【科普】人眼到底等于多少像素

1人眼究竟多清楚 谁也不知道

    人眼究竟是多少像素的，从数码相机出现的那一天起，就有无数人提这个问题，谁让数码相机把视觉效果以Pixel像素这样一个简单的数字表现出来了呢。以后就有很多人纷纷拿出了本身的算法，得出的结论少的有500万，多的有100亿，固然还有一个5.76亿这么一个看起来超级标准的数字。不过今天笔者也想来和你们讨论一下，到底人眼有多少像素。

人眼究竟多清楚 谁也不知道

    其实像素并非一个足够客观的数字，由于像素自己有一个很大的局限性，那就是每一个像素的尺寸是同样的，并且像素对应出来的分辨率是均匀的。简单来讲，像素这种东西只适合显示器（类显示设备）的平面产品，用来描绘人眼这种高、精、尖的“设备”实在是太过于简单粗暴了。

人眼的结构很是很是的复杂 因此咱们很难以传统相机的标准来考量

    固然像素依旧是能够说明问题的，最起码他能够描绘一个很理论的人，换句话说就是这样的一个前提条件：眼睛不管什么角度什么位置看什么东西都是同样清晰的。好吧，这样的人铁定是不存在的，可是按照人类的观察习惯来说，咱们能够肯定一个事情，若是咱们真的用这么高像素的相机拍出来的照片，咱们用尽全部力气也是看不到颗粒的。

    好了废话说了这么多，下面立刻进入咱们的论（che）证（dan）环节，让咱们一块儿看看人眼究竟能至关于多少像素的数码相机。

产品：D810(单机) 尼康 数码相机

2理论文献多又多 咱们来看看

理论文献多又多 咱们来看看

    既然这是一篇出发点仍是但愿是严谨的文章，咱们确定首先要作的事情是来寻找一下目前已有的资料进行考证，关于人眼生理结构的资料能够说很是完善了，这里边笔者大概给你们提供如下几个点出来：

    No.1 人眼可以分辨率的最小细节折合0.59角分
    No.2 人眼拥有大概650万个视锥细胞
    No.3 人眼用欧大概1.2亿个视杆细胞
    No.4 人眼的事业大概为向外95° 向内60° 向上60° 向下75°
    No.5 人眼只可以清晰的分辨出中央10°范围的物体
    No.6 人眼的分辨率越往外越低
    No.7 人眼看到低于24帧的物体时会有明显的卡顿感
    No.8 人眼最高大约能够分辨到75帧的高速度物体

    如此繁杂的结论是否是让你开始头疼了，在这里笔者特别感谢维基百科、百度百科、知乎、果壳网、科学松鼠会的大大们，没有大家笔者可整理不出来如此多头疼的东西，那么拥有这些数据咱们应该如何计算分辨率呢？其实能够说简单的不能再简单了，就来看看笔者首先按照一个比较流行的范儿给你们来一套：

5.76像素的由来 是否是太过于简单了

    看看，5.76亿就这么算出来了，是否是超级简单？实际上这也是5.76亿这个数字的出处，其实他只用了2个数据，那就是第1个（人眼最小分辨率角度为0.59角分，约等于0.6角分，也就是0.3角分1个像素）和第4个（折算为人眼的视角为124°，约等于120°），只要你学过角度的换算，5.76亿这样的数字显然是很容易得出来的。

    不过如今的你是否是以为5.76亿这个数字太不靠谱了？最起码笔者给出的那么多条件，就用了俩，未免太简单了。因此说笔者就要紧接着把剩余的条件所有用上来，看看咱们继续走下去可以获得什么样子的答案。

产品：D810(单机) 尼康 数码相机

3像素到底怎么算 其实很矛盾

像素到底怎么算 其实很矛盾

    要明确像素怎么算，咱们首先要明确“人眼只可以清晰的分辨出中央10°范围的物体”以及“人眼的分辨率越往外越低”这2句话，简单来说就是做为人类的咱们，只有瞪哪里，哪里看起来才是清楚的，咱们不瞪的地方基本都是模糊看不清楚的，固然这种话提及来简单，实际看起来是个什么效果呢？天然请你们看图为快。

这4张图按照顺序看下来就是人脑一个正常的处理效果 也是咱们为何看东西不会不清楚的缘由

    以上的4张图相信基本给你们解释清了人眼的分辨率结构，他的状况很是相似于咱们测试镜头时常说的一句话：“相场不够平坦，边缘画质降低较多”，因此说直接按照人眼角度分辨极限以及视角来判断人眼分辨率（也就是5.76亿的算法）实际上是很是不合理的。

咱们常常会发现斜眼看东西没有正眼看得清楚 而怎么斜都不可能看清楚的区域就是余光区域

    不过为何咱们看东西历来都不会以为不清晰呢？这主要要归结于咱们眼球的快速动做以及快速扫描能力，这里边就要把“No.8 人眼最高大约能够分辨到75帧的高速度物体”这个条件放在这里，剩下的咱们只须要参考以上那张图。相信这张图足以帮助你理解2件事情，一个是为何咱们看东西不会以为模糊，另外一个则是余光究竟是什么东西。

产品：D810(单机) 尼康 数码相机

4拼接画面几无缝 双眼神配合

拼接画面几无缝 双眼神配合

    固然这些还不够，这个假设仍然有着极大的局限性，那就是2只眼睛所观察的范围是彻底一致的，实际上绝非如此，人（或者说绝大多数动物）能拥有如此广阔的视角，2只眼睛在里边的做用是很是庞大的，2只眼睛一方面让咱们看物体看的更立体，拥有更多距离信息，另外一方面则是让咱们左右能够看的更多更远（等同于扩展了分辨率和像素数）。

人眼的视野大概如上图所示 正眼既是黑色 侧面既是蓝色 红色就是咱们斜眼到极限能看到的东西

    那么2只人眼是怎么工做的呢，那首先就要来讲说一只眼睛，单眼最小工做视角为25°，最大工做视角为156°（注意这种变化的缘由可不是“变焦”，而是人眼的最大扫描与最小扫描），而双眼重合目前认为的广泛数字为124°（这个咱们在上文中已经提到过一次）而在极限状态下人眼能够分离出188°的视角（可是同时也基本看不清楚任何东西）。这个状况咱们依旧是以一张图来给你们表述出来。

人眼拥有如此广阔的视域 实际上与2只眼睛协同工做有着莫大的关联

    也就是说，只有在124°范围内的东西，人能够用2只眼睛一块儿看，而当人2只眼睛一块儿聚精会神看一个小型物体的时候，实际上2只眼睛的视角是基本相同的。从某些角度上来说，这个时候1只眼睛和2只眼睛的区别仅仅在立体感的呈现上，看的是否清楚毫无区别。

产品：D810(单机) 尼康 数码相机

5实际状况测一测 各类欢乐多

实际状况测一测 各类欢乐多

    讲述了那么多理论状况，实际算出来的像素会有多少呢？大约是单次成像500万—1000万之间的数字。这个数字可能会低于不少人的想象，并且若是就这么终结岂不是太没劲了，因此这一次笔者就给你们玩点新鲜的，咱们使用ISO 12233和一把尺子来量一量你们多远能看清楚4000线的位置，进而换算出结果，那么赶忙来看看结果如何吧。

实测视力表现 咱们能够看到因为眼镜的差别 致使你们的分辨率各不相同 其中最高的陈亮突破了10亿

    其实这个测试仍然有一个很大的局限性，那就是他假定咱们每一个人的视力都没有缺陷，足以支撑咱们看清楚分辨率板。而事实上这个测试从某些角度上来说成了间接近视测试。不过事实也是如此，每一个人的视力都有不一样程度的损伤，再加上不少人眼镜配的不合适或者时间久远，因此分辨率绝对是各不相同的。

上图为视网膜结构 实际上像素表明的是视网膜的分辨能力 咱们测算的倒是视网膜＋眼球的

    从结果上来看，基本上能够肯定的视力好的人分辨率必定高，一个比较厉害的近视（远视）患者虽然视网膜（传感器）分辨率没有太大损失，可是因为眼球等（镜头）部分存在着严重的问题，因此像素数量很是之低。而视力良好的同窗，天然是无比清晰，这与咱们的感官相比仍是很一致的。而若是配到合适的眼镜，其分辨能力与视力良好的同窗并没有区别。

产品：D810(单机) 尼康 数码相机

6为什么像素差距大 每人各不一样

为什么像素差距大 每人各不一样

    那么这种差别化数字是否合理呢？笔者认为这反而是符合现状的状况。我相信咱们从很小岁数的时候就感觉到了咱们每一个人看物体的能力千差万别，更不要说是测试数据了。并且咱们测试出的像素数字其实并非真正意义上的像素，而是所谓的视同像素，他并不表明你必定看不清楚，而是你的人眼总体＋校订设备（眼镜等等）的综合数据，也许你换换眼镜（通常来讲隐形眼镜效果更好）就能看的更加清楚。

因为隐形眼镜能够很好的贴合眼球 因此其成像效果每每比普通眼镜要好

    固然测试其实很不严肃，由于这里边有一个很是大的硬伤，那就是咱们每一个人之间的对于清晰的理解并不相同，由于咱们的感官不相通，因此咱们对于清晰的理解也各不相同。这就致使2个视力彻底相同的人，可能会有很是不一样的结果。正是由于视力＋感官的双重差别，才让咱们的测试数据能有如此大的差距。

人脑之间对于感官并不相同

    总的来讲，人的单眼静态分辨率的确不过高，起码从咱们的观察结果上来看，5.76亿其实也是一个能够参考的数字。视力会很大程度上影响分辨率，一我的若是视力好，不只能表明他能看的更远，也表明着他能看的更细。须要注意的是，这样的数据是屡次采样结合的结果，要知道咱们的人眼若是只有650万个视锥细胞，那么一次成像的像素毫不可能超过这个数量，能获得如此的结果，不的不说人脑的强大之处。

产品：D810(单机) 尼康 数码相机

7像素的商业反映 视网膜屏幕

像素的商业反映 视网膜屏幕

    提到人眼像素数量的时候，不少朋友都会质疑这个像素到底有什么用处，虽然目前咱们并无一个特别明确界定人眼像素的数字，可是诸多消费电子厂商也用了一个比较模糊可是好听的概念来解释人眼像素的问题，那就是Retina视网膜屏幕，始做俑者就是咱们最“伟大”的苹果公司。

苹果公司推出的Retina系列笔记本其实已经很大程度上下降了PPI 可是其效果仍然是出众的

    狡猾的苹果公司在刚开始的时候拿出来了PPI超过300才算视网膜平这个概念，稍后又随着本身产品不断的推陈出新，修改了屡次标准。固然在这里笔者必需要说苹果其实作的并无错，事实上这也隐藏了一个很是重要的点，那就是对于人来讲，单纯的屏幕PPI并无意义，以最小分辨率角来讨论才是最实在的东西。

人眼的分辨能力的确很高 可是目前智能手机的屏幕更高 能够说超越了人的极限

    目前智能手机的PPI已经高达577，总像素数量已经超过410万，投射到人眼的视角甚至能够以0.1角分来计算，对于最多只能分辨0.3角分的咱们来讲实在是没有意义。考虑到以上数据，咱们也能够确信将来手机的屏幕分辨率在至关长的时间内不会提高，毕竟目前2560的屏幕已经受到了很是大的良品率限制，再提高也只是帐面数字好看，实际效果并无提升。

人们能够从高品质的4K电视身上感觉到莫大的画质提升 这点颇为不易

    因此说在这个时间上像素数字并无太大的意义，固然了从理论上来说，若是有一天咱们制做的全部设备显示精度都能超越人眼的像素数字，那么确定就无比清晰。对于如今的咱们来讲，咱们仍是应该更多的考量观察距离，同时笔者也但愿对于电视和显示器厂商可以更快速的提升分辨率，手机厂商们仍是歇歇吧。 

产品：D810(单机) 尼康 数码相机

810亿只是小数字 大脑是关键

10亿只是小数字 大脑是关键

    好了，写到这里相信你们已经把想知道的东西都知道了，相信你们这个时候已经能够基本上相信，若是人眼很是用力的只看一个点，那么他的像素数量实际上很是很是的低，要远远低过咱们的数码相机。事实上这也是为何如今视网膜屏能出现的根本缘由，就是由于人眼在观察固定物体（不多有人看手机会先后左右切换着看吧？）的时候像素并不高。

大脑相对于咱们的计算机 其实最大的优点并非运算快 而是可以处理

    而为何咱们的视觉效果要远远超过通常相机呢？其主要缘由在于大脑，由于咱们的眼睛每秒钟能够收集70-80张照片，2只眼睛能够根据需求分别运动，大脑会把这些全部数据有机的结合起来，极大程度扩展了咱们所看到的东西。因此说咱们的视觉效果如此之好，其实人眼不是关键，大脑才是关键。

图形学的进步 其实更多依赖于人们对于算法的不断改进 而不是如何提升硬件性能

    整篇文章就到此为止了，笔者只想说人眼的最大神奇之处仍是在于收集海量信息和合成，而并不是看一眼就能纪录下什么， 从相机（摄像机）的角度上来说并不是成像部分性能有多高，而在于处理器的处理性能极高，算法极强。固然这里边处理器性能是一个随着时间推移必定会天然提升的东西，而算法的积累却须要咱们一辈一辈去积攒，甚微不易。

视力是咱们天赐最宝贵的财富 想要让你眼睛的像素一点点丢失吗 仍是好好保护眼睛吧

    关于人眼与像素的话题暂时就说到这里了，其实从这些性能来看，制做相似人眼性能的电子眼已经不是一件太难的事情了，毕竟最大的困难已经被人脑解决了，咱们只须要搞明白人眼与大脑的具体通信形式，就能让无数失明患者再看到世界。最后的最后若是您有什么意见和建议，也请在文章下方留言，多多使用@做者功能以得到更多反馈。

9尼康D810详细参数

人眼有多少像素是一个很是让人琢磨不透的问题，毕竟咱们并无一个足够客观的算法来衡量这一问题，可是并不表明着他就没有答案。