人眼和摄像机

人眼是一个很神奇的器官,人类90%的感觉来自于眼睛的视觉,可见眼睛对于我们的重要性。

那么,眼睛是如何看到周围物体的呢?

人的眼睛通过感光来认识物体,人眼的构造如下

眼睛.png

这里有三个概念很重要

  • 瞳孔,改变大小就会改变光通量
  • 晶状体,成像的重要部件,如果发生病变,那么会发生近视,远视,散光。
  • 视网膜,感受颜色和光强

人类的视觉系统分为三个部分。

光学系统-->光化学系统-->神经系统

  • 光学系统,将外界物体的像成在视网膜上。
  • 光化学系统,将图像信息转换为电信号输出眼睛。
  • 神经系统,将电信号传输进大脑的中枢神经,形成视觉。

某种程度讲,眼睛就是一台摄像机。

  • 摄像的光圈类似于瞳孔,通过光圈的改变,调节进入摄像机的光通量,眼睛的瞳孔通过自动调节来控制光通量。

  • 镜头类似于晶状体,通过调节镜片之间的距离来改变焦距。而晶状体是一个变折射率的光学器件,是一个非对称的面,它可以迅速改变成像的焦距。

  • 图像传感器相当于视网膜到视神经的过程,可以理解为光化学系统,完成将光学图像转换成电子信号的过程。一般图像传感器分为CCD和CMOS两种。

  • 摄像机中的图像处理芯片比如ISP类似于神经系统,它将获取的图像信息进行处理,加工,之后传送给显示设备或者存储到SD卡,又或者存储设备上。当然人的神经系统比相机智能多了。

两者相比,摄像机的单项指标总是显得比较高,有些指标高的多得多。比如分辨率,4K以上人已经很难分辨了,比如远距离观测,人眼对于几百米外的物体眼睛很难看清了,但是摄像机可以看清几千米外的物体,等等。

但是,综合指标看,眼睛比摄像机强的多,具体为

  • 调焦能力,快速对准想要看到东东。
  • 跟随能力,快速跟随物体。
  • 双目,直接实现了3D成像。

很多厂商会把摄像机或者类似产品比喻成什么什么眼,理想是丰满的,但是真正能够做到人眼的智能,快速调整等还有很长距离,毕竟人眼是几亿年演进出来的。

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