眼の不思議

質問

こんにちは。
寒い日が続きますね。先日、雪の降った晩に、外を見ていて急に不思議になりました。
明るい窓の外の、雪のつもったベランダの向こうに、町の夜景がとてもきれいに見えました。暗い空にはうっすらと雲が流れていました、、、。
　なぜ私の眼は、それらの風景の、どれもがいっぺんに鮮やかに見えるのでしょう？窓はまぶしすぎることもなく、雪は白く光り過ぎる事もなく、町の明りは暗すぎずにはっきりと、夜空の雲はうっすらと白く、、、。その時、カメラで写真を撮っても、自分が見ているように撮るのはむずかしいだろうと思いました。難しい質問かも知れませんが、なにかヒントでも結構ですので、よろしくお願い致します。

回答No.8

bunsekiya · ベストアンサー

うろ覚えですが・・・、半年ぐらい前にネット上のニュースで見ました。

明暗に対する反応の推移が、目で見た場合とカメラでは違います。
横軸に明るさ、縦軸に反応の強度を取ったグラフで、ＣＣＤの出力やフイルムの感光を斜めの直線（正比例の直線）と仮定すると、目で見た場合はある程度を超えた強い光には反応を抑える方向に、弱い光には引き上げる方向にズレています。ちょうどＳ字を引き伸ばしたような感じです。

このズレが視細胞のレベルでの反応自体だったか、脳での補正だったかは忘れてしまいましたが、この補正をデジカメでできないか研究中というニュースだったと思うのです。そうする事で、明るさのコントラストが大きくても、明部暗部どちらかの詳細を犠牲にしなくてもよくなり、目で見た景色と写真が近付くのだという記事でした。

お礼

ありがとうございました。反応の非直線性、やはり生物の特技はアロステリズムらしいのですね。。トップレベルの情報に感謝致します。

回答No.7

silverbear

Ｎｏ１です。
まったく伝わっていないようだったので、ちょっと調べながら書いてみます。

まず、
>オート露光調節機能付き
違うと思います。
http://www.ajoc.or.jp/vc_avenue/eye/
見ていただければ分かるのですが、人は虹彩の中の瞳孔を調節して光の感度を変えています。
多少は網膜や、脳の画像処理でも調節できると思いますが、カメラできちんと取れなくなるほど違う明るさを補正できるほどのオート露光調節機能があったら網膜なんて必要ありません。
なので、それは無いと思います。

http://www.ocular.net/jiten/jiten007.htm
ここの中心視力、中心外視力を見てください。
おそらく中心視力が１．０として解説してあると思うのですが、
”視線が2度ずれると0.4，5度ずれると0.1に下がり，10度はなれる0.05くらいの非常に低い視力になります。”
と書いてあります。
これは簡単に言うと、1ｍはなれたものを見る時、見ているものの中心から約３．５センチ外側の視力は０．４しか無いということです。
実際に字などを読んでみてはどうでしょう？　視線の中心の字は読めるのに、中心から３．５センチずれた字がよめるかどうか。結構見えないと思います。
つまり、カメラと目を比較しようとしたら、カメラはずいぶんズームしないとだめだということです。（視力０．４の範囲だと中心から２度の範囲）
このぐらい狭い範囲を限定してそれぞれを写したとすると、
>窓はまぶしすぎることもなく、雪は白く光り過ぎる事もなく、町の明りは暗すぎずにはっきりと、夜空の雲はうっすらと白く
は全て綺麗に撮れるのではないでしょうか？

逆にカメラでこれらが全部入るように撮った場合、あなたが比較する時には目を動かさずに全てを見る事が必要です。
焦点が合っていないのでぼやけるのはもちろんのことですが、光の感度の調節は出来ているでしょうか？

>なぜ著しく明るさの違うものが、同じ視野の中でちゃんと見えるのか？
結論として、ちゃんと見えてないのを見えていると勘違いしていると言う事だと思うのですが。
仮に視界との勘違いだとしても、人が点をつなげて面にしたもの、片方が面で撮っているものを比較し、カメラはしょぼいというのは違うと思います。
比較するのならば同じ条件でやらないと意味がありませんので。

yahoo　辞書より。
視野　　外界の一点を凝視するとき、その点を中心として見える範囲。視力の及ぶ範囲。
視界　　目で見通すことのできる範囲。視野。

回答No.6

TTOS

網膜の働きというより、脳の働きが大きいように思われます。
明暗の調節は、まず瞳孔の大きさを変えることで網膜に入る光の量を変えるのですが、これはカメラの絞りに相当します。カメラとの違いは、目に入る全体の光量で瞳孔の大きさが決まることです。
たとえばパソコンの明るいディスプレイを両目でしっかり見つめている時、いきなり片目を手でふさいで見てください。まぶしく感じませんか？
両目で見ているときに比べて片目では光量が減るので、瞳孔を開いてしまうためです。
また、網膜には盲斑という光を認識できない領域があります。必ず視野の中に盲斑に結像する部分がありますが、右眼の盲斑の部分の像は左眼で見えているし、左眼の盲斑の部分の像は右眼が見ています。しかし、片目で見ても視野に欠けた部分はありません。見えていない部分は脳がそれらしく補正しているためです。
カメラに比べて人の目の優れている点は全体が同時に良く見えることではなく、ラティテュードが広い上に調光やピントあわせのスピードが早く、どこに視線を動かしても良く見える点だと思います。
参考URLの左メニューより「視覚」を選択してみてください。

参考URL：

http://bunseiri.hp.infoseek.co.jp/

お礼

詳しい情報とURLありがとうございました。とても参考になりました。錐体細胞と桿体細胞という言葉を使ってなにか説明できそうですね。人の眼は感光部（網膜）に2タイプかつ多数のセンサー（視細胞）が用意されており、複数のセンサーから１つの視神経にシグナルが統合され、、あとは脳の画像処理系というわけですね。ヒトの眼と同じ事を光学機器を使ってやろうとすると、どのような装置を組むことになるのか想像しました。単一写真乾板より、デジカメの方がまだ可能性がありそうですね。。

回答No.5

quantum2000

ご質問の趣旨は、Ｎｏ．２さんの回答へのお礼の中でも述べているように、
なぜ、同じ画面の中に極端に明るさの違う部分があっても、
人間の目にはそれほどの差を感じないように見ることができるのか？

というようなことではないかと思いますが、
これは、Ｎｏ．２さんが述べているように、人間の目というのは沢山の視細胞から成り立っているので、
分かりやすく言うと、視細胞の１つ１つで明るさの調節が出来る、ということではないでしょうか。

だから、「明るい窓」の像が投影されている視細胞では、明るさの感度が低く調整され、
「暗い町の明かり」の像が投影されている視細胞では、感度が高く調整される。

その結果、人間の視覚としては、全体がある程度バランスを保って全般的に認識できる状態になっている。
そういった事なのではないでしょうか？　生物学的なことは全くの素人ですが。

・・・そしてカメラの場合は、目の場合と違って、個々の画素ごとに光量を調節できる訳ではないので、
画面の光量をどのような方式で測っても、画面の全ての画素に対して適切な光量を与えることが出来ない訳です。

ですから、特に画面の中に極端に明るさが違う部分があるとき、カメラの場合は、どのような光量を選んでも、
適切な範囲の光量を与えられない部分が出てきてしまうことになるのではないでしょうか。

この点が、（人間の）目とカメラの違いなのではないでしょうか？

もし、ご質問の趣旨を取り違えているようでしたら、お許しください。
また、もしこのような趣旨でしたら、同じ「教育」の中の「生物学」の方のカテゴリーでご質問されると、
新たな回答が見つかる気もしますが・・・。

お礼

お答えありがとうございました。まさに私が知りたかった核心に触れるお答えいただき、お礼申し上げます。生物的な知識と、光学機器の知識と、どちらにも触れそうなのでこちらでお尋ねしたしだいです。なるほど、人の眼は単一乾板ではない、というのですね。マルチ乾板システム、それぞれにオート露光調節機能付き、というわけですね。よくわかりました。

回答No.4

baihu

> カメラで写真を撮っても、自分が見ているように撮るのはむずかしいだろうと思いました。

カメラでも、意外ときれいに撮影できるのではないかと思いました。

窓ガラスの手前と向こうとの明るさに差が少ないせいで、ガラスは鏡にはならないのでしょう。この点ではカメラと肉眼では差が出ないと思います。

また、夜の雪景色ですから、雪が反射している光は街灯や室内の照明からきているはずです。大変明るく感じても、昼間の光度の何百分の一というものだと思われます。したがって、ある程度のシャッタースピードをとれば、十分カメラでも撮影可能なレンジなのでしょう。

ご質問の意図は汲めていますでしょうか。

お礼

お答えありがとうございました。雪の条件では反射光が多いようですね。反射源が分散しているので、眼に優しいのかも知れません。たしかに、水銀灯の下では例え直視してなくとも、視野の中にあるだけで星は見え難くなりますね。人の眼はどちらかというと弱い光に敏感にできているような気がしました。カメラの画像、そういえばナイタースキー場のポスターなどではきれいに映ってるものもありますね。

回答No.3

walkingdic

ある程度は自分の心情によるものもありますが、冬というのは景色がきれいに見える時期でもあります。
天文観測なども冬が条件がいいですね。

これらの理由は湿度です。特に日本は多湿の国ですから、夏場は湿度の為に光が散乱してしまい、青空は白っぽく見えるし、遠くを見ても多少かすみがかかったように見えてしまうのです。
これは空気中の水蒸気により光が散乱されるために起きます。

ところが湿度が非常に低いとき、気温が極めて低い時などは空気中の水分はほとんどなくなるかきわめて少なくなりますので、散乱があまり／ほとんどおきないので、とてもきれいに見えるのです。

お礼

お答え有り難うございました。光学デバイスとしての肉眼とカメラの違い、みたいな疑問だったのだとおもいます。大気中の散乱光、むしろカメラの方が敏感なんでしょうね。

回答No.2

ewor-03

人間の目は、レンズを通して、
新聞の写真のように点点で見えるのです。

その点を、神経に１個１個針で突っついて信号にして脳に送ります。
ついでにRGB信号も送りましょう。

＞なぜ私の眼は、それらの風景の、どれもがいっぺんに鮮やかに見えるのでしょう？

気のせいです。＾＾

目で見ているのではありません。
感情で見ているのです。

映って当たり前。
こう思って見てみましょう。

拡大できねーのかな？
一点しか見えない。周囲は気にしなければボケている。

こんな感じになります。
何しろ、信号が次々来ますから、

機能は制限しなければ
脳がパンクしてしまいます。

お礼

お答え有り難うございました。
私の質問は、きっと、「なぜ著しく明るさの違うものが、同じ視野の中でちゃんと見えるのか？」というようなものになるのかもしれません。

回答No.1

silverbear

>どれもがいっぺんに鮮やかに見えるのでしょう？
はたして本当にそうでしょうか？
確かに人間の視野は広いですが、全部いっぺんに見ていますか？？視野の端の方はほとんど視力が無いと聞きます。
とすると、見たいものを見る時に目を移動させつつ、焦点をあわせつつ、瞳孔を調節しているのではないでしょうか？
とすると、”いっぺんに”では無いわけで、カメラと比較するのは可哀想です。

まぁ実際にやってみたわけでも専門でもないのであっているかは分かりませんが、そんな気がします。

お礼

はやばやとお答えありがとうございました。我ながら焦点のぼやけて質問で恐縮しております。