Cámara vs. Ojo Humano

La luz es un fenómeno físico que se comporta de la misma manera en el ojo humano que en la cámara.

Las cámaras necesitan una estructura similar a nuestros ojos para procesar la luz. Por eso es interesante trazar un paralelo entre el ojo humano y la cámara.

Este artículo analiza la cámara frente al ojo humano. Veremos cómo se compara el campo de visión humano con el de la cámara.
Foto de una mujer sosteniendo una cámara sobre un ojo

que es la luz

Para comprender cómo funcionan la visión y las cámaras, debemos comprender la luz. Este es el encanto de la vista y podemos definirlo de varias maneras.

La luz es la radiación electromagnética que el ojo humano puede percibir. En otras palabras, la parte visible del espectro de radiación electromagnética. Los humanos pueden percibir longitudes de onda de 380 a 700 nanómetros.

Según el concepto de dualidad onda-partícula, la luz es una partícula (fotón) o una onda. Esto significa que se comporta como fotones y como ondas. Se compone de partículas diminutas, pero se propaga a través del espacio como una onda.

Ambas formas se dan para nuestra visión y nuestras cámaras.

Foto de primer plano del ojo humano

¿Cómo captan la luz nuestros ojos y nuestras cámaras?

Tanto nuestros ojos como nuestras cámaras son sensibles a la luz. Esto significa que reaccionan a las señales que envía. Funcionan de manera similar, pero no están estructurados de la misma manera.

En nuestros ojos, la luz penetra primero a través de la córnea. Esta es la capa frontal del ojo, como el elemento frontal de su cámara. Ambos juegan un papel esencial en la refracción de la luz y la protección de otras partes del ojo o del cristalino.

El iris es una membrana en forma de anillo detrás de la córnea. Tiene una abertura regulable en su centro: la pupila. Esto controla la cantidad de luz transmitida. La apertura tiene la misma función en los objetivos de las cámaras.

El cristalino está detrás del iris. Es una estructura de cristal transparente que es flexible y cambia de forma para enfocarse. Por lo general, hay más elementos en las lentes de las cámaras. El enfoque se puede cambiar acercando o alejando estas lentes del sensor de la cámara.

Dentro del ojo hay una capa sensible a la luz llamada retina. La retina recibe y convierte la luz en señales eléctricas. Estas señales luego son retransmitidas por las neuronas. Así es como la retina envía mensajes al cerebro a través del nervio óptico. La «retina» de la cámara es el sensor.

La imagen que aparece en la retina o el sensor se invierte y se invierte. Nuestro cerebro lo hace girar.

Infografía de un diagrama del ojo humano

¿Cuál es la resolución del ojo humano?

La principal diferencia entre la retina y un sensor es que la primera es curva ya que forma parte del globo ocular. Además, contiene más celdas que el número de píxeles en un sensor de cámara. Tiene alrededor de 130 millones de células, 6 millones de las cuales son sensibles al color (los conos).

Con un sensor de cámara, la densidad de píxeles es uniforme. En el ojo, hay más células en el centro de la retina.

Digamos que la resolución de nuestro ojo es de 130 MP. Debido al movimiento rápido y constante del globo ocular, en realidad ronda los 576 MP. Por no hablar de que la resolución de nuestros ojos no tiene por qué tener en cuenta el poder de resolución de una lente.

También se debe mencionar que las células sensibles a la luz (las varillas) se apagan en el brillo. Ayudan a nuestra visión en condiciones de poca luz. Con poca luz es exactamente lo contrario, ya que solo las varillas están activas. Por eso no podemos ver los colores en el crepúsculo.

Además, a medida que envejecemos, nuestros ojos pierden algunas de estas células y nuestro cerebro se adapta. Entonces un ojo no necesita su valor de resolución porque la visión depende de muchas otras cosas.

Entonces, basándonos en la gran cantidad de células en la retina, podemos decir que el ojo humano tiene aproximadamente 576 MP. No significa lo mismo que en fotografía, pero es una comparación interesante. De esta forma podemos ver fotográficamente el funcionamiento de nuestros ojos.

Imagen macro de la lente del ojo humano

Comprender el campo de visión humano.

A menudo escuchamos que una lente de 50 mm en una cámara de fotograma completo se acerca más al campo de visión humano.

A la lente de 50 mm la llamamos lente estándar porque la distancia focal es igual al tamaño de la diagonal de su sensor. La distancia focal de nuestros ojos es de unos 22 mm. Por lo tanto, no es una lente estándar, ya que tiene la misma distancia focal o ángulo de visión que el ojo.

Como tenemos dos ojos, la visión humana es de aproximadamente 210 grados de arco horizontal. Eso no significa que podamos ver claramente a 210 grados, ya que la mayor parte es visión periférica. No podemos concentrarnos en todo lo que nos rodea. Solo podemos reconocer movimientos y formas cerca del borde. Por lo tanto, movemos constantemente los ojos (movimiento ocular sacádico).

Una lente de 50 mm tiene un ángulo de visión de 46 grados. El centro de nuestro campo de visión, alrededor de 40-60 grados, es donde obtenemos la mayor cantidad de información. Esto significa que nuestra percepción depende de esta parte. Está cerca del ángulo de visión de 50 mm.

Retrato de un joven negro con gafas mirando a través de sus manos

¿Qué es el rango dinámico del ojo humano?

El rango dinámico es un tema interesante cuando comparamos las cámaras con nuestros ojos. Al ver una escena, nuestro ojo se comporta más como una cámara de video.

Se adapta constantemente a las condiciones de luz. Esto significa que no solo «exponemos» las áreas claras u oscuras de la escena.

Puede suceder debido a nuestros rápidos movimientos oculares. Nuestro ojo se mueve constantemente, lo que nos permite medir la luz en todas las partes de la escena. Esto nos permite adaptar la pupila a las condiciones de luz.

Esta diferencia es visible cuando fotografiamos un sujeto que está a contraluz. Con nuestra cámara podemos capturar una silueta, pero nuestros ojos seguirán viendo detalles en lugares más oscuros.

Hombre caminando silueta en montañas, puesta de sol y océano sobre un hermoso cielo azul. Excursionista masculino caminando por la montaña mirando la belleza del paisaje nocturno.

¿Cuál es el ISO del ojo?

No podemos medir la sensibilidad de un órgano humano de la misma manera que la de una película o sensor artificial. Si queremos comparar los dos, el ISO del ojo se estima en alrededor de 1 con luz brillante. Y es alrededor de 500-1000 en condiciones de luz más oscura.

Joven negra cubriendo con su mano el sol cayendo sobre sus ojos. chica con el pelo muy corto.

Conclusión

Está claro por qué dibujaríamos un paralelo entre nuestros ojos y nuestras cámaras. Pero tenemos que admitir que no podemos copiar el mecanismo exacto de nuestra visión.

Las cámaras digitales no pueden mantenerse al día con la complejidad del ojo y el cerebro. No olvides que nuestra visión depende de nuestro cerebro. Los factores psicológicos también influyen en nuestra percepción.

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