Tuossa tuli spekuloitua kaverin kanssa, että miten pitkälle tekniikka vielä voi keritä PC pelaamisessa yms. ja puhe kerkesi poiketa jopa tällä osa-alueella, että miten pitkälle ihmisen fyysinen kykenevyys pysyy mukana. Eli onko kenelläkään tietoa että miten suuri resoluutio on vielä nähtävissä, vai sanoisiko erotettavissa, esimerkiksi 1920x1200 resoluution yläpuolella normaaleissa tietokonenäytöissä (18,5-24")? (En sitten keksinyt parempaa keskustelukategoriaa )
Jaa'a... mielenkiitoisesta aiheesta on tuokin pähkäily lähtenyt liikkeelle. Hyvin näkevän silmän erotuskyky on suunnilleen kulmaminuutin luokkaa, parhaimmillaan jonkun verran alle. Tämä tarkoittaa sitä, että metrin päästä silmällä voi erottaa toisistaan n. 0.3 mm suuruusluokkaa olevia kohteita ja 30 cm päästä n. 0.09 mm kokoisia kohteita. 100 m päästä voi parhaimmillaan erottaa kohteen, jonka koko on luokkaa 3 cm. Oletetaan, että meillä on pupilli, jonka koko eli apertuuri on D. Valon allonpituus on lambda. Oletetaan lisäksi, että pupilli on neliön muotoinen. Diffraktiokuvion ensimmäinen nollakohta saadaan seuraavasti: Jaetaan pupilli kahtia. Saadaan kaksi suorakulmiota, joiden leveys on D/2. Nollakohta syntyy suuntaan, jossa vaihe-ero on 180 astetta eli pii, jolloin pupillinpuoliskohin tulevien aaltorintamien vaihe- ero on puoli aallonpituutta. Saadaan kaava alfa = (lambda/2)/(D/2), eli alfa = lambda/D. Tässä on käytetty hyväksi sinin ja argumentin likimääräistä yhtäsuuruutta pienillä kulmilla. Täplän koko on kaksi kertaa em. alfa. Erotuskykynä on joskus käytetty kriteeriä, että täplät voidaan erottaa, jos ne sattuvat toistensa nollakohtiin. Kulmaetäisyys on tällöin tuo alfa. Jos sijoitetaan tuohon kaavaan D = 3 mm ja lambda = 500 nm, saadaan alfa = 500 nm / 3 mm = 167 E-6 = 42,5", eli hiukan alle kaariminuutti. Aivan toinen juttu on se, kuinka pienen kappaleen silmä pystyy erottamaan. Tätä voi testata esimerkiksi suurjänniteavojohdolla. Ukkosköyden halkaisisja on parikymmentä millimetriä. Köyden pystyy taivasta vasten havaitsemaan suunnilleen kilometrin etäisyydeltä, eli erotuskyky on alfa = 20 mm / 1 km = 20 E-6, eli suunnilleen kymmenkertainen verrattuna siihen, miten kaksi eri kohdetta voidaan erottaa toisistaan. Mutta että menee varmasti tieteelliseksi niin... arjaantumaton silmä tuijottaa yhteen pisteeseen ja anttaa ehkä heti peräksi. Harjaantunut tähystäjä yrittää tarjoilla havaintoa useammalle retinan valoherkälle solulle (jonkinlaista skannausta tarkimmalla näköalueella), monelta kantilta (nostaa ja laskee päätä, kallistelee päätä ja jopa siirtyilee sivusuunnassa) ja antaa aivoille aikaa prosessoidaa saadusta informaatiosta tietoa siitä mitä kohteessa on. Toisaalta valon määrä kohteessa (ja tilanteessa) vaikuttavat havainnon tarkkuuteen. Kuten tunnettua täysin pimeässä ei näe mitään. Eli havaitseminen on sekin taitolaji. Tietenkin optiikalla voi asiaan vaikuttaa, mutta periaatteessa paremmalla näöllä näkee paremmin myös optiikan kanssa. Pohjimmiltaan on siis kyse siitä kuinka hyvin silmillä yleensä voisi nähdä? Otetaan mahdollisesti nuorehko erittäin terve ja hyväkuntoinen mies (luokka A1), jolla on mahdollisimman hyvät silmät. Näitä löytyisi varmaankin armeijasta tähystystehtävistä, kuten esim. tykistön tulenjohdosta. Ehkä armeija testailee sellaisia varusmiehiä erilaisin näkö- ja havaintokokein? Ei pidä missään nimessä olettaa, että parhaat silmät näkisivät parhaiten. Prosessi edellyttää myös erittäin hyviä aivoja, jotka prosessoivat näköinformaatiota parhaalla tavalla. Aluksi pitäisi siis sopia joistakin standardimittareista, minkälainen kokeen pitäisi olla? Mitä pitää havaita: jotkut havaitsevat hämärässä paremnmin, toiset ehkä liikettä herkemmin, jne. jne. Seuraavassa asiaa pelkästään ajatellaan siten, että kuinka monta pikseliä jostain kuvaruudusta voidaan erotella. Elikkä ei varsinaisesti ole menty syvemälle havaitsemisen luokittelussa. http://www.swift.ac.uk/vision.pdf Sen mukaan paras erottelukyky on noin 28 kaarisekuntia 2 astetta näkökentän keskellä ja tämän ulkjopuolella näkö on huomattavasti huonompaa. Tämän johdosta silmää pitää kääntää ja tarkentaa (akkomodaatio), kun halutaan saada tarkkaa informaatiota tämän alueen ulkopuolelta. Tarkin erottelukyky 28 kaarisekunttia: 1/60/60*28=0.00778 tan(1/60/60*28)=0.00014 1000*tan(1/60/60*28)=0.13575 Elikkä 1 metrin päästä erottaisi 0.135 mm ja esim. 15 cm päästä (jos näkee niin lähelle) 150*tan(1/60/60*28) = 0.02036 mm Näistä saataisiin 1 metrin päähän 1/(1000*tan(1/60/60*28)) = 7.36660 viivaa/mm ja 15 cm päähän 1/(150*tan(1/60/60*28)) = 49.11067 viivaa/mm Joka olisi aika hyvin yhtäpitävä alustavan arvion kanssa siitä, että paras erottelukyky olisi noin 10 viivaa/mm (riippuen tietysti henkilön likinäkökyvystä). Se kuinka lähelle näkee riippuu siis silmän akkomodaatiokyvystä, joka nuorilla on yleensä parempi ja keski-iän ohitettua yleensä nopeasti heikkenee (ns. ikänäkö), jota kuitenkin voi korjata lukulaseilla. Tietysti suurennuslasilla näkee periaatteessa vaikka 2 cm:n päähän, jolloin erottelukyky edelleen paranee. Ikänäkö johtuu mykiön kovettumisesta iän myötä: se menettää joustavuutensa eikä enään pysty muuttamaan muotoaan lähelle (taikka kauas) näkemistä varten. Akkomodaatiokyky vähenee taikka puuttuu kokonaan. Edes silmien lihasharjoitus ei auta, koska kovaa mykiötä ei pysty enään palauttamaan joustavaksi. Pitää siis korvata akkomodaatio vaihtelemalla silmälaseja sopiviksi riippuen näkötilanteesta. Mielenkiintoinen kysymys on, onko kehitetty akkomodoituvia silmälaseja, jotka automaattisesti fokusoituisivat sen mukaan mihin katsellaan (kuten autofokusoivat kamerat)... ? Siinäpä sitä yhden luennon tarpeiksi jo onkin...
Okei.. Eli luin tämän kertaalleen, vaikkakaan en nyt laskuissa pysynyt täysin samalla aallonpituudella, niin ymmärsin sen verran, että tässä käytiin nyt läpi miten näkö ja havainnointi lasketaan ja mitkä kaikki asiat tähän vaikuttavat, mutta vaikka tämä onkin kohtuu hyvin asiaa aukaiseva 'luento', niin itse en ainakaan se perusteella pääse lopputulokseen, esim. näkeekö keskimääräisesti ihmisnäkö resoluution 2500x1600 'oikealla tavalla', niinkuin vaikka 1920x1080, esimerkiksi 30cm päästä 21,5" näytöltä?
