太吓人了，你知道人眼是几百万像素的吗？

用你的闪光眼闪瞎我

用你的闪光眼闪瞎我

你知道我已经无处可藏

你知道我一无所有

对,我一无所有

——《闪光眼》

我们经常会听到“分辨率”这个字眼——高分辨率的电视机、DVD、蓝光光碟、手机摄像头……那么,人眼有分辨率吗?要回答这个问题,我们必须首先解决另外两个问题:什么是分辨率?人的眼球是怎么工作的?

分辨率是光学领域的一个概念,指的是某种仪器在一个图像中识别并分离两个物体的能力。举个例子,想象一下天空里有两颗看起来距离很近的星星,位置足以混淆我们的视线。如果你用低分辨率的望远镜可能只会看到一颗星星,或者一块光斑。相反如果你用有很高分辨率的望远镜,那你将清晰地看到两颗独立的星星。

其他光学仪器也和望远镜一样,如摄像机。数码照片都是由一颗颗彩色的像素点构成的(可以将像素点认作照片的“原子”,是组成照片的最小单位)。

所以,一张照片的像素点越多,看起来就越清晰,也就是说,这张照片的分辨率越高。一张超高分辨率的图片即使在经放大无数倍后打印出来,也不会变得模糊。

假设我们用一台照相机拍摄一张长方形的照片,有序排列的像素点在照片上排成1600列、1200行,那么分辨率就是这张照片上所有的这些像素点的数量。所以,我们可以把纵横的数字相乘(1600×1200),会得到1920000,即192万像素(平时我们使用的智能手机也就这么多像素,对我们来说足够了)。

但购买手机时,我们也得考虑其他会影响手机相机质量的参数,比如传感器的大小、镜头特性以及照片处理软件的质量。

那我们的眼睛呢?人眼有像素吗?首先,让我们先弄清楚人眼大致的工作过程:光线穿过我们的角膜,然后穿透我们的瞳孔(瞳孔会根据眼球接受光线的强弱自行收缩或放大)和眼球晶状体(晶状体有点像照相机的镜头,它可以调节远近物体的形象,然后把物像反映在视网膜上)。最终的图像会形成于视网膜上,视网膜位于眼球最内部,类似于屏幕的作用。落在视网膜上的光线会产生一系列化学反应和电流反应,刺激我们的视网膜神经元,然后再被传递到大脑皮层,大脑就会开始自动分析处理视网膜上的图像。

科学逸事:

人眼是非常复杂的器官,既要接受并聚焦外来光线,还要将光线转化为电信号。同时,大脑也要对肉眼接收到的图像信息进行同步分析处理。真是高科技啊!这个过程被那些不相信达尔文进化论的“创世主义者”当作“上帝用七天创造万物”的例证,他们认为这种复杂的过程只有神才能做到,而绝非进化过程中的偶然产生。那些人工智能的拥护者也持类似看法,只不过他们把前者的宗教色彩换成了一种更高级巧妙的说辞。

幸好,科学家(如著名生物学家理查德·道金斯)已经证实人的眼睛是如何在自然选择中一步一步进化的,眼睛并非一开始就是非常完美的器官,它的进化显示了由于进化的随机性而产生的各种缺点和不完美。

就连人类的超级器官——大脑,也充满了进化上的缺陷。如果人类是被预先设计好再创造出来的,那就不会存在累赘之物(毕竟没有人会认为上帝是个差劲的设计师)。

回到我们的主题上来。人眼中有大量的感光细胞,其中视锥细胞大约为六百万个,视杆细胞大约有一亿个。视锥细胞位于视网膜中部,负责感受光的颜色,识别出蓝光、红光和绿光;视杆细胞位于视网膜外围部分,负责感受光的强弱。所以说,在黑暗的环境中,有时通过眼角的一瞥,我们只能瞧见非常微弱的一点光线。这时,就是位于我们视网膜边缘的视杆细胞在起作用。

我们已经可以回答一开始提出的问题了——什么叫人眼的分辨率?显然,分辨率这个说法是我们自己做的一个类比罢了,毕竟人眼和数码相机还是不一样的。人眼随时随地都在接收外在的光线并形成图像,没有一刻处于休息状态。而且,截至目前,从我们的肉眼捕获光线信息到在大脑中形成图像的整个过程,都不能被任何相机或者人工智能复制。所以说,相对于“相机”而言,人眼其实更像个“摄像机”。

但我们能够计算出人眼大致的分辨率数值。人眼中大约有六百万个视锥细胞,如果我们把这些细胞比作像素点,那人眼就有600万像素的分辨率。但我们也不能忘记还有一亿个左右的视杆细胞,所以加起来,分辨率大概就是1.06亿像素。

同时,我们还要考虑到眼球会转动的情况。眼球的转动使得我们能够看到非常广阔的外部环境。假设我们的视角为横向120°、纵向120°,如果每个像素点为0.3角分(又称弧分,符号为“ ′”,是量度角度的单位),那么我们最后可以得出肉眼的分辨率大约为5.76亿像素。这是美国地质局的罗杰·克拉克博士(Dr. Roger Clark)通过计算得出的数据。