經很大程度上下降了PPI 可是其效果仍然是出衆的

    狡猾的蘋果公司在剛開始的時候拿出來了PPI超過300纔算視網膜平這個概念，稍後又隨着本身產品不斷的推陳出新，修改了屢次標準。固然在這裏筆者必需要說蘋果其實作的並無錯，事實上這也隱藏了一個很是重要的點，那就是對於人來講，單純的屏幕PPI並無意義，以最小分辨率角來討論纔是最實在的東西。

人眼的分辨能力的確很高 可是目前智能手機的屏幕更高 能夠說超越了人的極限

    目前智能手機的PPI已經高達577，總像素數量已經超過410萬，投射到人眼的視角甚至能夠以0.1角分來計算，對於最多隻能分辨0.3角分的咱們來講實在是沒有意義。考慮到以上數據，咱們也能夠確信將來手機的屏幕分辨率在至關長的時間內不會提高，畢竟目前2560的屏幕已經受到了很是大的良品率限制，再提高也只是帳面數字好看，實際效果並無提升。

人們能夠從高品質的4K電視身上感覺到莫大的畫質提升 這點頗爲不易

    因此說在這個時間上像素數字並無太大的意義，固然了從理論上來說，若是有一天咱們製做的全部設備顯示精度都能超越人眼的像素數字，那麼確定就無比清晰。對於如今的咱們來講，咱們仍是應該更多的考量觀察距離，同時筆者也但願對於電視和顯示器廠商可以更快速的提升分辨率，手機廠商們仍是歇歇吧。 

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810億隻是小數字 大腦是關鍵

10億隻是小數字 大腦是關鍵

    好了，寫到這裏相信你們已經把想知道的東西都知道了，相信你們這個時候已經能夠基本上相信，若是人眼很是用力的只看一個點，那麼他的像素數量實際上很是很是的低，要遠遠低過咱們的數碼相機。事實上這也是爲何如今視網膜屏能出現的根本緣由，就是由於人眼在觀察固定物體（不多有人看手機會先後左右切換着看吧？）的時候像素並不高。

大腦相對於咱們的計算機 其實最大的優點並非運算快 而是可以處理

    而爲何咱們的視覺效果要遠遠超過通常相機呢？其主要緣由在於大腦，由於咱們的眼睛每秒鐘能夠收集70-80張照片，2隻眼睛能夠根據需求分別運動，大腦會把這些全部數據有機的結合起來，極大程度擴展了咱們所看到的東西。因此說咱們的視覺效果如此之好，其實人眼不是關鍵，大腦纔是關鍵。

圖形學的進步 其實更多依賴於人們對於算法的不斷改進 而不是如何提升硬件性能

    整篇文章就到此爲止了，筆者只想說人眼的最大神奇之處仍是在於收集海量信息和合成，而並不是看一眼就能紀錄下什麼， 從相機（攝像機）的角度上來說並不是成像部分性能有多高，而在於處理器的處理性能極高，算法極強。固然這裏邊處理器性能是一個隨着時間推移必定會天然提升的東西，而算法的積累卻須要咱們一輩一輩去積攢，甚微不易。

視力是咱們天賜最寶貴的財富 想要讓你眼睛的像素一點點丟失嗎 仍是好好保護眼睛吧

    關於人眼與像素的話題暫時就說到這裏了，其實從這些性能來看，製做相似人眼性能的電子眼已經不是一件太難的事情了，畢竟最大的困難已經被人腦解決了，咱們只須要搞明白人眼與大腦的具體通信形式，就能讓無數失明患者再看到世界。最後的最後若是您有什麼意見和建議，也請在文章下方留言，多多使用@做者功能以得到更多反饋。

9尼康D810詳細參數

人眼有多少像素是一個很是讓人琢磨不透的問題，畢竟咱們並無一個足夠客觀的算法來衡量這一問題，可是並不表明着他就沒有答案。