人眼和攝像機

人眼是一個很神奇的器官,人類90%的感覺來自于眼睛的視覺,可見眼睛對于我們的重要性。

那么,眼睛是如何看到周圍物體的呢?

人的眼睛通過感光來認識物體,人眼的構造如下

眼睛.png

這里有三個概念很重要

  • 瞳孔,改變大小就會改變光通量
  • 晶狀體,成像的重要部件,如果發生病變,那么會發生近視,遠視,散光。
  • 視網膜,感受顏色和光強

人類的視覺系統分為三個部分。

光學系統-->光化學系統-->神經系統

  • 光學系統,將外界物體的像成在視網膜上。
  • 光化學系統,將圖像信息轉換為電信號輸出眼睛。
  • 神經系統,將電信號傳輸進大腦的中樞神經,形成視覺。

某種程度講,眼睛就是一臺攝像機。

  • 攝像的光圈類似于瞳孔,通過光圈的改變,調節進入攝像機的光通量,眼睛的瞳孔通過自動調節來控制光通量。

  • 鏡頭類似于晶狀體,通過調節鏡片之間的距離來改變焦距。而晶狀體是一個變折射率的光學器件,是一個非對稱的面,它可以迅速改變成像的焦距。

  • 圖像傳感器相當于視網膜到視神經的過程,可以理解為光化學系統,完成將光學圖像轉換成電子信號的過程。一般圖像傳感器分為CCD和CMOS兩種。

  • 攝像機中的圖像處理芯片比如ISP類似于神經系統,它將獲取的圖像信息進行處理,加工,之后傳送給顯示設備或者存儲到SD卡,又或者存儲設備上。當然人的神經系統比相機智能多了。

兩者相比,攝像機的單項指標總是顯得比較高,有些指標高的多得多。比如分辨率,4K以上人已經很難分辨了,比如遠距離觀測,人眼對于幾百米外的物體眼睛很難看清了,但是攝像機可以看清幾千米外的物體,等等。

但是,綜合指標看,眼睛比攝像機強的多,具體為

  • 調焦能力,快速對準想要看到東東。
  • 跟隨能力,快速跟隨物體。
  • 雙目,直接實現了3D成像。

很多廠商會把攝像機或者類似產品比喻成什么什么眼,理想是豐滿的,但是真正能夠做到人眼的智能,快速調整等還有很長距離,畢竟人眼是幾億年演進出來的。

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