Paralelos entre la imagen pixelada y la retina humana

Los píxeles del sistema visual están representados por los fotorreceptores. Su forma es la siguiente (adaptado de " The Brain from Top to Bottom, MgGill University" ):

Hay alrededor de 180 fotorreceptores empaquetados en 288 micras en la retina (ver " ¿Cuál es el tamaño más pequeño que puede ver el ojo humano? "), así que alrededor de 1 píxel por 2 micras. Los bastones y los conos están muy juntos en la retina, lo que se conoce como mosaico retiniano. Este mosaico retiniano no es diferente a un chip fotosensible, como se puede ver en la siguiente imagen ( Laboratorio de neurobiología de Developmetal, UCLA, Santa Bárbara ):

No percibimos visualmente este mosaico, ya que la óptica del ojo (p. ej., la difracción de la luz por la córnea y el cristalino, y las distorsiones debidas al tamaño relativamente grande de la pupila) impide el uso óptimo de la densidad de fotorreceptores (la resolución máxima). Además, especialmente fuera del campo de visión (la región foveal), la salida de muchos fotorreceptores se canaliza hacia una sola fibra del nervio óptico, fusionando así la salida de muchos fotorreceptores (consulte la pregunta " ¿Por qué no podemos ver alrededor de nuestro punto de enfoque? "). de nuestros ojos? "). Por último, el cerebro "pega" activamente cualquier espacio en el campo visual. Lo más sorprendente es que el punto ciego, que es el lugar donde el nervio óptico sale del ojo es bastante grande, normalmente no es visible para nosotros: vea la siguiente imagen ( contenido en línea de PNAS ):

Por lo tanto, cualquier brecha en la imagen retiniana es de hecho suavizada activamente por el cerebro.

Si por píxeles te refieres a los fotorreceptores ( bastones y conos ), su densidad difiere sobre la retina, y solo podemos ver imágenes nítidas a alta resolución en una pequeña región de nuestro ojo (fóvea). Entonces la resolución varía sobre la retina. La imagen que realmente vemos también es continuamente interpretada y actualizada, y el cerebro es muy creativo en este proceso básicamente "llenando los espacios en blanco". Por lo tanto, no vemos en píxeles, y nuestra resolución está influenciada por (al menos) las condiciones de luz, el contraste, la densidad de los fotorreceptores, la combinación de señales y la interpretación de las señales visuales por parte de la corteza visual en el cerebro. Sin embargo, nuestro ojo también está escaneando constantemente el campo visual (ver sacada), por lo que incluso si la resolución visual "estática" (cuando nos enfocamos constantemente en un solo punto) es drásticamente diferente en el campo visual, esto no coincide con nuestra percepción visual. Como nota al margen, los movimientos sacádicos son posiblemente los movimientos humanos más rápidos y pueden alcanzar velocidades muy por encima de los 400 °/s ( Boghen et al, 1975 ) (la wikipedia informa 900 °/s pero sin una referencia clara) y tiene lugar varias veces por segundo.

Si nos enfocamos en la resolución en términos de densidad de fotorreceptores (densidades de bastones/conos), esto es drásticamente diferente en las regiones de la retina. Por ejemplo, Jonás et al. (1992) reporta ~150,000 conos/mm ² cerca del centro de la fóvea a 2500-6000 conos/mm ² hacia la periferia. La densidad aproximada de varillas va desde 150.000 varillas/mm ² hasta 30.000 en la periferia. El diámetro de conos y bastones también difiere sobre la retina, con diámetros más grandes hacia la periferia de la retina, lo que se relaciona con la sensibilidad a la luz.

Se puede ver un buen resumen de la flexibilidad y las limitaciones de la visión humana en este cómic de xkcd (haga clic para ver una versión más grande): (de " xkcd: Our central visual field " en http://xkcd.com/1080/ )