A ilusão da fotografia e o milagre da visão

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Anonim

O processo fotográfico é uma grande ilusão de cima a baixo. Pense nisso. Tudo sobre o processo é truque visual. A fotografia fornece um fac-símile razoável da percepção da vida real e, felizmente, o córtex visual do seu cérebro é muito indulgente e está disposto a brincar com esse ardil.

Aqui está o que quero dizer.

Seu cérebro é muito inteligente; maneira mais inteligente, adaptável e inteligente do que às vezes pensamos. A percepção humana ocorre em um nível completamente diferente da fotografia (ou mesmo da videografia). Mas a ciência fotográfica e as funções avançadas de câmera possuem certas vantagens sobre o sistema da natureza. Aqui está uma comparação dos dois sistemas.

Movimento / Natureza morta

Sua câmera é capaz de capturar fatias de tempo e literalmente congelar o movimento em suas trilhas. As velocidades do obturador da câmera dividem e dividem a vida em instâncias de tempo que duram apenas milésimos de segundo cada. Somente quando falhamos em definir a velocidade do obturador e a sensibilidade (ISO) adequadamente, os objetos em movimento são gravados como um desfoque.

Seus olhos, por outro lado, raramente viram algo absolutamente imóvel, a menos que seja uma formação ou construção rochosa. Mesmo assim, nossa visão está constantemente mudando simplesmente porque nosso corpo se move continuamente.

Embora seus olhos capturem milhares de quadros a cada segundo, eles processam as imagens de maneira bem diferente da sua câmera. Eles transmitem instantâneos de alta velocidade para o córtex visual do seu cérebro - dois de cada vez (visualizações direita e esquerda) fornecendo dimensão e forma. E eles fazem isso o dia todo, todos os dias. Não são necessárias baterias ou cartões de memória.

Seus olhos mudam e atualizam sua visão milhares de vezes a cada segundo para pintar cenas tridimensionais em movimento completas em sua mente. Este é um “fluxo” perpétuo à velocidade da luz.

Vídeo

A ilusão de imagens em movimento (ou filmes) chega perto de replicar o que os olhos humanos percebem como movimento. A ação retratada em filmes é realizada quando imagens de quadro único são exibidas em uma tela sequencialmente na mesma velocidade em que foram gravadas. O processo funciona de forma eficaz para simular o que o olho humano processa em taxas muito mais altas.

A principal diferença é a velocidade de processamento. Codecs de vídeo específicos (palavra de computador para o processo de compactação e descompactação) envolvem velocidades de captura / reprodução padrão da indústria (quadros por segundo) projetadas para corresponder ao poder de processamento de vários sistemas de reprodução. Os vídeos são gravados e reproduzidos em velocidades de até 60 / fps para induzir o olho a perceber o movimento em vez de ver quadros individuais piscando.

Foco automático e fundos desfocados

A câmera focaliza um único plano ou profundidade de campo e desfoca o resto da imagem. Você tem a opção de focar automaticamente em todos os assuntos na cena ou selecionar áreas específicas de localização.

Se você definir a câmera para foco automático, deve se lembrar que a câmera sempre busca e focaliza os objetos com a maior taxa de contraste na cena. Para controlar isso, você pode selecionar entre detecção de rosto, rastreamento de foco automático, vários pontos de foco (foco de zona) ou configurações gerais de cena para informar a câmera de sua preferência.

O foco da câmera trata do gerenciamento do desfoque; fazendo com que o olho se concentre em uma parte específica da cena.

Seus olhos realmente não veem manchas. Eles focam automaticamente no único assunto de sua atenção e gradualmente desfocam e separam a visão das áreas não-assunto. Isso é bem diferente do "bokeh" da câmera. Feche um olho e veja uma cena na sala, então troque os olhos e observe como o plano de fundo muda.

O olho humano desloca os objetos no fundo enquanto a câmera tenta desfocá-los. Fomos condicionados a aceitar desfoque de fotos como se fossem parte da vida real, embora não sejam!

Dois Versus Tridimensional

As câmeras de lente única capturam apenas imagens bidimensionais; com altura e largura. Os itens em foco são limitados a um único “plano” definido ou distância da câmera. A dimensão da profundidade é simulada desfocando objetos que não estão em foco perfeito.

Seus olhos nunca observam cenas em apenas duas dimensões; eles veem todas as cenas em três dimensões, por meio de dois pontos de vista horizontais convergentes, seus olhos esquerdo e direito. Seus olhos se ajustam e mudam a distância focal quase que instantaneamente. Só recentemente Hollywood percebeu o truque do 3-D.

A dimensão, como a profundidade, é percebida visualmente desfocando ligeiramente e mudando horizontalmente as duas cenas atrás do objeto em foco. Isso difere significativamente do método da câmera de simplesmente desfocar e suavizar o fundo. Embora a profundidade possa ser simulada, a dimensão não pode ser. Dimensão requer um processo chamado paralaxe, uma palavra derivada do francês "paralaxe" que significa "fato de ver incorretamente".

Profundidade de Campo

A câmera usa sua única lente para capturar assuntos de uma visão frontal direta. Com a câmera, você também pode determinar quanto da cena deseja em foco, gerenciando a profundidade de campo (DOF); desfocando o primeiro plano e o fundo para dar ênfase.

Você não pode fazer isso com os olhos. Se você se concentrar em um objeto próximo a você, quase tudo que estiver atrás do objeto será automaticamente desfocado.

Cada um de seus dois olhos vê o mesmo assunto de um ângulo ligeiramente deslocado horizontalmente, o que é uma coisa muito boa! Essa visão cruzada e sobreposta permite que você veja o suficiente dos lados de cada objeto para sentir a dimensão, avaliar distâncias e navegar com segurança em torno de obstáculos. Quando as duas visões do olho são combinadas, elas fornecem uma profundidade e dimensão únicas para a sua percepção.

Tente caminhar ao ver a cena SOMENTE pelo visor da câmera e você notará a diferença.

Esfera de Foco

Todas as lentes de câmera têm uma coisa em comum. Quando eles focalizam um objeto a uma distância medida da lente, tudo o mais na cena (a mesma distância da lente) também está em foco. A natureza óptica da forma esférica da lente faz isso acontecer. Quando você emprega uma lente grande angular, pode ver tudo na cena com um foco quase perfeito.

O olho humano é bem diferente. Nosso foco em um assunto é, na verdade, limitado a um raio de visão muito pequeno, entre 7-10 ° de largura. Tudo fora daquela janela parece desfocado; não borrado, mas apenas fora de foco nítido.

Enquanto nossa visão periférica se estende por quase 180 °, apenas um círculo de visão muito estreito parece totalmente focado. A maneira como percebemos cenas inteiras por nossos olhos está constantemente mudando e enviando manchas de foco para o córtex cerebral, que pinta uma cena momentânea em nossa mente.

Tente olhar para uma palavra nesta tela. Você notará que, a menos que sua atenção mude ligeiramente, as palavras em ambos os lados dessa palavra não estão realmente "em foco". A verdadeira magia é que ambos os olhos têm essa agilidade e ambos trabalham em uníssono perfeito, vendo o mesmo ponto exato e mudando juntos precisamente no mesmo momento.

Monocromático

Todas as câmeras digitais são capazes de gravar imagens usando apenas o canal de luminosidade, produzindo imagens em “preto e branco”. As imagens fotográficas monocromáticas removem todas as informações de crominância (cor) e contam apenas com o contraste de uma única cor (luminância) para retratar a cena.

As raízes mais antigas da fotografia estão na fotografia em preto e branco, já que o desenvolvimento de emulsões de filme foi capaz de capturar apenas os valores de luminância (monocromático) com as partículas de haleto de prata sensíveis à luz. Até mesmo os filmes coloridos usaram esse mesmo processo monocromático, mas adicionaram filtros de cores para capturar ondas de luz RGB individuais.

Seus olhos nunca experimentaram esse fenômeno, exceto na reprodução fotográfica. Os cones e bastonetes do olho que constituem os receptores de imagem interpretam todas as cenas em cores. Receptores vermelhos, verdes e azuis em seus olhos realizam esse mesmo serviço para sua visão.

Esta característica da fotografia é talvez o exemplo mais bazar de perdão visual, embora as hastes do olho (mais receptivas à frequência da luz verde) sejam mais capazes de perceber formas e formatos sob condições de iluminação muito baixa. É por isso que identificar cores com pouca luz é tão difícil. Não por coincidência, o canal verde da fotografia digital colorida captura as informações monocromáticas mais realistas.

Zoom, grande angular e telefoto

Você provavelmente possui uma lente zoom, uma telefoto de foco fixo ou uma lente grande angular para sua câmera. Essas lentes de distância variável permitem capturar cenas mais próximas ou mais distantes do que seus olhos normalmente veem. Seus olhos humanos estão “fixos” em um ponto de vista 1: 1 ou “em tempo real”.

Se quiser ver um objeto a uma distância diferente, você deve ajustar sua distância pessoal em relação ao objeto ou ver o mundo por meio de lentes de aumento como binóculos.

Resolução

Aqui está outra área onde os sistemas fotográficos têm uma vantagem sobre a visão humana. Quando lentes ultra-nítidas são acopladas a sensores de imagem de alto megapixel, o número de pixels disponíveis para publicar uma foto excede em muito o tamanho e as capacidades de ampliação da visão humana. Quando os pixels são exibidos pequenos o suficiente para escapar da detecção (cerca de 100 por polegada), os tamanhos de projeção e reprodução da imagem são quase ilimitados.

Auto-foco

Sua câmera pode capturar uma cena em que tudo está com um foco quase perfeito. De um objeto a poucos metros de distância a uma montanha a cinco milhas de distância, tudo é nítido e claro. É impossível que seus olhos vejam cenas inteiras em foco perfeito, embora as impressões fotográficas dependam da aceitação indulgente do cérebro dessa interpretação anormal.

Seus olhos raramente mantêm o mesmo foco por qualquer período de tempo. Seu cérebro fica faminto por informações visuais e seus olhos sabem como satisfazer esse apetite. Seus olhos mudam sua atenção rapidamente para manter o foco em objetos em movimento.

Tente olhar para esta página por mais de 15 segundos e provavelmente você notará seus olhos mudando brevemente antes de voltar para a palavra que estava lendo. Seus olhos e cérebro têm um apetite visual insaciável e uma curiosidade sem limites.

Pixels, pontos e manchas

E então há toda a própria ilusão de pixel / meio-tom. Seus olhos registram as cores da natureza como tons contínuos, cores que não têm estágios ou gradações. Um feito que nós, ilusionistas gráficos, nunca fomos capazes de reproduzir. Cada imagem que reproduzimos deve ser dividida em partículas minúsculas de cor tão pequenas que a visão humana não pode identificá-las facilmente individualmente (eu exagerei os pixels e tamanhos de pontos de meio-tom para aqueles que não conhecem o truque).

Algo para pensar sobre

Apesar de todas as semelhanças entre a câmera e o olho humano, existem tantas (se não mais) diferenças.

Mas, apesar dessas diferenças, seríamos muito mais pobres sem a precisão do olho humano e os recursos da câmera digital. Aprecie os dois sistemas pelo que eles agregam à sua percepção da vida.