1.1 人眼的分辨率

关于人眼的分辨率,公认数据表明,人眼能够清晰看清视场区域对应的分辨率为2169×1213像素。其环视角周边是模糊的区域,最终的分辨率在6000×4000像素。这个结论由下面计算方法得出:人眼能清晰看见视场区域对应的双眼视角大约为横坐标35°,纵坐标为20°,在中等亮度和中等对比度的分辨力(d)为0.2mm,对应的最佳距离(L)为0.688m。其中d与L满足tg(θ/2)=d/2L, θ为“分辨角”,一般取值为15°。将视场近似地模拟为地面为长方形的正锥体,其中锥体的高为h=L=0.688m,θ1=35°(水平视角),θ2=20°(垂直视角)。以0.0002m为一个点,得知底面长方形为2169×1213像素的分辨率。

关于人眼的分辨角,人眼的分辨率呈一个圆锥形,这个圆锥形的角度即人眼的分辨角,分辨率从眼睛看物最远处的圆锥尖端向靠近眼睛圆锥口越近分辨率也下降。已知人眼的最小分辨角约为1分角(1/3438弧度),在观看距离3.848m处人眼可分辨的物体直径大于或等于1mm。即在1角分之内人眼不能分辨出两个点之间的区别,而视为是一个点。

实际上在光线好的环境下,人眼在手拿物件看物的大多视距在250mm处所能清楚分辨开两个物点的最小距离约为0.0727mm,小于0.0727mm的任何形状的物,人眼都会看作是一个点。当环境光线较暗和对比度差时,人眼的分辨率将会大打折扣。而在明视距离上,大多数人的眼睛很难分辨出0.1mm大小的点的几何形状。即30个0.0333mm像素点排列在1mm之内,人眼只能看作是1mm长的线或一个点。所谓“明视”是指人眼的分辨率以无反光干扰的明亮晴天的理想情况下,以1分辨角为衡量和计算标准,但大多数人的眼睛分辨率在3~5角分之间,而计算用分辨角是以1.5角分为取值。

鉴于此,现在我们的问题不是不现实的在显示器上用放大图像的方式去分辨图像的像素点,而是实实在在的在挂网175线的高品质印刷出版物上能否看见具体“像素点”的问题。

另外,根据人眼的分辨率1角分的画幅大小与人眼分辨率关系的公式计算:

弧度=弧长/半径或弧长=弧度×半径

1度=2π/360弧度

1角分=1/60度=(2π/360)/60=0.000291弧度

故:观看距离1m处人眼能够看到的最小点距(约等于弧长):

弧长=弧度×半径=0.000291°×1000mm=0.291mm

以画幅比例16:9大小计算说明:画幅16:9的分辨率为1920×1080像素,观看距离为1m。

请注意,显示器的点距一般在0.22mm~0.29mm之间,事实上在距显示器正常工作距离500mm的视距上大多数人眼分辨不出0.24mm点距显示器上的点,除非用放大镜才能看到。

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