Фасеточные глаза - плюсы и минусы.

99 сообщений в этой теме

Опубликовано:

 

UApYYuJrgzDHI2CHc4gqpuUZq0tvZFSv300x225.

UApYYuJrgzDHI2CHc4gqpuUZq0tvZFSv300x225.

og_og_152933687927543078.jpg

1687907.jpg

9d6ca34315e74069a721fd92ece12b25.max-120

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Это совершенно не так. Все типы животных образовались практически одновременно.

 Каюсь, в НАСТОЛЬКО древних нюансах не силён..)

С чего бы это они были тупиковыми? Преуспевающая группа. 

 Это не мешает им преуспевать, да.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

С чего бы это они были тупиковыми? Преуспевающая группа.   Это не мешает им преуспевать, да.

?? Что не мешает? Если они преуспевают, то как они могут быть тупиковыми?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

?? Что не мешает? Если они преуспевают, то как они могут быть тупиковыми?

каждая группа преуспевает в своем тупике... млекопитающие тоже тупиковая ветвь, очень энергетически неэффективная...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

омматидий собирает гораздо больше информации

Фоторецептор сетчатки обычного глаза - тоже.

своем тупике

Терминологически неверно. Относительно группы, которая не вымерла, невозможно утверждать, тупиковая она или нет: она в этом отношении ещё не определилась.

Изменено пользователем Zenitchik

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Фоторецептор сетчатки обычного глаза - тоже.

Сетчатка получает зрительные ощущения и отдает зрительные ощущения, которые интерпретируются уже дальше

В случае омматидия точно отдается очень короткий сигнал. Если бы это было аналогично - насекомое получало бы мозаичную картинку по числу омматидиев и было бы практически слепо. Но оно не слепо. Можно предположить, что на зрительные центры уходит сразу интерпретация, которая для человека зрительным ощущением не является типа направления уловленного движения

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Можно предположить, что на зрительные центры уходит сразу интерпретаци

Тоже не новость мировой культуры. У лягушки слой выделения контура находится в глазу, а не в мозге. У нас тоже специальные нейроны отвечают за признак, находятся ли палочки одной группы в одинаковых условиях освещения или нет.

Изменено пользователем Zenitchik

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Тоже не новость мировой культуры. У лягушки слой выделения контура находится в глазу, а не в мозге.

Ну так замечательно

Напоминаю, началось все с того что я пробовал объяснить ТС и примкнувшему к нему коллеге Диггеру что использование знаний о цифровых фотоаппаратах с использованием понятия  "пиксели" не особо конструктивно в оценке особенностей зрения биологических объектов. У меня не вышло, но я попытался

Изменено пользователем Eshma

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Напоминаю, началось все с того что я пробовал объяснить ТС и примкнувшему к нему коллеге Диггеру что использование знаний о цифровых фотоаппаратах с использованием понятия "пиксели" не особо конструктивно в оценке особенностей зрения биологических объектов.

Давайте я сделаю несколько утверждений, а вы попробуете ответить, каки из них верны, а какие нет.

Сходства между радиолокаторами, фото-видеокамерами, глазами:

1. У всех их свет (радиоволны) имеет волновую природу. И у живых и у искусственных объектах свет способен к дифракции (огибанию препятствий).

2. И у живых и у искусственных приборов свет состоит из фотонов. Для уверенного обнаружения источника света прибор должен поймать какое-то количество фотонов.

3. Для более уверенного обнаружения цели при малой интенсивности излучения требуется увеличить время экспозиции (уменьшить время реакции). Чтобы хотя бы один (но лучше несколько) фотонов попали в сенсор.

4. Для обнаружения какого-нибудь предмета требуется, чтобы его изображение отличалось от изображения фона.

5. Сетчатка имеет внутренний шум: при очень слабом освещении она не может увидеть внешнее излучение из за шума, который сама же и генерирует. Из за этого же шума сетчатка не может измерить интенсивность излучения с бесконечной точностью. Очень маленькие колебания яркости тоже не улавливаются сетчаткой. Значительные изменения яркости увидеть проще и быстрее, чем маленькие.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Давайте я сделаю несколько утверждений

Не стоит

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Не стоит

Эксперт по оптике не может ответить на простые вопросы? Что же вы тут всю тему мурыжили тогда?

Изменено пользователем Эрнесто де Сырно

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Эксперт по оптике не может ответить на простые вопросы?

Где вы это прочли? Там было только утверждение что вам не стоит делать предположений

Встречный вопрос: истинно ли по вашему утверждение "думающий человек может собрать гору совершенно достоверных знаний и нести на их основании абсолютную пургу"?

 

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

думающий человек может собрать гору совершенно достоверных знаний и нести на их основании абсолютную пургу

Ну да, истино. Я ответил, теперь ваша очередь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Ну да, истино. Я ответил, теперь ваша очередь.

Зачем?

1. Истинно 2. Истинно 3. Ложно, в формулировке "может быть достигнуто в том числе и" было бы истинно 4. Ложно, в формулировке "с помощью только зрения для случая неподвижного объекта" было бы истинно 5. ХЗ. Если задолго до того, как становится значимым именно шум сетчатки сигнал не режет что-то еще то так, наверняка у нейрофизиологов об этом есть какой-то диссер

А дальше то что?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Ну тогда давайте пройдемся по утверждениям, с которыми вы не согласны.

3. Ложно, в формулировке "может быть достигнуто в том числе и" было бы истинно

Какими еще способами можно улучшить зрение при слабой освещенности?

4. Ложно, в формулировке "с помощью только зрения для случая неподвижного объекта" было бы истинно

Вот каким образом вы предлагаете обнаружить объект, который полностью сливается с фоном, даже если он движется?

На счет 5 пункта я бы сказал подробнее.

Вот почему мы не можем видеть в темноте? По идее, при той освещенности, при которой человек почти нечего не видит, в глаз продолжает попадать достаточно много фотонов. Значит от сетчкатки поступает какой-то сигнал, пусть и очень слабый. Что мешает его усилить? Усиление сигнала обычно является тривиальной задачей. Было бы странно, если живые организмы не могли сделать такой простое действие. Я предполагаю, что именно шумы и мешают. Усиливать сигнал можно до тех пор, пока шумы (в том числе, шумы усилителя) не начнут мешать. Наша сетчатка уже делает предварительную обработку сигнала, прежде чем направить его в мозг, поэтому мы шумы обычно не видим. Пр слабом свете видно только темноту или иллюзии, которые генерит мозг. Но это не значит, что шума нет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Какими еще способами можно улучшить зрение при слабой освещенности?

Проще всего подсветкой. Совсем уж глубоководные ею и пользуются. Внезапно

Просто ночные (не путать с сумеречными) по максимуму увеличивают размер собирающей линзы. Как-то так:

inx960x640.jpg

Ну и изменением типа рецепторов, их плотности и широты воспринимаемого спектра тоже активно пользуются

Но так как в природе в отличии от мира цифрофотиков нет задачи хорошо смотреться в обзоре вдумчивых экспертов то большинство ночной мелочи не сильно полагается на зрение и развивают не связанные с ним адаптации. 

Антенны видите?

zlatoguzka.jpg

Вот как-то так. 

Вот каким образом вы предлагаете обнаружить объект, который полностью сливается с фоном, даже если он движется?

Элементарно. Сравнивая состояния через малые интервалы времени

Найдите различия:

 

Untitled-2.jpg

А это просто:

Untitled-3.thumb.jpg.a357d08c41e4ef95332

Вычитание одной картинки из другой и никакой магии

 

Вот почему мы не можем видеть в темноте?

Вот лично вы? Не можете включить фонарик? Полагаю, да

 

Что мешает его усилить? Усиление сигнала обычно является тривиальной задачей.

Усилить её мешают накладные расходы такой адаптации при ее малой полезности. У некоторых видов сетчатка гораздо чувствительнее но и образ жизни у них другой. Обратите прозорливый взгляд думающего человека в окно. Там день. Фотонов хоть завались. Вот к этим условиям и адаптировано дневное зрение. Как же дневные животные решают проблему ночного зрения? А. Они ночью находят укрытие и спят. Вот так дневная часть фауны миллионы лет обманывает систему

 
Изменено пользователем Eshma

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Просто ночные (не путать с сумеречными) по максимуму увеличивают размер собирающей линзы.

А зачем, они это делают, если достаточно просто усилить сигнал?

Ну и изменением типа рецепторов и широты воспринимаемого спектра тоже активно пользуются

Зачем, если достаточно просто усилить сигнал?

Я как бы намекаю на то, что если рецептор ничего не видит, то ничего из него не вытащишь, сколько сигнал не усиливай. А если попытаться усилить больше, чем возможно, то ничего кроме шума не получится. Но нервная система по хитрому обрабатывая сигнал, шума просто не видит. Поэтому ночью нам темно.

Элементарно. Сравнивая состояния через малые интервалы времени

Для этого надо, чтобы было, что сравнивать. Если изображение цели ничем не отличается от фона, то ничего увидеть не получится.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

А зачем, они это делают, если достаточно просто усилить сигнал?

Зачем, если достаточно просто усилить сигнал?

Вы полагаете что я где-то написал "достаточно усилить сигнал"? Где именно?

Я как бы намекаю на то, что если рецептор ничего не видит, то ничего из него не вытащишь

Какая глубокая мысль. 

Если изображение цели ничем не отличается от фона, то ничего увидеть не получится.

Какая глубокая мысль номер два. Что же нам теперь делать то?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Какая глубокая мысль.

Какая глубокая мысль номер два. Что же нам теперь делать то?

Хочу сформулировать несколько основных утверждений-пастулатов, а потом рассмотреть их следствия. Но если с ними не согласится, то ничего доказать не получится. Я как бы намекаю, что если цель не выделяется на фоне, то её невозможно увидеть. 

Вы полагаете что я где-то написал "достаточно усилить сигнал"? Где именно?

Просто я хочу выяснить, согласны ли вы с тезисом, что количество света, пападающего в глаз, имеет значение при слабом освещении. Просто усиление сигнала - самое простое, что можно сделать со слишком слабым сигналом. Но это не всегда прокатывает. В результате приходится городить огород из огромных глаз, подсветки, отражающем слое за сетчаткой и т.п. Да и чувствительность сетчатки нельзя увеличить больше какого-то предела. Поэтому у ночных животных большие глаза.

 

Но мы тут о животных, о животных. Можно и о людях поговорить. Известно, что некоторые типы оптических приборов могут увеличить спосбность человека видеть при слабом освещении. Причем это чистая оптика без всяких дополнительных усилителей. ПО какому принципу они работают? Просто как обычная подзорная труба/бинокль. Они увиличивают размеры предметов, и ранее невидимые предметы внезапно становятся видимыми. Как вы думаете, почему при слабом свете человек мелкие детали не видит, а крупные - видит?

 

Менее очевидное утверждение, это влияние яркости света на время реакции. Увеличение экспозиции - тоже один из довольно простых способов увеличить чувствительность. Но большая экспозиция имеет и свои недостатки - большое время реакции.

Вот как вы думаете, почему у напуганных или возбужденных животных и людей расширяются зрачки? Какова цель этого процесса?

 

Гипотеза шума хорошо объясняет оба этих феномена. Ночью крупные предметы видно лучше чем мелкие, так как для повышения чувствительности сетчатка складывает сигналы от соседних рецепторов, таким образом уменьшая уровань шума, но и разрешение от этого уменьшается. Днем, при хорошем свете, зрачок сужается для уменьшения оберации и чтобы защитить глаз от слишком яркого света.  Уровень шума от этого возрастает, но с его удаляют за счет долгой экспозиции. Но если человек или животное напуганы, то зрачок расширяется, чтобы ускорить реакцию - приемлемое качество изображения достигается при меньшей экспозиции за счет более яркого изображения и меньшего уровня шума.

 

Как вы думаете, это похоже на правду?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Просто я хочу выяснить, согласны ли вы с тезисом, что количество света, пападающего в глаз, имеет значение при слабом освещении.

Разумеется, согласен. Но я не понимаю в чем значимость перетирания тривиальных фактов.

ПО какому принципу они работают?

Собирает свет с большой линзы

Как вы думаете, это похоже на правду?

Это похоже на правду. Слово "похоже" ключевое. Я не знаю.

Вообще я не понимаю почему вы рассуждаете и делаете выводы до того как посмотреть а что уже известно и не проверяете сходится ли они вообще с фактами. Набираем "ночное зрение" в поиск, первая же ссылка: https://www.bbc.com/russian/science/2015/03/150313_vert_ear_the_worlds_most_sensitive_eyes 

Ок, это не научная статья, если информация вызывает сомнения по этой причине можно искать дальше по конкретным перечисленным видам.

 

Встречные вопросы. Согласны ли вы что:

1. Сравнение любых приборов требует определения целей, назначения и тактики использования прибора. Даже для родственных инструментов она будет критична. 30 см пластиковая линейка с точностью до полумиллиметра лезет в школьный портфель а 1 м металлическая с точностью до сотых не лезет - значит 30 см лучше. Конкретно для школьника. А такую ошибку он переживет. Для чертежника наоборот. Не надо сравнивать линейку с тахеометром и обоих с радиопеленгатором

 

2. Есть такая важнейшая характеристика прибора как вес, цена, прочность и накладные расходы использования. Ну и еще цена ошибки. В природе они определяют даже больше чем в технике. Кстати, виды с r-стратегией сильно понижают цену ошибки ростом численности и могут себе позволить терять многие десятки процентов популяции ежесезонно

 

Рыбы не различают добычу от блесны, стрекозы муху от движущегося пятна на ниточке. Они могут себе это позволить. 

 

3. Прибор делается под определенную определенную последующую обработку сигнала с учетом ее особенностей. Без системы обработки прибор вообще ничего не видит так как показания уходят в пустоту. Повышение характеристик за пределы способностей обработки и потребностей пользователя не улучшает прибор а наоборот, ухудшает за счет неизбежного роста расходов

 

4. Система обработки так же лимитирована весом, ценой и накладными расходами. Именно поэтому десятки мегапикселей есть уже в каждом смартфоне а видео все еще в основном используется FullHD 1920x1080 и даже скромное 4k не так уж и необходимо. При этом в реальном использовании полно бытовых камер с 4к (бытовой потребитель любит чтобы было 4к) и сурово профессиональных с FullHD максимум, которые не меняют на более разрешающие потому что видят смысла за них платить. Для кинопроизводства и телевидения достаточно

 

Ну вот сравнивая зрение нужно определить кто им будет пользоваться, какие задачи решать, какую цену и какой процент ошибок может себе позволить, а потом уже смотреть. Лучшее соотношение сигнал/шум в фототехнике, например, дают астрономические камеры с охлаждением матрицы вплоть до применения жидкого азота но в бытовой фотографии шансов у них нет. Прикрутить к большому телескопу - самое то. 

 

Изменено пользователем Eshma

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Собирает свет с большой линзы

Тут все немного сложнее. Увеличить освещенность сетчатки применением голой оптики нельзя. Единственные способ увеличить освещенность сетчатки - расширить зрачок. Но ни при каких размерах зрачка освещенность сетчатки не будет больше освещенности наблюдаемого предмета. Ночные оптические приборы не увеличивают освещенность сетчатки и не влияют напрямую на размер зрачка - они с ним не связаны. Они просто увеличивают кажущийся размер предметов. А крупные предметы разглядеть проще, чем мелкие.

Сравнение любых приборов требует определения целей, назначения и тактики использования прибора.

Согласен.

Есть такая важнейшая характеристика прибора как вес, цена, прочность и накладные расходы использования.

Согласен.

Прибор делается под определенную определенную последующую обработку сигнала с учетом ее особенностей.

Согласен.

Предлагаю рассмотреть два варианта еще раз. Простые глаза и фасеточные. Допустим, у них одинаковые чувствительные элементы. Допустим, то, что перевернутое изображение простых глаз не является большой проблемой.

А теперь сравним их по всех характеристикам.

-Размер

-Способность обнаружить небольшой, но контрастный предмет (черную муху на белом небе)

-способность видеть при слабом освещении.

-время реакции.

-острота зрения.

Сейчас нарисую картинку. пост будет допечатываться.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

20.06.01.thumb.jpeg.0f4ae9c3aa57d07e228c

Короче, нарисовал карандашом картинку. Легенда - сравним как простой и сложный глаз смотрят на один и тот же объект - черную муху на белом небе. Предполагается, что небо состоит из большого количества светящихся точек, и рассмотри свет от одной из таких точек, расположенных рядом с мухой (в угловой мере).

Острота зрения, разрешающая способность, способность видеть маленькие предметы. Как я уже много раз говорил, видеть маленькие предметы фасеточным глазам мешает волновая природа света - изображение у фасеточного глаза (до того, как оно воспримется сетчаткой, уже будет более смазанным из за огибания светом краев омматидия. Какую бы обработку после этого бы не делали, улучшить разрешающую способность уже нельзя - тупо нечего разглядывать.

Способность видеть при слабом освещении. Я думаю, тут преимущество простого глаза очевидны. Огромная линза простого глаза собирает большой световой поток с интересующего объекта и собирает его в одну точку на сетчатке. У сложного глаза линза гораздо меньше, и яркость света на сетчатке меньше. Уже очевидно, что внутренние шумы будут мешать сложному глазу гораздо сильнее, чем простому. Поэтому в темноте простой глаз видит лучше.

Время реакции. Она косвенно связана с способностью видеть при слабом освещении - опять же, чем ярче и больше опасный объект, тем быстрее на него можно среагировать.

Способность обнаружить небольшой, но контрастный предмет (черную муху на белом небе) Самое интересное. В случае простого глаза изображение мухи и изображение точки на небе сфокусируются на разных участках сетчатки. А значит, их будет легко отличить друг от друга. У сложного глаза, в силу волновой природы света, изображение и точки и мухи сфокусируются в одном и том же месте. При этом одну и ту же муху, и один и тот же участок неба увидят несколько соседних омматидиев. Но у всех изобраение мухи сольется с изображением неба, и его будет гораздо сложнее отличить. У тех омматидиев, которые не направленны прямо на муху, значительную часть света будет поглощать оптическая изоляция, поэтому изображение у них будет более светлым, самую черную картинку увидит омматидий, который смотрит прямо на муху. Но даже у него изображение мухи будет сливаться с изображением неба. И обработка сложному глазу потребуется более сложная - у простого уже есть изображение черного пятна на белом, которое достаточно просто перевернуть, а у сложного получается огромное светло-серое пятно на белом фоне с расплывчатыми краями, от которого еще надо отфильтровать помеху в виде неба, которое наложено на муху. Если муха далеко, то простой глаз по прежнему может её увидеть как черное пятно, в то время как фасеточный уже не сможет ничего разглядеть - муха полностью сольется с небом, а внутренние шумы только еще больше забьют итак сильно зашумленный сигнал.

Размеры. Несмотря на отвратительные характеристики, сложный глаз получается еще и больше и дороже, чем простой. Так как чтобы обеспечить хоть сколько-нибудь приемлемые характеристики, надо увеличивать размер и количество омматидиев.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Увеличить освещенность сетчатки применением голой оптики нельзя.

Светосила, слышали ли вы такое слово? 

Способность видеть при слабом освещении. Я думаю, тут преимущество простого глаза очевидны.

Вы прочитали статью по ссылке? 

Всёяпас. Ступайте на полюс и пусть вас просвещают медведи

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Увеличить освещенность сетчатки применением голой оптики нельзя. Единственные способ увеличить освещенность сетчатки - расширить зрачок. Но ни при каких размерах зрачка освещенность сетчатки не будет больше освещенности наблюдаемого предмета. Ночные оптические приборы не увеличивают освещенность сетчатки и не влияют напрямую на размер зрачка - они с ним не связаны. Они просто увеличивают кажущийся размер предметов. А крупные предметы разглядеть проще, чем мелкие.

?? Есть такая штука - телескоп. И он позволят видеть тусклые предметы - например туманности, шаровые скопления итд именно потому, что увеличивает их освещенность для глаза (не размеры, тусклые звезды более 6 величины все равно остаются точками).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте учётную запись или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учётную запись

Зарегистрируйтесь для создания учётной записи. Это просто!


Зарегистрировать учётную запись

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас