Vom Bild zum Pixel
Lichtempfindliche Zellen in der Netzhaut nehmen die Photonen auf, die auf den hinteren Teil des Auges fokussiert werden.
Wenn Sie einen Raum betrachten, sieht Ihr Gehirn nicht nur das Bild vor Ihnen, sondern auch die Bilder Ihrer letzten unwillkürlichen, ruckartigen Augenbewegungen – der sogenannten Sakkaden.
Eine HD-Farbkamera nutzt einen Aktiv-Pixel-Sensor, einen sogenannten Complementary MOS (CMOS). Er ist eine Schlüsseltechnologie der digitalen Bildgebung und wird häufig in professionellen, medizinischen und wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt, die hochwertige Bilddaten erfordern.
Unterschiede
1. Das menschliche Auge hat eine höhere Auflösung als eine Kamera. Es besteht aus über 200 verschiedenen Zelltypen, während eine Digitalkamera nur etwa 1 Million Pixel nutzt.
2. Das menschliche Auge kann Objekte auf viel größere Entfernung wahrnehmen als eine Kamera.
4. Das menschliche Auge braucht etwa 20 ms, um ein Bild zu registrieren, eine Digitalkamera kann dafür mehrere Sekunden benötigen.
5. Das menschliche Auge kann nicht auf unendlich fokussieren (solange Sie keinen Astigmatismus haben), eine Digitalkamera schon.
6. Weil sich unsere Augen ständig bewegen, müssen wir blinzeln, um Trockenheit und verschwommenes Sehen zu vermeiden. Digitalkameras bewegen sich nicht und müssen daher nicht blinzeln.
7. Eine Digitalkamera hat größere Einzelsensoren.
8. Damit das menschliche Auge funktioniert, muss genügend Licht darauf fallen. Sinkt die Lichtmenge unter eine bestimmte Schwelle, wirkt alles dunkler – das nennt man skotopisches Sehen. Kameras funktionieren dagegen sogar ganz ohne Umgebungslicht – das nennt man photopisches Sehen.
10. Ein Kameraobjektiv kann Licht aus vielen Winkeln aufnehmen, das menschliche Auge nur aus einem engen Winkel.
11. Farbverzerrungen lassen sich in einer Digitalkamera nicht korrigieren.
12. Unsere Augen können sich an Veränderungen der Helligkeit anpassen.
13. Eine Digitalkamera kann eine einstellbare Blende haben. Die Blende bestimmt, wie viel Licht ins Objektiv gelangt.
Wer oder was ist besser?
Das ist eine der kompliziertesten Fragen überhaupt. Man muss verstehen, wie eine Kamera Licht aufzeichnet, aber auch, wie und warum unsere Augen so funktionieren, wie sie es tun. Unsere Augen können eine Szene abtasten und sich dynamisch an das Gesehene anpassen, während eine Kamera ein einzelnes Standbild aufnimmt. Ein fairer Vergleich ist dennoch möglich – aber nur, wenn wir berücksichtigen, was wir sehen und wie unser Gehirn diese Informationen verarbeitet.
Genau diese Fähigkeit, eine Szene abzutasten, erklärt viele unserer bekannten Vorteile gegenüber Kameras.
Das Endergebnis gleicht jedoch eher einer Videokamera als einem Fotoapparat: Das Gehirn setzt relevante Momentaufnahmen zu einem inneren Bild zusammen. Ein kurzer Blick wäre ein fairerer Vergleich, doch unser visuelles System bleibt einzigartig, denn:
Was wir tatsächlich sehen, ist die Rekonstruktion von Objekten durch unser Gehirn auf Basis der Informationen der Augen – nicht das Licht, das unsere Augen tatsächlich empfangen.
Die folgenden Beispiele zeigen, wie Ihr Gehirn getäuscht werden kann und etwas anderes sieht als Ihre Augen:
Auf diesem Foto sehen Sie den Eingang einer Attraktion in einem Freizeitpark. Schauen Sie genauer hin, entdecken Sie ein riesiges Gebäude, das in „Go Away Green“ gestrichen ist – einer von Disney entwickelten Farbe.
Ein weiteres Beispiel ist „Blending Blue“:
Es kommt darauf an …
Braucht man bei einem Spiel einen Schiedsrichter, ist es derzeit besser, einen Menschen entscheiden zu lassen. Ein Spiel ist komplex und erfordert mehr als nur visuelle Eindrücke. Auch das Autofahren überlässt man besser Menschen, denn Situationen können im Handumdrehen komplex werden. Kameras und Computer können darüber (noch) nicht entscheiden.
Aber …
Geht es um Aufgaben, bei denen ein Mensch immer wieder dieselben Prüfungen durchführen oder kleine Unterschiede erkennen muss, die kaum auffallen oder sich langsam verschlechtern, überlässt man das besser einer Kamera. Zum Beispiel haben Sie nicht bemerkt, dass oben die Unterschiede 3 und 9 fehlen.
Kameraauflösung: Wie weit sollten wir gehen?
8K-Bilder sind vermutlich die schärfsten digitalen Bilder, die das menschliche Auge je sehen wird. Sie bieten die vierfache horizontale und vertikale Auflösung von 1080p und damit sechzehnmal so viele Pixel. Manche fragen sich jedoch, welchen Nutzen eine so hohe Auflösung für Betrachter mit Augen einer bestimmten Größe hat. Ob 8K für die menschliche Bildverarbeitung eine Bedeutung hat, hängt von einem System ab, das einige der komplexesten und rätselhaftesten Strukturen des menschlichen Körpers umfasst. Zusammen erzeugen sie ein inneres Erleben, das Wissenschaftler noch immer zu entschlüsseln versuchen.
Die Vorteile von 8K gehen jedoch weit über größere Bildschirme hinaus. Dan Sasaki, VP Optical Engineering bei Panavision, erklärte 2017 in einem Vortrag, dass die zusätzlichen Subpixel dem Betrachter viel mehr Informationen liefern, um das Bild im Gehirn aufzubauen – was für mehr Tiefe und Realismus sorgt.
