De l'image au pixel
Les cellules photosensibles de la rétine absorbent les photons focalisés au fond de l'œil.
Lorsque vous observez une pièce, votre cerveau voit non seulement l'image devant vous, mais aussi les images issues de vos derniers mouvements oculaires involontaires et saccadés, appelés saccades.
Une caméra couleur HD utilise un capteur à pixels actifs appelé complementary MOS (CMOS). C'est l'une des principales technologies de l'imagerie numérique, largement utilisée dans les applications professionnelles, médicales et scientifiques qui exigent des images de haute qualité.
Différences
1. L'œil humain a une résolution plus élevée qu'une caméra. Il se compose de plus de 200 types de cellules différents, alors qu'une caméra numérique n'utilise qu'environ 1 million de pixels.
2. L'œil humain peut percevoir des objets à des distances bien plus grandes qu'une caméra.
4. L'œil humain met environ 20 ms à enregistrer une image, alors qu'une caméra numérique peut mettre plusieurs secondes.
5. L'œil humain ne peut pas faire la mise au point à l'infini (tant que vous n'êtes pas astigmate), contrairement à une caméra numérique.
6. Comme nos yeux bougent en permanence, nous devons cligner des yeux pour éviter la sécheresse et la vision floue. Les caméras numériques ne bougent pas et n'ont donc pas besoin de cligner.
7. Une caméra numérique possède des capteurs individuels plus grands.
8. Pour que l'œil humain fonctionne, suffisamment de lumière doit l'atteindre. Si le niveau de lumière descend sous un certain seuil, tout paraît plus terne : c'est la vision scotopique. Les caméras, elles, peuvent fonctionner même sans lumière ambiante : c'est la vision photopique.
10. L'objectif d'une caméra peut capter la lumière sous de nombreux angles, alors que l'œil humain ne la capte que sous un angle étroit.
11. Il est impossible de corriger la distorsion des couleurs dans une caméra numérique.
12. Nos yeux savent s'adapter aux variations de luminosité.
13. Une caméra numérique peut avoir une ouverture réglable. L'ouverture détermine la quantité de lumière qui entre dans l'objectif.
Qui ou quoi est le meilleur ?
C'est l'une des questions les plus complexes qui soient. Il faut comprendre comment une caméra enregistre la lumière, mais aussi comment et pourquoi nos yeux fonctionnent ainsi. Nos yeux peuvent parcourir une scène et s'adapter dynamiquement à ce qu'ils voient, alors qu'une caméra capte une seule image fixe. Une comparaison équitable reste possible, à condition de tenir compte de ce que nous voyons et de la manière dont notre cerveau traite cette information.
C'est justement cette capacité à parcourir une scène qui explique bon nombre de nos avantages bien connus sur les caméras.
Le résultat final ressemble toutefois davantage à une caméra vidéo qu'à un appareil photo : le cerveau assemble des instantanés pertinents pour former une image mentale. Un simple coup d'œil serait une comparaison plus juste, mais notre système visuel reste unique, car :
ce que nous voyons réellement est la reconstruction des objets par notre cerveau, à partir des informations fournies par les yeux, et non la lumière réellement reçue par nos yeux.
Les exemples ci-dessous montrent comment votre cerveau peut être trompé et voir autre chose que vos yeux :
Sur cette photo, vous voyez l'entrée d'une attraction dans un parc à thème. En regardant de plus près, vous remarquerez un immense bâtiment peint en « Go Away Green », une couleur mise au point par Disney.
Autre exemple, le « Blending Blue » :
Tout dépend…
Pour arbitrer un match, il vaut mieux aujourd'hui laisser un humain décider : un match est complexe et ne repose pas uniquement sur des informations visuelles. La conduite d'un véhicule reste aussi l'affaire des humains, car les situations peuvent se compliquer en un clin d'œil. Les caméras et les ordinateurs ne sont pas (encore) capables d'en décider.
Cependant…
Pour des tâches qui demandent des contrôles répétitifs, ou de repérer de petites différences à peine visibles ou qui s'aggravent lentement, mieux vaut faire confiance à une caméra. Par exemple, vous n'avez pas remarqué que les différences 3 et 9 ci-dessus manquent.
Résolution des caméras : jusqu'où aller ?
Les images 8K sont probablement les images numériques les plus nettes que l'œil humain verra jamais. Elles offrent quatre fois la résolution horizontale et verticale du 1080p, soit seize fois plus de pixels. Certains s'interrogent pourtant sur l'utilité d'une telle résolution pour des spectateurs dont les yeux ont une taille donnée. Que la 8K ait un sens pour la vision humaine dépend d'un système qui fait intervenir certaines des structures les plus complexes et mystérieuses du corps humain. Ensemble, elles produisent une expérience mentale que les scientifiques peinent encore à cartographier.
Les avantages de la 8K vont toutefois bien au-delà de la taille des écrans. Dan Sasaki, vice-président de l'ingénierie optique chez Panavision, expliquait lors d'une présentation en 2017 que les sous-pixels supplémentaires donnent au spectateur beaucoup plus d'informations pour reconstruire l'image dans son cerveau, ce qui procure davantage de profondeur et de réalisme.
