KAMERE proti ČLOVEŠKEMU OČESU

Zakaj ne morem svoje kamere preprosto usmeriti v to, kar vidim, in to posneti? To je na videz preprosto vprašanje. Je tudi eden najbolj zapletenih za odgovor in zahteva poglobitev ne le v to, kako kamera snema svetlobo, ampak tudi v to, kako in zakaj naše oči delujejo tako, kot delujejo. Obravnavanje takih vprašanj lahko razkrije presenetljive vpoglede v naše vsakodnevno dojemanje sveta – poleg tega, da postanemo boljši fotograf.

VS.

UVOD

Naše oči lahko gledajo okoli prizora in se dinamično prilagajajo glede na predmet, medtem ko kamere posnamejo eno samo sliko. Ta lastnost predstavlja številne naše splošno znane prednosti pred kamerami. Naše oči lahko na primer kompenzirajo, ko se osredotočamo na področja z različno svetlostjo, se lahko ozremo okoli sebe, da zajamemo širši zorni kot, ali pa se lahko izmenično osredotočimo na predmete na različnih razdaljah.

Vendar pa je končni rezultat podoben video kameri - ne kameri za fotografije -, ki zbere ustrezne posnetke, da oblikuje miselno sliko. Hiter pogled z našimi očmi je morda bolj poštena primerjava, vendar je edinstvenost našega vidnega sistema na koncu neizogibna, ker:

Kar v resnici vidimo, je rekonstrukcija predmetov v našem umu na podlagi vnosa oči – ne dejanske svetlobe, ki jo sprejmejo naše oči .

Skeptičen? Večina jih je - vsaj na začetku. Spodnji primeri prikazujejo situacije, ko je mogoče um posameznika pretentati, da vidi nekaj drugega kot njegove oči:

Lažna barva Machovi pasovi

Lažna barva :premaknite miško na vogal slike in se zazrite v osrednji križ. Manjkajoča pika se bo vrtela okoli kroga, toda čez nekaj časa se bo ta pika zdela zelena – čeprav na sliki dejansko ni zelene barve.

Machovi pasovi :premaknite miško na sliko in stran od nje. Vsak od pasov bo videti nekoliko temnejši ali svetlejši v bližini zgornjega in spodnjega roba – čeprav sta oba enakomerno siva.

Vendar nas to ne sme odvrniti od primerjave oči in fotoaparata! Pod številnimi pogoji je poštena primerjava še vedno mogoča, vendar samo če upoštevamo oboje, kar vidimo in kako naš um obdeluje te informacije. Naslednji razdelki bodo poskušali ločiti oba, kadar koli bo to mogoče.

PREGLED RAZLIK

Ta vadnica združuje primerjave v naslednje vizualne kategorije:

1. Zorni kot
2. Ločljivost in podrobnosti
3. Občutljivost in dinamični razpon

Zgornje se pogosto razume kot tisto, kjer se naše oči in kamere najbolj razlikujejo in običajno tudi tam, kjer je največ nesoglasij. Druge teme lahko vključujejo globinsko ostrino, stereo vid, uravnavanje beline in barvni razpon, vendar te vadnice ne bodo v središču pozornosti.

1. ZORNI KOT

Pri fotoaparatih je to določeno z goriščno razdaljo objektiva (skupaj z velikostjo senzorja fotoaparata). Na primer, teleobjektiv ima daljšo goriščno razdaljo kot standardni portretni objektiv in tako zajema ožji vidni kot:

Na žalost naše oči niso tako enostavne. Čeprav ima človeško oko goriščno razdaljo približno 22 mm, je to zavajajoče, ker (i) je zadnja stran naših oči ukrivljena, (ii) periferija našega vidnega polja vsebuje vse manj podrobnosti kot sredina in (iii) prizor, ki ga zaznamo, je skupni rezultat obeh oči.

Vsako oko ima zorni kot od 120 do 200°, odvisno od tega, kako strogo definirate predmete kot "videne". Podobno je območje prekrivanja dvojnega očesa približno 130° ali skoraj tako široko kot leča ribje oko. Vendar pa je zaradi evolucijskih razlogov naš skrajni periferni vid uporaben samo za zaznavanje gibanja in velikih predmetov (kot je lev, ki skače z vaše strani). Poleg tega bi bil tako širok kot videti zelo popačen in nenaraven, če bi ga posnela kamera.

Levo oko	Dvojno prekrivanje oči	Desno oko

Naš osrednji zorni kot - okoli 40-60° - je tisto, kar najbolj vpliva na naše zaznavanje. Subjektivno bi to ustrezalo kotu, pod katerim bi lahko priklicali predmete, ne da bi premaknili oči. Mimogrede, to je blizu 50 mm "normalne" leče z goriščno razdaljo na fotoaparatu s polno sliko (43 mm, če smo natančni) ali 27 mm goriščne razdalje na fotoaparatu z 1,6-kratnim faktorjem obrezovanja. Čeprav to ne reproducira celotnega zornega kota, pod katerim vidimo, je se dobro ujemajo s tistim, za kar menimo, da ima najboljši kompromis med različnimi vrstami izkrivljanja:

Širokokotni objektiv
(predmeti so zelo različnih velikosti) Telefoto objektiv
(predmeti so podobnih velikosti)

Preširok zorni kot in relativna velikost predmetov sta pretirana, medtem ko preozek zorni kot pomeni, da so vsi predmeti skoraj enake relativne velikosti in izgubite občutek globine. Zaradi izjemno širokih kotov so predmeti blizu robov okvirja videti raztegnjeni.

(če je posneto s standardnim/pravokotnim objektivom kamere)

Za primerjavo, čeprav naše oči zajamejo popačeno širokokotno sliko, jo rekonstruiramo tako, da oblikujemo 3D mentalno podobo, ki je na videz brez popačenj.

2. LOČLJIVOST IN PODROBNOSTI

Večina trenutnih digitalnih fotoaparatov ima 5-20 milijonov slikovnih pik, kar se pogosto navaja kot veliko manjše od našega vizualnega sistema. To temelji na dejstvu, da je človeško oko pri vidnem polju 20/20 sposobno razločiti enako kot fotoaparat z 52 milijoni slikovnih pik (ob predpostavki zornega kota 60°).

Vendar so takšni izračuni zavajajoči. Samo naš osrednji vid je 20/20, tako da dejansko nikoli ne razrešimo toliko podrobnosti z enim samim pogledom. Proč od središča se naša vizualna sposobnost dramatično zmanjša, tako da naše oči za samo 20° od središča zaznajo le eno desetino podrobnosti. Na obrobju zaznavamo samo velik kontrast in minimalno barvo:

Kvalitativna predstavitev vizualnih podrobnosti z enim samim pogledom oči.

Upoštevajoč zgoraj navedeno je torej en sam pogled naših oči sposoben zaznati le podrobnosti, ki so primerljive s kamero s 5-15 megapiksli (odvisno od vida). Vendar si naš um dejansko ne zapomni slik slikovno piko; namesto tega beleži nepozabne teksture, barve in kontraste za vsako sliko posebej.

Da bi sestavili podrobno mentalno podobo, se naše oči torej osredotočijo na več zanimivih območij v hitrem zaporedju. To učinkovito slika naše dojemanje:

Končni rezultat je mentalna podoba, katere podrobnosti so bile dejansko prednostno razvrščene na podlagi zanimanja. To ima pomembno, a pogosto spregledano posledico za fotografe:tudi če se fotografija približa tehničnim omejitvam podrobnosti fotoaparata, takšne podrobnosti na koncu ne bodo veliko štele, če posnetki sami niso nepozabni.

Druge pomembne razlike v tem, kako naše oči razločujejo podrobnosti, vključujejo:

Asimetrija . Vsako oko je bolj sposobno zaznati podrobnosti pod našim vidnim poljem kot zgoraj, njihov periferni vid pa je veliko bolj občutljiv v smereh stran od nosu kot proti njemu. Kamere snemajo slike skoraj popolnoma simetrično.

Gledanje pri šibki svetlobi . Pri izjemno šibki svetlobi, na primer pri mesečini ali svetlobi zvezd, naše oči dejansko začnejo videti črno-belo. V takšnih situacijah tudi naš osrednji vid začne prikazovati manj podrobnosti kot le izven središča. Številni astrofotografi se tega zavedajo in to izkoriščajo v svojo korist, tako da strmijo samo v stran zatemnjene zvezde, če jo želijo videti s svojimi lastnimi očmi.

Subtilne gradacije . Preveč pozornosti se pogosto posveča najmanjšim detajlom, ki jih je mogoče razločiti, vendar so pomembni tudi subtilni tonski prehodi – in tam se naše oči in fotoaparati najbolj razlikujejo. S kamero je povečane podrobnosti vedno lažje razločiti – vendar nasprotno intuitivno lahko povečane podrobnosti dejansko postanejo manj vidne našim očem. V spodnjem primeru obe sliki vsebujeta teksturo z enakim kontrastom, vendar to ni vidno na sliki na desni, ker je bila tekstura povečana.

Fina tekstura
(komaj vidno)→
Povečano 16X Groba tekstura
(ni več viden)

3. OBČUTLJIVOST IN DINAMIČNI RAZPON

Dinamični razpon* je eno od področij, kjer ima oko pogosto veliko prednost. Če bi upoštevali situacije, ko se naša zenica odpira in zapira za različna območja svetlosti, potem da, naše oči daleč presegajo zmožnosti slike ene kamere (in imajo lahko razpon, ki presega 24 stopenj f). Vendar se v takih situacijah naše oko dinamično prilagaja kot videokamera, zato to verjetno ni poštena primerjava.

Oči se osredotočajo na ozadje	Oči se osredotočajo na ospredje	Naša mentalna podoba

Če bi namesto tega upoštevali trenutni dinamični razpon našega očesa (kjer je odprtina zenice nespremenjena), bi bile kamere veliko boljše. To bi bilo podobno, kot če bi gledali eno regijo v prizoru, pri čemer pustili našim očem, da se prilagodijo, in ne gledali nikamor drugam. V tem primeru večina ocenjuje, da lahko naše oči vidijo nekje od 10-14 stopenj f dinamičnega razpona, kar vsekakor presega večino kompaktnih fotoaparatov (5-7 stopenj), vendar je presenetljivo podobno tistemu pri digitalnih SLR fotoaparatih (8-11 ustavi).

Po drugi strani pa je dinamični razpon našega očesa odvisen tudi od svetlosti in kontrasta subjekta, zato zgoraj navedeno velja samo za tipične dnevne svetlobne pogoje. Z opazovanjem zvezd pri šibki svetlobi se lahko naše oči na primer približajo še višjemu trenutnemu dinamičnemu razponu.

*Kvantificiranje dinamičnega razpona . Najpogosteje uporabljena enota za merjenje dinamičnega razpona v fotografiji je f-stop, zato se bomo tukaj držali tega. To opisuje razmerje med najsvetlejšimi in najtemnejšimi območji scene, ki jih je mogoče posneti, v potencah dvojke. Prizor z dinamičnim razponom 3 stopenj f ima torej belo, ki je 8-krat svetlejša od črne (ker je 2 =2x2x2 =8).

Fotografije na levi (vžigalice) in desni (nočno nebo) avtorja lazlo oziroma dcysurfer.

Občutljivost . To je še ena pomembna vizualna značilnost in opisuje sposobnost razločevanja zelo bledih ali hitro premikajočih se predmetov. Pri močni svetlobi so sodobni fotoaparati boljši pri ločevanju hitro premikajočih se motivov, kar je razvidno iz nenavadnih hitrih fotografij. To pogosto omogočajo hitrosti ISO fotoaparata, ki presegajo 3200; ekvivalent ISO dnevne svetlobe za človeško oko naj bi bil celo nizek kot 1.

Vendar pa postanejo naše oči v slabih svetlobnih pogojih veliko bolj občutljive (ob predpostavki, da jih pustimo prilagajati 30+ minut). Astrofotografi pogosto ocenjujejo, da je to blizu ISO 500–1000; še vedno ne tako visoko kot digitalni fotoaparati, a blizu. Po drugi strani pa imajo kamere to prednost, da lahko posnamejo daljše osvetlitve, da poudarijo celo temnejše predmete, medtem ko naše oči ne vidijo dodatnih podrobnosti, če v nekaj strmimo več kot približno 10–15 sekund.

ZAKLJUČKI IN NADALJNJE BRANJE

Lahko bi trdili, da ni pomembno, ali je kamera sposobna premagati človeško oko, saj kamere zahtevajo drugačen standard:izdelati morajo realistične natise. Natisnjena fotografija ne ve, na katere regije se bo oko osredotočilo, zato bi moral vsak del prizora vsebovati največ podrobnosti - za vsak primer, če se bomo osredotočili na to. To še posebej velja za velike natise ali natise, ki jih lahko gledate od blizu. Vendar pa bi lahko tudi trdili, da je še vedno koristno postaviti zmogljivosti kamere v kontekst.

Na splošno večina prednosti našega vizualnega sistema izhaja iz dejstva, da je naš um sposoben inteligentno interpretirati informacije iz naših oči, medtem ko je s kamero vse, kar imamo, neobdelana slika. Kljub temu se trenutni digitalni fotoaparati odrežejo presenetljivo dobro in prekašajo naše oči glede številnih vizualnih zmogljivosti. Pravi zmagovalec je fotograf, ki je sposoben inteligentno sestaviti več slik fotoaparata — s čimer preseže celo našo mentalno podobo.

Za nadaljnje branje o tej temi glejte naslednje:

• Visok dinamični razpon. Kako razširiti dinamični razpon digitalnih fotoaparatov z večkratno osvetlitvijo. Rezultati lahko celo presežejo človeško oko.
• Filtri z nevtralno gostoto (GND). Tehnika za izboljšanje videza visokokontrastnih prizorov, podobna temu, kako si oblikujemo miselno podobo.
• Digitalne panorame za sestavljanje fotografij. Splošna razprava o uporabi več fotografij za izboljšanje zornega kota.