시력에 관한 연구를 할 때, "20/20"시력은 1 arcminute 크기의 세부 사항을 해결할 수있는 시력, 대부분의 사람들이 약 20/15 시력 , 생리 한계로 인해 시력에 해당한다는 것을 배웠습니다. 기본적으로 20/10 이상의 시력을 가진 사람은 없습니다. 이것은 약 0.5 arcminutes 크기의 디테일을 해결하는 상한입니다.
Wikipedia에 따르면 달은 육안으로 볼 때 폭 이 약 30 arcminutes 입니다.
이것들을 합치면 육안으로 달을 볼 때 아무도 60x60의 달 이미지에서
볼 수있는 것보다 더 많은 세부 사항을 볼 수 없으며 보통 사람은 더 이상 세부 사항을 볼 수 없다고 말합니다. 40 × 40 버전
모니터에서 너무 작아 보입니다. 그것이 육안으로 달에서 볼 수있는 모든 세부 사항이 될 수 있습니까?
답변:
나에게 지금까지 가져 오지 않은 것 같습니다. 물론, 사람의 눈과 컴퓨터 모니터의 차이로 인해 몇 픽셀 정도 떨어져있을 수 있지만, 크기의 순서는 옳은 것처럼 보입니다. 이미지의 세부 사항, 면밀한 모습, 내가 볼 때 보이는 것과 거의 일치 보름달을보세요.
물론, 당신은 그것을 스스로 쉽게 테스트 할 수 있습니다 : 달이 가득한 어두운 밤에 나가서 이미지에서 보이지 않는 (확대중인 경우에도) 세부 사항을 육안으로 볼 수 있는지 확인하십시오. 시력을 일치시킵니다. 난 당신이 볼 수 의심되는 일부 하지만 매우, (달이 완벽하게 풀 수없는 경우, 특히 종료 근처) 추가 세부 사항.
보다 객관적인 테스트를 위해 망원경 발명 전에 천문학자가 만든 달의 초기지도 또는 스케치를 찾아 볼 수 있는데, 육안으로는 육안으로 해결할 수있는 한계를 나타낼 수 있습니다. (당신이 필요한 그 당시 천문학 할 수있는 좋은 시력을 가질 수 있습니다.)
아아, 그것은 1600 년대 초에있는 망원경의 발명은 그들이 본 것을 모든 천문학은 망원경을 통해 달을보고 스케치 돌진 갈릴레오 자신에서 시작하는, 달 도면의 진정한 홍수에 가져 동안 밝혀 매우 몇 달의 천문학적 (순전히 예술적인 것과는 대조적으로) 그림은 그 시대 이전부터 알려져 있습니다. 초기 천문학 자들은 놀랍도록 정확한 별표를 작성하고 육안으로 행성의 움직임을 추적 하느라 바빴지만, 달의 정확한 그림을 그리는 것이 중요하지는 않지만, 달의 모습을 알고 싶다면 당신이해야 할 일은 그것을 직접 보는 것입니다.
아마도이 행동은 당시 아리스토텔레스의 영향을 받아 세상의 부패와 불완전과는 반대로 질서와 완전의 영역으로 하늘을 유지했던 당시의 일반적인 철학적 견해에 의해 부분적으로 설명 될 수 있습니다. 그러므로 달의 얼굴에 분명하게 보이는 "반점"은 주로 철학적 난처한 것으로 여겨졌으며, 연구하거나 분류해야하는 것이 아니라 단지 설명해야 할 것이 었습니다.
실제로, 육안으로 만 관측 된 최초의 마지막 달지도 는 윌리암 길버트 (William Gilbert, 1540–1603)에 의해 그려졌으며 사후 출판 된 작품 데 문도 노스트로 서브 루나 리 (De Mundo Nostro Sublunari )에 포함되었다 . 위의 그림과 같이 작은 40 x 40 픽셀 이미지와 비교할 때 그의지도에 실제로 포함 된 세부 사항이 얼마나 놀랍습니다.
왼쪽 : 갈릴레오 프로젝트 의 윌리엄 길버트 달지도 ; 오른쪽 : 보름달의 사진으로 가로 40 픽셀로 축소되고 다시 320 픽셀로 돌아갑니다.
실제로, 그의 망원경 관측에 근거한 것으로 유명한 1610 년 에 그의 유명한 Sidereus Nuncius 에서 갈릴레오 갈릴레이 (Galileo Galilei)에 의해 출판 된 달의 스케치조차도 그리 나쁘지 않습니다. 그것들은 터미네이터 근처를 제외하고는 거의 디테일을 보여주지 않으며, 약간의 디테일은 기발한 경계가 정확하지 않은 것으로 보입니다. 아마도 그들은 정확한 천문 묘사보다 "아티스트의 인상"으로 더 잘 여겨 질 것입니다.
Sidereus Nuncius (1610)에서 Wikimedia Commons를 통한 초기 망원경 관측을 기반으로 한 갈릴레오의 달 스케치 . 묘사 된 세부 사항 중 일부가 실제 음력과 자신있게 일치 할 수있는 경우는 거의 없습니다.
토마스 해리엇 (Thomas Harriott) (1560-1621)은 거의 망원경으로 관측 한 망원경의 관측에 근거한 훨씬 더 정확한 달 그림을 같은 시간에 제작했지만 그의 작품은 그의 죽음 이후까지 출판되지 않은 채 남아 있었다. Harriott의지도는 실제로 위의 60 픽셀 사진의 디테일 레벨을 넘어 서기 시작합니다. 예를 들어 마리아의 모양이 비교적 정확하게 나타납니다. 그러나 이것은 아마도 여러 달의주기에 걸쳐 망원경을 사용한 광범위한 관측에 근거한 것으로 추정된다 (예를 들어 분화구가 터미네이터에 가까울 때 분화구를보다 명확하게 볼 수 있음).
왼쪽 : 토마스 해리엇의 음력지도. 1610-1613 년 초기 망원경 관측에 근거한 Chapman, A. "새로운 인식 된 현실 : Thomas Harriot 's Moon maps" , Astronomy & Geophysics 50 (1), 2009; 오른쪽 : 위와 같이 보름달과 동일한 사진으로 가로 60 픽셀로 축소되고 다시 320px로 축소됩니다.
상기 문제에 도시 한 바와 같이이 기록 여담에 기초하여, 우리는 따라서 실제로, 달의 40 화소 화상 결론있다 않는다 60 픽셀 이미지에도 상세히 일치하면서 비교적 정확하게 도움없이 관찰자에게 보이는 디테일의 레벨을 나타내는 1600 년대 초의 원시 망원경을 사용하여 관측자에게 보이는 수평.
출처와 추가 자료 :
예, 아니오
그렇습니다. 달의 겉보기 크기는 30 arcmin입니다. 대부분의 사람들의 시력은 1 arcmin이라는 것이 사실입니다. 따라서 달에서 볼 수있는 가장 작은 디테일의 각도 크기를 취하고 여러 줄을 똑바로 늘어서 놓으면 수십 개만으로 달 지름까지 확장 할 수 있습니다. 그런 의미에서 당신은 맞습니다.
그러나 컴퓨터 화면에서 상황을 재현하려고하면 비교가 중단됩니다. 우선, "픽셀"에서 눈이 보이지 않습니다. 대부분의 광학 시스템과 마찬가지로 매우 작은 디테일을 취하여 더 큰 지점까지 번지 는 포인트 스프레드 기능이 있습니다. 눈의 해상도는 픽셀 크기가 아니라 포인트 스프레드 기능에서 나오는 종 곡선의 크기이며 부드러운 가장자리를 가지며 둥글며 어디에서나 고정되지 않습니다.
비교할 때 더 큰 스폿의 크기를 디지털 화면의 픽셀 크기와 동화시킵니다. 그러나 그것은 동일하지 않습니다. 해당 축소판의 픽셀 격자는 고정되어 있으므로 픽셀 사이에있는 모든 것이 영원히 손실됩니다. 앨리어싱은 원본 이미지에없는 인공물을 개입시켜 만듭니다. 모니터의 다이나믹 레인지는 눈의 다이나믹 레인지와 같지 않습니다 (눈이 훨씬 좋습니다). 모니터의 색상 및 밝기 수준은 개별적이며 눈은 연속체로 간주됩니다. 마지막으로, 뇌의 시각 중심은 지능적인 보정 알고리즘을 라이브 이미지에 적용하는 강력한 컴퓨터와 같습니다.
목록은 계속 이어집니다. 결론은-이 모든 효과가 결합되어 게시 한 죽은 고정 된 썸네일보다 약간 풍부한 라이브 이미지를 인식 할 수 있다는 것입니다. 훨씬 나아지지는 않지만 조금 나아집니다. 눈이 한계를 "해결할 수있는"것은 아니지만, 큰 이미지를 컴퓨터 화면의 작은 고정 픽셀 격자로 축소하면 너무 많이 잃는 것과 같습니다.
컴퓨터 화면에서 현실을 재현하는 것은 매우 어렵습니다. 훨씬 좋은 방법은 2000 x 2000 픽셀의 달 이미지를 가져 와서 큰 슈퍼 HD 모니터에 놓고 이미지의 겉보기 크기가 30 arcmin 인 지점으로 다시 옮기는 것입니다. 원래 쿼리의 상황에서는 만족스럽지 않지만 훨씬 더 나은 시뮬레이션입니다.
망원경과 같은 연속 광학 시스템의 해상도를 카메라와 같은 고정 디지털 그리드에 매핑하려고 할 때마다 비슷한 문제가 나타납니다.
픽셀 크기가 4 미크론 인 센서를 사용한다고 가정 해 봅시다. 망원경의 초점이 4 마이크론 인 선형 해상도를 가정 해 봅시다. 센서가 망원경에 맞습니다.
글쎄,별로. 그렇게되면 실제로 약간의 해상도를 잃게됩니다. 이미지는 좋지만 실제보다 약간 부드럽습니다. 위에 표시된 매개 변수를 가진 시스템을 사용하여 얼마 전에 찍은 달의 이미지를 아래에서 참조하십시오.
조금 부드럽다는 것을 알 수 있습니다. 실제로 픽셀까지는 아닙니다. 난기류도 중요한 역할을하지만 문제의 일부는 선형 해상도가 픽셀 크기와 동일하다는 것입니다.
아래 이미지를 클릭하고 새 탭에서 엽니 다. 브라우저가 창에 맞게 다시 축소되는 경우 큰 이미지를 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하여 전체 크기로 확장합니다. 전체 해상도 이미지를보고 내가 말하는 효과를 확인하려면이 작업을 수행해야합니다. 이 작은 버전에서는 퍼지가 보이지 않습니다.
예를 들어,이 현상을 해결하는 한 가지 방법은 프라임 포커스의 선형 해상도가 카메라 픽셀 크기보다 훨씬 클 때까지 (아마도 4 배 더 커질 때까지) 망원경에서 이미지를 블로우하는 것입니다. 모든 처리를 수행 한 다음 원하는 경우 축소하면 이미지가 더 선명 해집니다. 여러 프레임을 쌓아 올리면 전체 품질이 망원경의 이론적 성능과 거의 100 %에 가깝습니다.
TLDR : 연속 광학 시스템과 이산 픽셀 격자는 매우 다른 것으로 쉽게 비교할 수 없습니다.
달을 "살아"보면 정지 영상이 보이지 않습니다. 당신은 "비디오"를보고 있습니다 : 망막은 시간이 지남에 따라 여러 이미지를 수집하고 있습니다. 이러한 픽셀을 고려해야합니다. 그들은 여분의 픽셀에 해당합니다.
삼각대에 장착 된 카메라를 사용하여 60x60 픽셀 이미지가 약간 흔들린다 고 가정합니다. 여러 이미지에서 더 높은 해상도의 이미지를 재구성 할 수 있습니다.
프레임 단위로 일시 정지하거나 밟을 때 선명하게 보이는 비디오가 어떻게 흐릿하게 나타날 수 있는지 알아 본 적이 있습니까?
따로, 기억해야 할 또 다른 점은 픽셀은 정보 단위가 아니라는 것입니다. 픽셀을 인코딩하는 비트 수를 지정하지 않으면 그렇지 않습니다. 연속 진폭 해상도와 노이즈가없는 60x60 포인트를 샘플링한다고 가정합니다. 60x60 픽셀 이미지에는 무한 정보가 포함되어 있습니다 (물론 인접한 세부 정보를 확인하는 기능은 여전히 제한적입니다).
이 모든 천문학적 답변을 마친 후 컴퓨터를 추가하겠습니다.
모든 모니터에서 픽셀이 동일하지는 않습니다. 1990 년대 모니터를 사용하고 최신 스마트 폰 화면을 사용하면 60 픽셀이 동일하지 않습니다.
시력 정확도에 따라 픽셀 크기를 어떻게 계산 했습니까?