Je ogen of een camera: wat is beter?

 

Lichtgevoelige cellen in het netvlies nemen de fotonen op die op de achterkant van het oog worden gefocust.

Kijk je een ruimte rond, dan ziet je brein niet alleen het beeld voor je, maar ook de beelden van je meest recente onwillekeurige, schokkerige oogbewegingen: saccades.

 

Een HD-kleurencamera gebruikt een actieve pixelsensor, een zogeheten complementary MOS (CMOS). Dat is een van de belangrijkste technologieën in digitale beeldvorming en wordt veel gebruikt in professionele, medische en wetenschappelijke toepassingen waar beeldgegevens van hoge kwaliteit nodig zijn.

 

1. Het menselijk oog heeft een hogere resolutie dan een camera. Het oog bestaat uit meer dan 200 verschillende soorten cellen, terwijl een digitale camera slechts ongeveer 1 miljoen pixels gebruikt.

2. Het menselijk oog kan objecten op veel grotere afstand waarnemen dan een camera.

4. Het menselijk oog heeft ongeveer 20 ms nodig om een beeld te registreren, terwijl een digitale camera er enkele seconden over kan doen.

5. Het menselijk oog kan niet op oneindig scherpstellen (zolang je geen astigmatisme hebt), een digitale camera wel.

6. Omdat onze ogen voortdurend bewegen, moeten we knipperen om uitdroging en wazig zicht te voorkomen. Digitale camera's bewegen niet en hoeven dus niet te knipperen.

7. Een digitale camera heeft grotere afzonderlijke sensoren.

8. Het menselijk oog werkt alleen als er genoeg licht op valt. Zakt het lichtniveau onder een bepaalde drempel, dan ziet alles er doffer uit. Dat heet scotopisch zien. Camera's kunnen zelfs zonder omgevingslicht werken. Dat heet fotopisch zien.

10. Een cameralens kan licht opvangen uit een groot aantal hoeken, terwijl het menselijk oog alleen licht uit een smalle hoek opvangt.

11. Kleurvervorming is in een digitale camera niet te corrigeren.

12. Onze ogen kunnen zich aanpassen aan veranderingen in het lichtniveau.

13. Een digitale camera kan een instelbaar diafragma hebben. Het diafragma bepaalt hoeveel licht de lens binnenkomt.

 

Het is een van de lastigste vragen om te beantwoorden. Je moet daarvoor begrijpen hoe een camera licht vastlegt, maar ook hoe en waarom onze ogen werken zoals ze werken. Onze ogen kunnen een scène rondkijken en zich dynamisch aanpassen aan wat ze zien, terwijl een camera één stilstaand beeld vastlegt. Een eerlijke vergelijking is toch mogelijk, maar alleen als we meenemen wat we zien en hoe ons brein die informatie verwerkt.

 

Juist dat dynamische rondkijken verklaart veel van de bekende voordelen die wij hebben ten opzichte van camera's.

 

Het eindresultaat lijkt echter meer op een videocamera dan op een fotocamera: het brein voegt relevante momentopnamen samen tot één beeld. Een snelle blik zou een eerlijkere vergelijking zijn, maar uiteindelijk blijft ons visuele systeem uniek, omdat:

wat we werkelijk zien de reconstructie van objecten door ons brein is, op basis van wat de ogen aanleveren, en niet het licht dat onze ogen daadwerkelijk ontvangen.

 

De voorbeelden hieronder laten zien hoe je brein voor de gek gehouden kan worden en iets anders ziet dan je ogen:

 

Op deze foto zie je de ingang van een attractie in een pretpark. Kijk je beter, dan zie je een enorm gebouw dat is geschilderd in "Go Away Green", een kleur die Disney heeft ontwikkeld.

Een ander voorbeeld is "Blending Blue":

 

Heb je een scheidsrechter nodig bij een wedstrijd, dan kun je op dit moment beter een mens laten beslissen. Een wedstrijd is complex en vraagt meer dan alleen visuele input. Ook autorijden laat je beter aan mensen over, omdat situaties in een oogwenk complex kunnen worden. Camera's en computers kunnen daar (nog) niet over beslissen.

Gaat het om toepassingen waarbij een mens steeds dezelfde controles moet doen, of kleine verschillen moet zien die nauwelijks opvallen of langzaam erger worden? Dan kun je dat beter aan een camera overlaten. Zo had je bijvoorbeeld niet gezien dat verschil 3 en 9 hierboven ontbreken.

 

 

8K-beelden zijn waarschijnlijk de scherpste digitale beelden die het menselijk oog ooit zal zien. Ze hebben vier keer de horizontale en verticale resolutie van 1080p en zestien keer zoveel pixels. Toch vragen sommigen zich af wat zo'n hoge resolutie toevoegt voor kijkers met ogen van een bepaalde grootte. Of 8K iets betekent voor de menselijke beeldverwerking, hangt af van een systeem met enkele van de meest complexe en raadselachtige structuren van het menselijk lichaam. Samen leveren ze een mentale ervaring op die wetenschappers nog altijd proberen te doorgronden.

 

De voordelen van 8K gaan echter veel verder dan grotere schermen. Dan Sasaki, VP Optical Engineering bij Panavision, legde in een presentatie in 2017 uit dat de extra subpixels in het beeld de kijker veel meer informatie geven om het beeld in het brein op te bouwen, wat zorgt voor meer diepte en realisme.