Съвсем естествено е, че откакто първата аналогова камера видя бял свят, тези устройства се сравняват с човешкото око. Свойства като острота, чувствителност към светлина, бленда, обектив, фокусно разстояние и яркост се използват за описване и на двете. Но цифровата революция промени ситуацията, защото камерите вече са основно компютри, които могат да виждат и мислят.

човешкото

Днес всеки може да направи технически добра снимка, защото „компютърният елф“, който е скрит някъде в процесора за изображения под името „интелигентна автоматизация“, ще се погрижи за задаване на ключовите параметри и изостряне на сцената. Основните принципи на фотографията обаче все още са непроменени.

За да бъде една снимка добра и интересна, тя не трябва да бъде технически перфектна, дори не трябва да е идеално остра. Най-интересните снимки често се правят уникални поради лекото размазване на обекта или техническото "несъвършенство", причинено от определени настройки на параметрите. Фотографът просто трябва да спре времето в точното време и на точното място. Разбира се, много неща могат (и често се налага) да се правят на компютър днес, но истинското изкуство на фотографията все още е да заснемете сцена от правилния ъгъл.

Камерата с обектива замества окото на наблюдателя, а процесорът за изображения е просто неговият мозък. Така че, когато говорим за интелигентност и памет, говорим за способността да обработваме и анализираме данните от изображенията. Следователно можем задоволително да сравним камерите с човешкото зрение и мозък.Как би се получило такова пряко сравнение?

Колко пиксела виждате?

Въпреки че няма точно изчисление, се посочва, че човешкото око има обща разделителна способност над 100 мегапиксела, което не е числото, с което мозъкът ни всъщност работи. Подобно на компютъра, мозъкът избира това, което вижда и фокусира вниманието си върху физически по-малки резолюции, които реално може да обработи (изчисли) в качеството си (изчислителна мощност).

Въпреки че окото е добре насочено по отношение на общата разделителна способност, използваемата разделителна способност на роговицата или това, с което мозъкът работи в момента, можем приблизително да изчислим някъде между 5 и 10 мегапиксела, което е често срещана разделителна способност за мобилните телефони днес.

Съвременните камери могат да надминат човешкото око с тяхната разделителна способност, но окото работи в разделителна способност 5-10 мегамиксела непрекъснато, докато камерата улавя само едно изображение наведнъж. Ако записвате видео, най-често срещаният е максимумът във формат Full HD, който е само около 2 мегапиксела! С отличителност, окото явно печели.

Оптична спирачка

Настоящото развитие на лещите не е в крак със сензорните чипове. С достъпна камера качеството често се влошава при висока разделителна способност, особено по краищата на изображението. В света на електрониката, т.нар Законът на Мур обаче производството и разработването на оптични елементи следват техния „аналогов“ темп.

Докато разработването на обектива отнема много време, дизайнерите на електроника вече могат да използват бързо нарастващата изчислителна мощност по-бързо и да помогнат при липсата на оптика (правилно винетизиране, изкривяване на цевта и др., Използвайки математически алгоритми). Ако обективът не позволява да се получи по-висока разделителна способност, можем поне с използването на по-мощен процесор да увеличим чувствителността към светлина и по този начин общата яснота на изображението.

Законът на Мур описва увеличаването на броя на транзисторите на чип с течение на времето, както следва: "Броят на транзисторите, които могат да бъдат поставени на чип, като същевременно се поддържа най-добрата цена, се удвоява на всеки две години." Това е изявление, използвано в една от неговите статии от 1965 г. на Гордън Мур, един от основателите на Intel. Този закон е в сила от началото на 70-те години, когато интензивното развитие на микропроцесора започва до наши дни. Терминът закон на Мур първоначално е формулиран под формата на наблюдения и прогнози. Плановете на полупроводниковата индустрия предвиждат, че законът на Мур ще се прилага за няколко поколения чипове. Много етапи са паднали по пътя на нарастващата плътност на интеграция - което в допълнение към работната честота е основната предпоставка за увеличаване на производителността на процесора). И въпреки че на няколко пъти изглежда, че технологията е достигнала физическото дъно, бариерите винаги са били преодолени и 18-месечният хоризонт е запазен, докато броят на транзисторите на чипа продължава да расте. Законът на Мур обаче няма да се прилага безкрайно, тъй като технологиите ще бъдат ограничени в даден момент от законите на физиката.

Динамичен обхват

Обсъжданият проблем при обработката на изображенията е широкият динамичен диапазон на интензивността на светлината. Твърди се, че човешкото око има диапазон на светлинен контраст до 120 dB, което е доста балансирана битка, въпреки че цифровото може да направи малко повече.

Въвеждането на новата технология Lightfinder, която все още се използва в охранителните камери, дава възможност за цифрово предаване на цветно изображение дори на тъмно с почти нулева видимост. Тук се проявява гореспоменатият закон на Мур. Следователно при лоши условия на осветление можем да очакваме наистина фундаментална промяна. Тъй като CMOS сензорите се развиват, камерите са почти толкова чувствителни към светлина, колкото човешкото око, а при резолюции HTDV или VGA много камери са още по-чувствителни и ни превъзхождат.

Механика на очите и камерата

Зрителният ъгъл на окото е приблизително 75-95 °, а скоростта на промяна на зрителния ъгъл (панорама) е приблизително 900 ° в секунда. Ако сравним тези данни с настоящите PTZ камери, човешкото око е по-бързо от повечето от тях и засега надминава алгоритмите за автофокус. Подобряването на фокуса все още е една от основните точки на интерес за производители и компании като Olympus или Nikon, като в това отношение счупва един след друг рекорд.

Тъй като обаче човешкото око няма оптично увеличение, камерите все още имат огромно предимство. Дори и най-евтините модели могат да приближават с оптиката си поне 3 пъти, за което човек се нуждае от "допълнителна оптика" (бинокъл).

Въпреки че технологията не трябва да спи и да си почива като хората, тя също трябва да изключва, рестартира и, разбира се, да зарежда фенерчетата от време на време. Трябва да се има предвид, че както инфекциите и чуждите предмети могат да повлияят на човешкото око, така и някои неща могат да повлияят на оптиката и сензорите на цифровите устройства. Мръсотия, прах, дим или мъгла влияят върху обектива на камерата точно както нашите очи.

Сензорният чип обаче има едно предимство пред окото, а именно способността да реагира на невидимо инфрачервено лъчение, което позволява на някои камери да виждат със светлина дори в тъмното. Разбира се, специалните охранителни камери също могат да улавят лъчиста топлина и следователно имат способността да виждат дори при иначе нулева видимост, но такова изображение има своите ограничения и се използва най-вече само за основно откриване.

Как се справяте с паметта?

Всички имаме някои спомени, към които можем да се върнем всеки момент в съзнанието си. Можем само да се чудим колко удивително мозъкът ни може да анализира изображения и „видео“ от нашето минало и в същото време да може да ги съхранява в продължение на много години. Досега дори най-напредналите компютри изостават от човешките в тази дисциплина.

Въпреки това паметта и работата им непрекъснато се подобряват благодарение на известния закон на Мур. Благодарение на разработването на SD карти с памет, ще можем лесно да съхраняваме седмици видеоклипове или хиляди и хиляди големи, висококачествени снимки директно в камерата на един носител през следващите години, без необходимост от подмяна. Преди няколко години изчислихме капацитета до мегабайта, а днес картите с памет също се предлагат с капацитет от 64 и 128 GB, докато по-големият капацитет вече е на път.

Въпреки това не само се увеличава капацитетът за съхранение, но се увеличава и скоростта и достъпността на Интернет. Изживяваме бум на услуги, базирани на облачни решения, които също са проникващи камери. Следователно е повече от вероятно скоро да имаме "неограничен" капацитет на паметта в камерите.

Man Vs. машина

Нека си зададем последния въпрос „По-добър ли е човек или машина?“ Както вероятно знаете, отговорът е двусмислен. Технологията надминава нашата визия в някои отношения, но все още не достига всичките ни способности и вероятно ще са необходими още няколко години, докато силите се изравнят.

Изкуственият интелект в камерите направи огромен скок, главно поради нарастващата производителност на процесорите за изображения, но все още не отговаря на усещането на човек, който може да работи с ръчни настройки. За да се постигнат желаните резултати, сътрудничеството и на двете е необходимо днес и в близко бъдеще. Нашият мозък може да анализира сцената и да предскаже поведението на уловените обекти чрез човешката интуиция. Нашата дългосрочна памет е ненадмината в животинския свят, но камерата никога не заблуждава, обърква или модифицира спомени - тя винаги записва точно това, което вижда и без украса.

В резултат на закона на Мур имаме все повече изчислителна мощ и по-използваема разделителна способност, докато човешката еволюция засега изглежда е, че има повече от нас, ние сме по-високи - и по-широки. Разглеждайки продължаващата надпревара, става ясно, че законът на Мур работи много по-бързо от еволюцията на г-н Дарвин.

Ние се интересуваме от вашето мнение. Какво мислите, технологията надминава човешкото око?