Kann die Nyquist-Abtastrate für das menschliche Auge genauso gelten wie für die Elektronik? [geschlossen]

In der Elektronik zeigt die Nyquist-Abtastrate die maximale Frequenz an, die ohne Aliasing abgetastet werden kann. Wenn das menschliche Auge also 24 fps sehen kann, bedeutet dies, dass Sie alle Informationen unter 12 fps sehen können?

Das Abfeuern von Neuronen im Auge ist vollständig asynchron, daher muss der Prozess, den wir "Sehen" nennen, in jeder Hinsicht als zeitkontinuierlich betrachtet und nicht als Stichprobe betrachtet werden. Nyquist gilt nicht.

Wenn sich die Dinge zu schnell bewegen, erscheinen sie einfach verschwommen. Und "zu schnell" variiert von Person zu Person; Es gibt keine genau definierte Grenzfrequenz für die allgemeine Bevölkerung.

Die Terminologie, die bei der Anwendung auf das menschliche Auge verwendet wird, ist die kritische Fusionsfrequenz, auch Flicker Fusion Threshold genannt. Dies ist die Frequenz, mit der ein blinkender Lichtpunkt visuell zu einem einzigen festen Lichtpunkt verschmilzt. Die genaue Frequenz hängt davon ab, welcher Bereich der Netzhaut stimuliert wird, wie hell das Licht ist, wie viel Umgebungslicht vorhanden ist und welche Wellenlänge das Licht hat. Am niedrigsten (schwaches, blaues Licht, Zentrum der Netzhaut) kann die Frequenz bis zu 10 Hz betragen. Am höchsten kann es über 60 Hz sein. Eine Sakkade (schnelle Augenbewegung) deaktiviert diese Grenze vorübergehend.

Dies ist keine Einschränkung der Netzhaut selbst, sondern eine absichtliche Unschärfe im Gehirn, die als visuelle Persistenz bezeichnet wird. Dieses Phänomen ermöglicht es uns, kurz gesehene Bilder für den Bruchteil einer Sekunde länger auf Kosten einer geringeren zeitlichen Auflösung zu verarbeiten. Der Grund, warum unterschwellige visuelle Reize wirken, ist, dass ein Bild langsam genug geblitzt werden kann, damit unsere Netzhaut es aufnehmen kann, aber zu schnell, als dass unsere visuelle Beharrlichkeit einsetzt, was dazu führt, dass wir uns des angezeigten Bildes nicht bewusst sind. Ein Bild eines Paares, das sich küsst und Millisekunden lang blinkt, wird positive Emotionen hervorrufen, obwohl unsere visuelle Beharrlichkeit unserem Bewusstsein nicht genügend Zeit gibt, das Bild zu verarbeiten und sich dessen bewusst zu sein.

Für das menschliche visuelle System führt eine übermäßige Frequenz nicht zu einem Aliasing. Aliasing gilt nur für ein periodisch abgetastetes Signal, wenn das ursprüngliche Signal zu hohe Frequenzen enthält. Das visuelle System hat keine diskrete Abtastrate. Unschärfe entsteht einfach dadurch, dass die vorherigen Bilder den aktuellen Bildern überlagert werden, da sie sich im unmittelbaren Speicher befinden. Wenn sich das Bild zu schnell ändert, führt dies zu einer unscharfen, verwirrenden Wahrnehmung.

Es ist eine visuelle Illusion bekannt, bei der sich Objekte, die sich periodisch mit einer bestimmten Frequenz bewegen, unter kontinuierlicher Beleuchtung in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen scheinen. Es gibt verschiedene Theorien, die solche Beobachtungen erklären, und eine davon legt nahe, dass das menschliche Sehen eine sogenannte "Abtastfrequenz" zwischen 15 und 20 Hz aufweist. AFAIK gibt es immer noch eine Debatte zu diesem Thema, und da klassische Experimente zur subjektiven Stroboskopie die Einnahme von LSD und ähnlichen Arzneimitteln beinhalteten, sind die experimentellen Daten in diesem Bereich bei weitem nicht vollständig.

Was Sie sicherlich nicht finden werden, ist eine Abtastfrequenz, die über die Bevölkerung, unterschiedliche Lichtverhältnisse oder sogar verschiedene Teile des Gesichtsfeldes konstant ist.

Die Probenahme kann durch Blinken simuliert werden. Stellen Sie sich eine Uhr mit einem Arm vor, die Sie so einstellen können, dass sie sich mit beliebiger Geschwindigkeit in beide Richtungen dreht. Wenn sich der Arm bei geschlossenem Augenlid um mehr als 180 Grad dreht, können Sie nicht sagen, in welche Richtung er sich gedreht hat. Genau das ist Aliasing.