Nejdokonalejším fotoaparátem je lidské oko

Proces fungování oka lze ve srovnání s fotoaparátem poměrně spolehlivě fyzikálně modelovat, princip je podobný. Zornice mezi přední oční komorou a čočkou hraje roli clony, přední komora a čočka slouží jako objektiv. Řasnaté tělísko, na němž je čočka uchycena, dokáže čočku napínat a zplošťovat, a tím ostřit na různé vzdálenosti.

Sítnici, obsahující světločivné buňky, lze přirovnat k filmu nebo čipu digitálního fotoaparátu. Na rozdíl od ostatních částí oka se zde jedná o podobnost velmi vzdálenou, zcela odlišné jsou samotné fotoreceptory. Sítnice je zároveň komplexním procesorem, má systém vzájemně propojených nervových buněk. Světlo jen nezachycuje a nepřevádí na nervové impulsy vysílané přes zrakový nerv do mozku, ale napřed sama zpracovává signály svých světločivných buněk.

Co přesně se tedy v oku děje, aby mohlo zpozorovat nový signál? „Rohovkou, zakřivenou vrstvou pokrývající přední část oka, vstupuje do oka světlo. Dostává se do přední oční komory vyplněné nitrooční tekutinou a odtud pokračuje skrze čočku do zadní oční komory, vyplněné průhledným rosolovitým sklivcem,” popsala primářka pražské oční kliniky DuoVize Lucie Valešová.

„Nakonec dopadá na sítnici, jejíž hlavní funkcí je předzpracovávat světelné signály pronikající do oka,“ dodala.

Lidské oko ve spolupráci s mozkem zachycuje svět hned ze tří různých zorných úhlů, zatímco fotoaparát jen z jednoho úhlu daného ohniskem objektivu – proto všechny předměty zobrazuje stejně. Sítnice je navíc zakřivená, avšak film či senzor fotoaparátu jsou ploché.

Pokud by se sítnice vyrovnala do plochy, vytvořila by kruh o průměru zhruba 42 milimetrů, což odpovídá úhlopříčce kinofilmu. Také rozdíl mezi nejsvětlejším a nejtmavším místem scenérie mají fotoaparáty mnohem menší.

Díky mozku dokáže oko propojit fyzikální a „strojní“ vidění oka se zkušenostmi a emocemi nashromážděnými během života. Mozek umí v podstatě korigovat určité vady oka a dokáže se rychle přizpůsobit měnícím se světelným podmínkám. Zkrátka ví, že papír je bílý, a signály, které mu posílají oči, upraví na bílou, ačkoliv nervy z čípků oka hlásí třeba namodralou. Proto s nadsázkou nelze jednoznačně říci, co je vlastně bílá.

Vnímání bílé barvy se mění v závislosti na tom, jak se mozek přizpůsobí okolním podmínkám a jak využije lidskou zkušenost s barvami předmětů. Foťák naopak zachycuje barvy sice fyzikálně správně, ale z lidského pohledu „špatně“.

„U digitálních fotoaparátů máme systém Vyvážení bílé barvy (White Balance). Ten umožňuje upravit celkovou barevnost fotografií tak, aby kritické barevné tóny odpovídaly našemu vnímání reality. Kritické barevné tóny jsou zejména bílá barva a takzvaná pleťovka (barva lidské pokožky, hlavně v obličeji). Tedy barvy, na které je lidský mozek extrémně citlivý,“ doplnil k tomu pro Novinky odborník Nikon školy Michael Jurák.

Dle jeho slov existuje automatická volba vyvážení bílé barvy, přednastavené režimy (slunce, zataženo, žárovka, výbojka), také lze „bílou“ pomocí vestavěných měřících systémů fotoaparátu změřit a nastavit ručně. U profesionálních zrcadlovek lze dokonce White Balance navolit přímo v kelvinech.

„Připadá vám to revoluční? Ale kdeže, už ve filmové éře existovalo řešení – speciální filmy na umělé světlo označované T, jako Tungsteen (např. T64),“ podotkl.

Sama oční sítnice obsahuje až 150 miliónů buněk, tedy tyčinek citlivých na jas, respektive na intenzitu od černé po bílou. Mohli bychom tato světelná čidla přirovnat k pixelům ve fotoaparátu. Vedle tyčinek sítnice disponuje i šesti až osmi milióny čípky, jejichž různé druhy reagují na všemožné barvy.

Kombinace jednotlivých vlnových délek záření ve spektru stimuluje jednotlivé druhy čípků, na základě čehož mozek vyhodnotí barvu. Přestože oko údajně dokáže rozlišit až několik desítek miliónů barev, pojmenovaných je jen několik desítek z nich. Oko ale dokáže rozlišit až 500 stupňů šedé.

Při pozorování určitého předmětu stavíme oči tak, aby obraz předmětu dopadal v každém oku do žluté skvrny – místa na sítnici, kterým ostříme zrak. Na jeden čtvereční milimetr zde připadá asi 150 tisíc čípků, což odpovídá rozlišení zhruba 10 tisíc dpi (údaj, kolik pixelů se vejde do jednoho palce).

Při setměni nebo v šeru dochází k rozšíření zornice tak, aby do oka pronikalo co nejvíce světla. Dolní práh citlivosti čípků je poměrně vysoký, za šera vidíme jen díky tyčinkám. Z toho důvodu hůře vidíme barvy. Efekt, který vzniká při adaptaci vidění na šero, se nazývá Purkyňův jev.

Běžné fotoaparáty noční vidění nemají, fotografie jsou schopné pořídit pouze s přisvícením blesku nebo s pomocí drahých přídavných zařízení, které zesilují zbytkové světlo jako odraz z Měsíce a hvězd či ze světla okolních měst.

Oči jsou schopny zpracovat až 36 tisíc různých informací za hodinu. I proto se přírodní scenérie může zdát úchvatná, ale na fotografii tak nepůsobí. Oko si totiž z celkového obrazu vybírá jen to, co ho zajímá. Rychle se přizpůsobuje měnícím se světelným podmínkám, mozek navíc vedle světla vnímá i vůni, zvuky a teplo. Takové vjemy na fotce chybí.

Základem pro pořízení dobré fotografie je proto uvědomit si, jaké faktory odlišují fotoaparát od oka a využít je ve svůj prospěch. Ze zprávy Future Laboratory vypracované pro společnost Nikon vyplývá, že nová generace technologií snímačů umožní budoucím „kontextovým fotoaparátům“ číst externí podmínky každého okamžiku – osvětlení, zvuky i teplotu – a přizpůsobit je emocím, které se fotograf snaží svým snímkem vyjádřit.

Prozatím se ale vývojáři dovednostem lidského oka nepřibližují.