Κάμερα VS ανθρώπινο μάτι

Σύγκριση που με βοήθησε να καταλάβω πολλά περί White Balance…

Πάμε λοιπόν...

Ίδιες λειτουργίες

Εστίαση εικόνας: Τα ανθρώπινα μάτια και ο φακός της κάμερας εστιάζουν και οι δύο μια ανεστραμμένη εικόνα σε μια ευαίσθητη στο φως επιφάνεια. Στην περίπτωση μιας κάμερας, εστιάζεται σε φιλμ ή αισθητήρα. Στα μάτια μας, η ευαίσθητη στο φως επιφάνεια είναι ο αμφιβληστροειδής στο εσωτερικό του βολβού.

Ρύθμιση φωτός: Τόσο το μάτι όσο και η κάμερα μπορούν να ρυθμίσουν την είσοδο φωτός. Σε μια κάμερα, γίνεται με τον έλεγχο διαφράγματος στο φακό, ενώ στο μάτι, γίνεται μέσω της ίριδας η οποία ανάλογα μεγαλώνει ή μικραίνει.

 

 

Διαφορές

Από την μία έχουμε απόλυτη μέτρηση φωτός και από την άλλη έχουμε υποκειμενική. Τι σημαίνει αυτό? Με απλά λόγια, το ανθρώπινο μάτι είναι μια υποκειμενική συσκευή. Δηλαδή τα μάτια μας λειτουργούν σε αρμονία με τον εγκέφαλό μας και δημιουργούν εικόνες που αντιλαμβανόμαστε. Τα μάτια μας ρυθμίζουν την εστίαση και μεταφράζουν τα φωτόνια (φως) σε ηλεκτρική ώθηση που μπορεί να επεξεργαστεί ο εγκέφαλός μας. Από εκεί και πέρα, όλα αφορούν τον εγκέφαλό μας ο οποίος αναπροσαρμόζει συνεχώς την ισορροπία χρωμάτων σύμφωνα με το περιβάλλον φωτισμού. Με άλλα λόγια, τα μάτια μας ξέρουν τι πρέπει να θεωρηθεί κόκκινο ή λευκό ή μαύρο κ.λπ. κάθε στιγμή.

Μια κάμερα, από την άλλη, είναι μια απόλυτη συσκευή μέτρησης. Μετρά το φως που χτυπά μια σειρά αισθητήρων, αλλά ο αισθητήρας είναι "χαζός" και τα σήματα που καταγράφονται πρέπει να ρυθμιστούν ώστε να ταιριάζουν στη θερμοκρασία χρώματος του φωτός με την οποία φωτίζουμε τη σκηνή πχ

Εστίαση φακού: Στην κάμερα, ο φακός κινείται πιο κοντά ή πιο μακριά για εστίαση. Στα μάτια μας, ο φακός αλλάζει σχήμα για εστίαση, οι μύες στα μάτια μας αλλάζουν το πραγματικό σχήμα του φακού μέσα στα μάτια μας.

Ευαισθησία στο φως: Ένα φιλμ ή ένας αισθητήρας σε μια κάμερα είναι ομοιόμορφα ευαίσθητα στο φως. Ο ανθρώπινος αμφιβληστροειδής δεν είναι. Επομένως, όσον αφορά την ποιότητα της εικόνας και τη λήψη, τα μάτια μας έχουν μεγαλύτερη ευαισθησία σε σκοτεινές τοποθεσίες από μια κάμερα.

Υπάρχουν καταστάσεις φωτισμού που δεν μπορούν να τραβήξουν εύκολα οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές δηλαδή οι φωτογραφίες θα βγουν θολές ή με «θόρυβο» (κόκκος). Για παράδειγμα, εσύ μπορείς να παρατηρήσεις μια εικόνα υπό το φως φθορισμού κάτω από ένα μικροσκόπιο με κύτταρα ή μικροοργανισμούς αλλά είναι σχεδόν αδύνατη αυτή η λήψη από μια συνηθισμένη κάμερα. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι η ποσότητα φωτός που εισέρχεται στην κάμερα είναι πολύ χαμηλή.

 

Το ανθρώπινο μάτι ως κάμερα. Ως γρήγορη επανατοποθέτηση, ας ρίξουμε μια ματιά στο πώς κάθε ένα από τα στοιχεία στα μάτια μας είναι παρόμοιο με αυτό σε μια κάμερα:

 

   

Ο κερατοειδής συμπεριφέρεται σαν το στοιχείο του μπροστινού φακού ενός φακού. Μαζί με το φακό, που βρίσκεται πίσω από την ίριδα, είναι τα στοιχεία εστίασης του ματιού. Ο κερατοειδής παίρνει ευρέως αποκλίνουσες ακτίνες φωτός και τις κάμπτει μέσω της κόρης, το στρογγυλό άνοιγμα στο κεντρικό τμήμα της έγχρωμης ίριδας.

Η ίριδα και η κόρη,  δρουν σαν το διάφραγμα της κάμερας. Η ίριδα είναι ένας μυς που, όταν συστέλλεται, καλύπτει όλα εκτός από ένα μικρό κεντρικό τμήμα του φακού, επιτρέπει ρυθμιζόμενο έλεγχο της ποσότητας φωτός που εισέρχεται στο μάτι, έτσι ώστε το μάτι να μπορεί να λειτουργεί καλά σε ένα ευρύ φάσμα συνθηκών θέασης, από ελάχιστο έως πολύ έντονο φως.

Τέλος, ο αμφιβληστροειδής, είναι το αισθητήριο στρώμα που ευθυγραμμίζεται στο πίσω μέρος των ματιών μας. Λειτουργεί σαν αισθητήρας απεικόνισης σε μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή. Ο αμφιβληστροειδής έχει πολλά νευρικά κύτταρα φωτοϋποδοχείς που βοηθούν να αλλάξουν τις ακτίνες φωτός σε ηλεκτρικά ερεθίσματα και να τα στείλουν μέσω του οπτικού νεύρου στον εγκέφαλο όπου τελικά λαμβάνεται και γίνεται αντιληπτή μια εικόνα. Λόγω αυτής της λειτουργίας λήψης και αντίληψης, ο αμφιβληστροειδής είναι, ίσως, το πιο σημαντικό συστατικό των ματιών μας. Όπως και με την κάμερα, εάν το "φιλμ" είναι κακής ποιότητας, έτσι και το μάτι (δηλαδή ο αμφιβληστροειδής), αν δεν λειτουργεί σωστά, ανεξάρτητα από το πόσο καλό υπόλοιπο του ματιού, δεν θα έχουμε καλή οπτική.

Τι είναι το ISO και γιατί είναι σημαντικό;

Το ISO είναι ο αριθμός που δηλώνει την ευαισθησία στο φως ενός αισθητήρα. Μετριέται σε αριθμούς (όπως 100, 200, 400, 800 κ.λπ.). Μερικές φορές, αυτός ο αριθμός είναι επίσης γνωστός ως "αριθμός ISO" ή, ASA στο φιλμ. Ιστορικά, όσο χαμηλότερος είναι ο αριθμός ISO, τόσο χαμηλότερη είναι η ευαισθησία της ταινίας και τόσο λεπτότερος είναι ο κόκκος στις φωτογραφίες ή τις λήψεις που τραβάτε. Αυτό έχει επίσης μεταφραστεί αρκετά καλά στην ψηφιακή φωτογραφία: Το υψηλότερο ISO σας δίνει υψηλότερη ευαισθησία, αλλά με κόστος μεγαλύτερο ψηφιακό θόρυβο (κόκκο).

Το ISO είναι η ένδειξη του πόσο ευαίσθητη είναι μια ταινία στο φως. Αυτό σημαίνει ότι όσο υψηλότερη είναι η ρύθμιση ISO, τόσο πιο ευαίσθητος είναι ο φωτισμός του αισθητήρα κάμερας. Κατά συνέπεια, εάν τραβάς μια φωτογραφία με ρυθμίσεις ISO 400, χρειάζεσαι μόνο το 1/4 του φωτός που θα χρειαστεί για να τραβήξεις μια φωτογραφία με τις ρυθμίσεις κάμερας ISO 100.

Προσπαθώντας να εντοπίσουμε το ISO του ανθρώπινου ματιού

Το πραγματικό πρόβλημα με το ανθρώπινο μάτι είναι ότι, σε αντίθεση με τους αισθητήρες και τα φιλμ, τα μάτια μας δεν έχουν συγκεκριμένα επίπεδα ISO. Ωστόσο, τα μάτια μας έχουν μεγάλη ικανότητα να προσαρμόζονται φυσικά στα επίπεδα φωτισμού περιβάλλοντος ακόμη και κάτω από τις πιο άσχημες συνθήκες φωτισμού.

Ωστόσο, το ανθρώπινο μάτι έχει ένα δυνατό ατού: μπορεί να τροποποιήσει τη δική του ευαισθησία στο φως. Μετά από περίπου 15 δευτερόλεπτα σε χαμηλότερο φως, το σώμα μας αυξάνει το επίπεδο ροδοψίνης (υποδοχέας ο οποίος ενεργοποιείται με το φως στον αμφιβληστροειδή μας) και μέσα στην επόμενη μισή ώρα σε χαμηλό φωτισμό, τα μάτια μας γίνονται πιο ευαίσθητα. Στην πραγματικότητα, μελέτες έχουν δείξει ότι τα μάτια μας είναι περίπου 600 φορές πιο ευαίσθητα τη νύχτα από ό, τι κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι το ανθρώπινο μάτι είναι σαν τη μεγαλύτερη, ταχύτερη αυτόματη κάμερα που υπάρχει. Κάθε φορά που αλλάζουμε οπτική, το μάτι μας (και ο αμφιβληστροειδής) αλλάζει οτιδήποτε άλλο για να αντισταθμίσει την εστίαση η ίριδα, το δυναμικό εύρος προσαρμόζεται συνεχώς για να διασφαλιστεί ότι η όρασή μας είναι όσο καλύτερη θα μπορούσε να είναι.

Εκτός από την ευθεία ευαισθησία του φωτός, η δυναμική εμβέλεια του ανθρώπινου ματιού είναι επίσης εκπληκτική.

Το κλειδί: Ταχύτητα κλείστρου

Το σημείο όπου η σύγκριση μας γίνεται πολύπλοκη είναι όταν συνδυάζουμε με ταχύτητα κλείστρου. Για να κάνουμε μια παρόμοια σύγκριση μεταξύ του ανθρώπινου ματιού και μιας κάμερας, μπορούμε πολύ εύκολα να συγκρίνουμε τα ανοίγματα και το ISO. Αλλά οι ταχύτητες κλείστρου το καθιστούν περίπλοκο, επειδή μια κάμερα μπορεί να παραμείνει ανοιχτή για όσο θέλουμε. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν φωτογραφίες που λαμβάνονται με άνοιγμα κλείστρου 6 μήνες! κάτι που προφανώς δεν μπορεί να κάνει το ανθρώπινο μάτι.

Η εξερεύνηση της ταχύτητας κλείστρου ενός ανθρώπινου ματιού είναι στην πραγματικότητα εκπληκτικά περίπλοκη, αλλά ας δούμε τα βασικά. Εάν έχετε δει ποτέ απλό animation, θα έχετε παρατηρήσει ότι εάν δεν έχετε αρκετά καρέ ανά δευτερόλεπτο, τα πράγματα μπορεί να μοιάζουν «στατικά». Εάν επρόκειτο να δείτε ένα ποδοσφαιρικό παιχνίδι στα 1fps (1 καρέ ανά δευτερόλεπτο), για παράδειγμα, θα βλέπετε ουσιαστικά μια εικόνα (καρέ) ανά δευτερόλεπτο (με μέγιστη ταχύτητα κλείστρου 1 δευτερόλεπτο). Προφανώς, αυτό δεν θα κάνει καλό ούτε στην ψυχαγωγία αλλά ούτε στο ανθρώπινο μάτι μιας και έχει «ταχύτητα κλείστρου» μεγαλύτερη από αυτήν. Τώρα το πόσα καρέ μπορεί να δεο ανθρώπινο μάτι… είναι σίγουρα μια ερώτηση παγίδα επειδή εξαρτάται από τον τρόπο μέτρησης των αποτελεσμάτων.

Για μεγαλύτερη εξερεύνηση σε αυτό το ερώτημα, προτείνω ανεπιφύλακτα να επισκεφθείτε το 100fps.com

Ωστόσο, για φωτογράφηση με χαμηλό φωτισμό, δεν χρειάζεται να γνωρίζουμε την ελάχιστη ταχύτητα κλείστρου του ανθρώπινου ματιού, αλλά τη μέγιστη. Προφανώς, μπορούμε να καθίσουμε τέλεια ακίνητα και να κοιτάζουμε ένα δάσος στο σκοτάδι για μισή ώρα, αλλά μπορεί και να μην μπορούμε να «δούμε» τίποτα, παρόλο που, θεωρητικά, είχαμε έκθεση μισής ώρας.

Επίσης, μια κάμερα ενδέχεται να μπορεί να καταγράψει κάτι σε αυτή τη μισή ώρα (αλλά ίσως όχι).

Όσον αφορά τα μάτια μας, δεν έχει νόημα να μιλάμε για «ταχύτητα κλείστρου» γιατί τα μάτια μας βλέπουν με εκθετική αποσύνθεση και η όραση μας είναι μια συνεχής διαδικασία. Με άλλα λόγια, τα μάτια μας ακόμα κι όταν θα πάρουν πολλαπλές «εκθέσεις» ο εγκέφαλός μας θα τις συνδυάσει με τέτοιο τρόπο, ώστε να λάβουμε μια πιο ουσιαστική εικόνα.

Λοιπόν, ποιο είναι το ISO όταν μιλάμε για κάμερες, έναντι του ανθρώπινου ματιού;

Το ανθρώπινο μάτι είναι εξαιρετικά καλό στην λήψη εικόνων με έντονο φως και φυσικά δεν τίθεται θέμα «θορύβου» επειδή ο εγκέφαλός φιλτράρει τα οποιαδήποτε προβλήματα που αντιμετωπίζουν τα μάτια μας (απλώς σκέψου πώς ο εγκέφαλός σου φιλτράρει συνεχώς τα δύο τυφλά σημεία που έχεις - ένα σε κάθε μάτι - ακόμα κι αν κλείνεις το ένα μάτι και κοιτάζεις με το άλλο. Εάν δεν έχεις κάνει ποτέ το πείραμα με το τυφλό σημείο – δοκίμασε το θα εκπλαγείς!!!

Για παράδειγμα, ας πούμε ότι το ελάχιστο ISO των ματιών μας, σε μια φωτεινή ηλιόλουστη ημέρα, είναι το ISO 25. Γιατί 25; Επειδή αυτό είναι το φιλμ με το χαμηλότερο ISO που χρησιμοποιείται αυτήν τη στιγμή, με το λιγότερο κόκκο και την υψηλότερη ποιότητα. Εάν το χαμηλότερο ISO των ματιών μας είναι 25 και τα μάτια μας είναι 600 φορές πιο ευαίσθητα στο σκοτάδι, αυτό σημαίνει ότι το μέγιστο ISO του ανθρώπινου ματιού θα ήταν περίπου 15.000ISO περίπου. Εάν πούμε ότι το ISO 100 είναι το βασικό μας ISO για το ανθρώπινο μάτι (το οποίο είναι λογικό, δεδομένου ότι συγκρίνουμε τα μάτια με τις ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και οι περισσότερες ψηφιακές SLR αυτές τις μέρες ξεκινούν από το ISO 100) - το μέγιστο ISO είναι περίπου 60.000.

Όταν βλέπουμε κάμερες με 102.000 ISO (Όπως η Nikon D3S), είναι εύκολο να καταλάβουμε ότι η «ανθρώπινη» τεχνολογία μας, αρχίζει να υστερεί σε σχέση με την τεχνολογία των κατασκευαστών κάμερας!

Την κάμερα και τα μάτια σας

&

Καλές λήψεις!!!!