視力に関する研究を行う中で、「20/20」視力は1分角の細部を解像できる視力に相当すること、ほとんどの人が約20/15の視力を持っていること、そして生理学の限界によるものであることを学びました基本的に、20/10の視力以上の視力を持つ人はいません。これは、サイズが約0.5アーク分の詳細を解決するための上限です。
ウィキペディアによると、月は肉眼で見ると約30分角です。
これらをまとめると、月を肉眼で見たとき、月の60×60の画像で見えるよりも詳細なものは誰も見る
ことができず、平均的な人はそれ以上の詳細を見ることができないと言っているようです40×40バージョン
それらは私のモニターではとても小さいようです。それは本当に月で肉眼で見ることができるすべての詳細なのでしょうか？
回答:
それは私にとってそれほど大げさではないようです。確かに、人間の目とコンピューターモニターの違いにより、数ピクセルずれているかもしれませんが、大きさのオーダーはほぼ正しいように見えます。満月を見てください。
もちろん、自分で簡単にテストできます。月がいっぱいの暗い夜に外に出て、拡大表示された画像で見えない（拡大しても）詳細を肉眼で確認できるかどうかを確認しますあなたの視力と一致します。私はあなたがいくつかの余分な詳細（特に月が完全に満杯でない場合はターミネーターの近く）を見ることができるかもしれないと思うが、あまり多くはない。
より客観的なテストのために、望遠鏡の発明の前に天文学者によって作成された月の初期の地図またはスケッチを探すことができます。これはおそらく人間の肉眼で解決できる範囲を表すはずです。（当時、天文学者になるには視力が必要でした。）
初期の1600年代における望遠鏡の発明は、ガリレオ自身から始まるすべての天文学者が望遠鏡で月を見て、彼らが見たものをスケッチする急いで、月面図面の真の洪水にもたらしながら、ああ、それは、ことが判明非常に少数月の天文学的な（純粋に芸術的なものとは対照的に）図面は、その期間の前から知られています。どうやら、これらの初期の天文学者は非常に正確な星図を編集し、肉眼で惑星の動きを追跡するのに忙しかったが、月の正確な絵を描くことは重要ではないが、結局のところ、月の様子を知りたいなら、あなたがしなければならなかったのは自分でそれを見ることでした。
おそらく、この行動は、当時の哲学的意見によって部分的に説明されている可能性があり、それはアリストテレスの影響を受けて、天を汚い不完全性とは対照的に、秩序と完全性の領域であると考えていました。したがって、月の表面にはっきりと見える「スポット」は、主に哲学的な恥ずかしさのようなものと見なされていました。研究またはカタログ化されるものではなく、単に説明されるものです。
実際、純粋に肉眼での観察に基づいて描かれた最初と最後の既知の「月の地図」は、ウィリアム・ギルバート（1540–1603）によって描かれ、彼の死後出版された作品De Mundo Nostro Sublunariに含まれています。上記のような小さな40 x 40ピクセルの画像と比較しても、彼のマップに実際に含まれるディテールがどれほど少ないかは非常に注目に値します。
左：ガリレオプロジェクトのウィリアムギルバートの月の地図。右：満月の写真。横40ピクセルまで縮小し、320ピクセルまでバックアップします。
実際、ガリレオガリレイが1610年に有名なシデレウスヌンシウスで発表した月のスケッチでさえ、望遠鏡の観測に基づいていることで注目に値しますが、あまり良くありません。ターミネーターの近くを除いて詳細はほとんど表示されず、そこにあるいくつかの詳細は、空想的な境界に不正確であるように見えます。おそらく、それらは正確な天文学的な描写よりも「アーティストの印象」と見なされる方が良いでしょう：
ウィキメディアコモンズを介した、シデレウスヌンシウス（1610）の初期の望遠鏡観測に基づくガリレオの月のスケッチ。描かれている詳細のうち、実際の月の特徴と確実に一致できるものはほとんどありません。
初期の望遠鏡による観測にも基づいた、はるかに正確な月の図面は、トーマスハリオット（1560–1621）によってほぼ同時期に制作されましたが、彼の作品は彼の死後まで出版されませんでした。ハリオットの地図は実際には近づき始め、いくつかの点で上の60ピクセルの写真でさえも詳細レベルを超えており、たとえばマリアの形状を比較的正確に示しています。ただし、いくつかの月周期にわたる望遠鏡を使用した広範囲の観測に基づいていると考えられます（たとえば、クレーターをターミネーターに近づけると、より明確に見ることができます）。
左：トーマス・ハリオットの月面図、日付はないがおそらく描かれているc。1610-1613、初期の望遠鏡観測に基づいて、チャップマン、A。「新しい認識された現実：トーマスハリオットの月の地図」、Astronomy＆Geophysics 50（1）、2009; 右：上記と同じ満月の写真。横方向に60ピクセルまで縮小し、320ピクセルまでバックアップします。
この履歴余談に基づいて、我々は、このように月の40ピクセルの画像は、上記問題に示すように、実際と結論づけることができるん 60ピクセル画像は細部に一致しながら、かなり正確に、肉眼観察者に見える詳細のレベルを表します1600年代初期から原始的な望遠鏡を使用して、観測者に見えるレベル。
ソースと詳細情報：
はいといいえ。
はい、月の見かけのサイズが30分角であることは事実です。ほとんどの人の視力が1分角であることは事実です。したがって、月で見ることができる最小のディテールの角度サイズを取り、それらの束を一直線に並べると、わずか数ダースで月の直径にまたがることができます。その意味で、あなたは正しいです。
ただし、コンピューター画面で状況を再現しようとすると、比較が失敗します。まず、目は「ピクセル」では見えません。ほとんどの光学システムと同様に、非常に小さなディテールを取り、それらをより大きなスポットに塗りつける点広がり関数があります。目の解像度はピクセルサイズではなく、点広がり関数から出てくるベルカーブのサイズであり、ソフトエッジを持ち、丸く、どこにでもあり、固定されていません。
あなたの比較では、その大きなスポットのサイズをデジタル画面上のピクセルのサイズと同化します。しかし、それは同じではありません。これらのサムネイルのピクセルグリッドは固定されているため、ピクセル間にあるものは永久に失われます。エイリアシングは介入し、元のイメージには存在しないアーティファクトを作成します。モニターのダイナミックレンジは、目のダイナミックレンジと同じではありません（目の方がはるかに優れています）。モニターの色と明るさのレベルは離散的ですが、目ではそれらを連続体と見なします。最後に、脳の視覚中心は、ライブ画像にインテリジェントな補正アルゴリズムを適用する強力なコンピューターのようなものです。
リストは延々と続く。肝心なのは、これらのすべての効果が組み合わされて、投稿した死んだ凍結したサムネイルよりもわずかに豊かなライブ画像を知覚できるようにすることです。全体的にはそれほど良くはありませんが、少し良くなっています。目が制限を「回避」できるわけではありませんが、大きな画像をコンピューター画面上の小さな固定ピクセルグリッドに縮小すると、多くを失うようになります。
コンピューター画面で現実を再現するのは非常に困難です。もっと良い方法は、月の2000x2000ピクセルの画像を撮影し、それを大きなスーパーHDモニターに置いて、その画像の見かけのサイズが30 arcminになるポイントに戻すことです。元のクエリのコンテキストでは満足のいくものではないことはわかっていますが、はるかに優れたシミュレーションです。
連続光学システム（望遠鏡など）の解像度を固定デジタルグリッド（カメラなど）にマップしようとすると、同様の問題が発生します。
4ミクロンのピクセルサイズのセンサーを使用しているとしましょう。望遠鏡の主な焦点が4ミクロンに等しい線形解像度であるとします。あなたは言いたくなるかもしれません-素晴らしい、センサーは望遠鏡に合っていますよね？
まあ、そうでもない。その場合、実際には少しの解像度が失われます。画像は良好ですが、実際よりも少し柔らかくなっています。上記のパラメータを正確に備えたシステムで、私が少し前に撮影した月の画像を以下に示します。
あなたはそれが少し柔らかいと言うことができます、それは本当にピクセルに下がっていません。乱流も役割を果たしますが、問題の一部は、線形解像度がピクセルサイズに等しいことです。
下の画像をクリックして、新しいタブで開きます。ブラウザがウィンドウに収まるように再度縮小する場合は、大きな画像を左クリックしてフルサイズに拡大します。フル解像度の画像を表示して、私が話している効果を確認するには、これを行う必要があります。ファジーは、この小さなバージョンでは表示されません。
一例として、この現象を回避する方法の1つは、主焦点の線形解像度がカメラのピクセルサイズよりもはるかに大きく、おそらく4倍大きくなるまで、望遠鏡の画像をバーローで爆破することです。すべての処理を行ってから、必要に応じて縮小すると、より鮮明な画像が得られます。複数のフレームを積み重ねると、全体の品質は望遠鏡の理論的な性能のほぼ100％になります。
TLDR：連続光学システムとピクセルの離散グリッドは非常に異なるものであり、簡単に比較することはできません。
月を「ライブ」で見ると、静止画は見えません。あなたは「ビデオ」を見ています：あなたの網膜は時間とともに複数の画像を集めています。これらのピクセルを考慮する必要があります。余分なピクセルになります。
60x60ピクセルの画像が、わずかに揺れる三脚に取り付けられたカメラを使用してシーンから撮影されたとします。複数の画像から、より高解像度の画像を再構築できます。
フレームごとに一時停止またはステップしたときに、シャープに見えるビデオがぼやけて見えることに気付いたことがありますか？
余談ですが、覚えておくべきもう1つのことは、ピクセルは情報の単位ではないということです。ピクセルをエンコードするビット数を指定しない限りではありません。60x60ポイントをサンプリングするが、連続した振幅分解能とゼロノイズを使用するとします。60x60ピクセルの画像には無限の情報が含まれます（もちろん、隣接する詳細を解決する能力はまだ制限されています）。
これらすべての天文学的な答えの後、コンピューターを追加します。
ピクセルはすべてのモニターで同じではありません。1990年代のモニターを使用して、最新のスマートフォン画面を使用してください。60ピクセルは同じではありません。
視力精度に応じてピクセルサイズをどのように計算しましたか？