Denne artikel startede, efter at jeg fulgte en diskussion på nettet om, hvorvidt et 35 mm eller 50 mm objektiv på et fuldformatkamera giver et synsfelt, der svarer til det normale menneskelige synsfelt. Denne særlige diskussion dykkede straks ned i den optiske fysik af øjet som et kamera og en linse – en forståelig sammenligning, da øjet består af et forreste element (hornhinden), en blændering (iris og pupil), en linse og en sensor (nethinden).
Trods al den imponerende matematik, der blev kastet frem og tilbage vedrørende øjets optiske fysik, virkede diskussionen ikke helt logisk logisk, så jeg læste selv en masse om emnet.
Der vil ikke være nogen direkte fordel ved denne artikel, som vil få dig til at løbe ud og tage bedre billeder, men du vil måske finde den interessant. Du kan også finde den utrolig kedelig, så jeg vil give dig min konklusion først, i form af to citater fra Garry Winogrand:
Et fotografi er illusionen af en bogstavelig beskrivelse af, hvordan kameraet ‘så’ et stykke tid og rum.
Fotografi handler ikke om det, der er fotograferet. Det handler om, hvordan den ting ser ud som fotograferet.
I grunden er det, at i al denne forskning om, hvordan det menneskelige øje er som et kamera, er det, jeg virkelig lærte, hvordan det menneskelige syn ikke er som et fotografi. På en måde forklarede det mig, hvorfor jeg så ofte finder et fotografi meget smukkere og mere interessant, end jeg fandt selve scenen.
Ojet som et kamerasystem
Overfladisk set er det ret logisk at sammenligne øjet med et kamera. Vi kan måle øjets længde forfra og bagfra (ca. 25 mm fra hornhinden til nethinden) og pupildiameteren (2 mm sammentrukket, 7-8 mm udvidet) og beregne linse-lignende tal ud fra disse målinger.
Du vil dog finde nogle forskellige tal for øjets brændvidde, der er angivet. Nogle er fra fysiske målinger af øjets anatomiske strukturer, andre fra optometriske beregninger, nogle tager hensyn til, at øjets linse og selve øjets størrelse ændrer sig med sammentrækningerne af forskellige muskler.
For at opsummere er en almindeligt citeret brændvidde for øjet dog 17 mm (dette er beregnet ud fra den optometriske dioptriværdi). Den mere almindeligt accepterede værdi er dog 22mm til 24mm (beregnet ud fra den fysiske refraktion i øjet). I visse situationer kan brændvidden faktisk være længere.
Da vi kender den omtrentlige brændvidde og pupildiameteren, er det relativt let at beregne øjets blændeåbning (f-stop). Med en brændvidde på 17 mm og en pupil på 8 mm bør øjeæblet fungere som en f/2,1-linse. Hvis vi bruger en brændvidde på 24 mm og en pupil på 8 mm, skal den være f/3,5. Der er faktisk blevet foretaget en række undersøgelser inden for astronomi for rent faktisk at måle det menneskelige øjes blændeåbning, og det målte tal er f/3,2 til f/3,5 (Middleton, 1958).
På dette tidspunkt har begge jer, der har læst så langt, sikkert tænkt: “Hvis øjets brændvidde er 17 eller 24 mm, hvorfor diskuterer alle så, om 35 mm- eller 50 mm-objektiver har samme synsfelt som det menneskelige øje?”
Grunden er, at det ikke er øjets målte brændvidde, der bestemmer synsfeltet for det menneskelige syn. Jeg vil komme nærmere ind på dette nedenfor, men hovedpointen er, at kun en del af nethinden behandler det hovedbillede, vi ser. (Området med hovedsynet kaldes den visuelle opmærksomhedskegle, resten af det, vi ser, er “perifert syn”).
Studier har målt den visuelle opmærksomhedskegle og fundet, at den er ca. 55 grader bred. På et 35 mm fuldformatkamera giver et 43 mm objektiv en synsvinkel på 55 grader, så denne brændvidde giver præcis den samme synsvinkel, som vi mennesker har. For pokker hvis det ikke er halvvejs mellem 35mm og 50mm. Så det oprindelige argument er afsluttet, det egentlige “normale” objektiv på et 35 mm spejlreflekskamera er hverken 35 mm eller 50 mm, det ligger midt imellem.
Ojet er ikke et kamerasystem
Hvis jeg havde fået svaret på den oprindelige diskussion, kunne jeg have ladet tingene ligge og gået med endnu et stykke ret ubrugeligt trivia gemt væk til at forbløffe mine online venner med. Men NEEEEEEEEEEE. Når jeg har en masse arbejde, der skal gøres, finder jeg ud af, at jeg næsten altid vælger at bruge endnu et par timer på at læse flere artikler om det menneskelige syn.
Du har måske bemærket, at ovenstående afsnit udelod nogle af analogierne mellem øjet og kameraet, for når man først kommer ud over de simple målinger af blænde og linse, passer resten af sammenligningerne ikke så godt.
Tænk på øjets sensor, nethinden. Nethinden er næsten lige så stor (32 mm i diameter) som sensoren på et fuldformatkamera (35 mm i diameter). Derefter er næsten alt dog anderledes.
Den første forskel mellem nethinden og kameraets sensor er ret åbenlys: nethinden er buet langs øjeæblets bagside og ikke flad som siliciumsensoren i kameraet. Krumningen har en indlysende fordel: Kanterne af nethinden er omtrent i samme afstand fra linsen som midten. På en flad sensor er kanterne længere væk fra linsen, mens centrum er tættere på. Fordel nethinden – den skulle have bedre “hjørneskarphed”.
Det menneskelige øje har også langt flere pixels end dit kamera, ca. 130 millioner pixels (føler I ejere af 24-megapixelkameraer jer ydmyge nu?). Men kun omkring 6 millioner af øjets pixels er kegler (som ser farver), de resterende 124 millioner ser bare sort og hvidt. Men fordel nethinden igen. Big time.
Men hvis vi kigger videre, bliver forskellene endnu mere udtalte…
På en kamerasensor er hver pixel sat ud i et regelmæssigt gittermønster. Hver kvadratmillimeter af sensoren har præcis det samme antal og mønster af pixels. På nethinden er der et lille centralt område på ca. 6 mm i diameter (macula), som indeholder den tætteste koncentration af fotoreceptorer i øjet. Den centrale del af macula (fovea) er tæt pakket med kun kegleceller (farvefølsomme celler). Resten af makulaen omkring dette centrale ‘kun farve’-område indeholder både stave og kegler.
Makulaen indeholder ca. 150.000 ‘pixels’ i hvert kvadrat på 1 mm (sammenlign det med 24.000.000 pixels fordelt på en 35 mm x 24 mm sensor i en 5DMkII eller D3x) og giver os vores ‘centrale syn’ (den 55 graders kegle for visuel opmærksomhed, der er nævnt ovenfor). Under alle omstændigheder har den centrale del af vores synsfelt en langt større opløsningsevne end selv det bedste kamera.
Resten af nethinden har langt færre ‘pixels’, hvoraf de fleste kun er sort/hvid-sensoriske. Den giver det, som vi normalt betragter som “perifert syn”, dvs. de ting, vi ser “i øjenkrogen”. Denne del fornemmer bevægelige objekter meget godt, men giver ikke nok opløsning til at læse f.eks. en bog.
Det menneskelige øjets samlede synsfelt (det område, hvor vi kan se bevægelse) er 160 grader, men uden for den visuelle opmærksomhedskegle kan vi ikke rigtig genkende detaljer, kun brede former og bevægelse.
Det menneskelige øjes fordele i forhold til kameraet bliver reduceret en smule, når vi forlader nethinden og bevæger os tilbage mod hjernen. Kameraet sender hver pixeldata fra sensoren til en computerchip, som behandles til et billede. Øjet har 130 millioner sensorer i nethinden, men synsnerven, der fører disse sensorers signaler til hjernen, har kun 1,2 millioner fibre, så mindre end 10 % af nethindens data sendes videre til hjernen på et givet tidspunkt. (Dette skyldes til dels, at de kemiske lyssensorer i nethinden tager et stykke tid om at blive “genopladet” efter at være blevet stimuleret. Dels fordi hjernen alligevel ikke ville kunne behandle så mange oplysninger.)
Og hjernen behandler naturligvis signalerne meget anderledes end et fotokamera. I modsætning til de intermitterende lukkerklik fra et kamera sender øjet hjernen en konstant feed video, som bliver bearbejdet til det, vi ser. En ubevidst del af hjernen (den laterale geniculære kerne, hvis du skal vide det) sammenligner signalerne fra begge øjne, samler de vigtigste dele til 3D-billeder og sender dem videre til den bevidste del af hjernen til billedgenkendelse og yderligere behandling.
Den ubevidste hjerne sender også signaler til øjet, der bevæger øjeæblet lidt i et scanningsmønster, så det skarpe syn fra makulaen bevæger sig hen over et objekt af interesse. I løbet af nogle få splitsekund sender øjet faktisk flere billeder, og hjernen bearbejder dem til et mere fuldstændigt og detaljeret billede.
Den underbevidste hjerne afviser også en stor del af den indkommende båndbredde og sender kun en lille brøkdel af sine data videre til den bevidste hjerne. Du kan kontrollere dette til en vis grad: f.eks. fortæller din bevidste hjerne lige nu den laterale geniculære kerne “send mig kun oplysninger fra det centrale syn, fokuser på de indtastede ord i midten af synsfeltet, flyt dig fra venstre til højre, så jeg kan læse dem”. Hold op med at læse i et øjeblik, og prøv uden at bevæge øjnene at se, hvad der er i dit perifere synsfelt. For et sekund siden “så” du ikke det objekt til højre eller venstre for computerskærmen, fordi det perifere syn ikke blev videregivet til den bevidste hjerne.
Hvis du koncentrerer dig, selv uden at bevæge øjnene, kan du i det mindste se, at objektet er der. Men hvis du vil se det tydeligt, er du nødt til at sende et andet hjernesignal til øjet, som flytter den visuelle opmærksomhedskegle over på det pågældende objekt. Bemærk også, at du ikke både kan læse teksten og se de perifere objekter – hjernen kan ikke behandle så mange data.
Hjernen er ikke færdig, når billedet er nået frem til den bevidste del (kaldet den visuelle cortex). Dette område har en stærk forbindelse til hukommelsesdelene i hjernen, så du kan “genkende” objekterne i billedet. Vi har alle oplevet det øjeblik, hvor vi ser noget, men ikke genkender, hvad det er, i et sekund eller to. Når vi har genkendt det, undrer vi os over, hvorfor i alverden det ikke var indlysende med det samme. Det skyldes, at det tog hjernen et splitsekund at få adgang til hukommelsesfilerne til billedgenkendelse. (Hvis du ikke har oplevet dette endnu, skal du bare vente et par år. Det kommer du til.)
I virkeligheden (og dette er meget indlysende) er det menneskelige syn video, ikke fotografi. Selv når man stirrer på et fotografi, tager hjernen flere “snapshots”, mens den flytter fokuscentret hen over billedet og stabler og samler dem til det endelige billede, som vi opfatter. Hvis du kigger på et fotografi i et par minutter, vil du indse, at dit øje ubevidst har bevæget sig hen over billedet, hvor det har fået et overblik over billedet, fokuseret på detaljer her og der og efter et par sekunder indset nogle ting ved det, som ikke var indlysende ved første øjekast.
Så hvad er pointen?
Jamen, jeg har nogle observationer, selv om de ligger langt fra “hvilket objektiv har det synsfelt, der ligner det menneskelige syn mest?”. Disse oplysninger fik mig til at tænke over, hvad der gør, at jeg er så fascineret af nogle fotografier og ikke så meget af andre. Jeg ved ikke, om nogen af disse observationer er sande, men det er interessante tanker (i hvert fald for mig). De er alle baseret på én kendsgerning: Når jeg virkelig kan lide et fotografi, bruger jeg et minut eller to på at kigge på det, lader mit menneskelige syn scanne det, griber detaljerne fra det eller undrer mig måske over de detaljer, der ikke er synlige.
Fotografier, der er taget i en “normal” synsvinkel (35 mm til 50 mm), synes at bevare deres tiltrækningskraft uanset deres størrelse. Selv billeder i webstørrelse, der er taget ved denne brændvidde, bevarer essensen af billedet. Nedenstående billede (taget ved 35 mm) er meget mere detaljeret, når det ses i et stort billede, men essensen er tydelig, selv når det er lille. Måske er hjernens behandling mere komfortabel med at genkende et billede, som den ser i sit normale synsfelt. Måske er det fordi vi fotografer har en tendens til ubevidst at fremhæve komposition og emner i et fotografi med “normal” synsvinkel.
Fotoet ovenfor demonstrerer noget andet, som jeg altid har undret mig over: Opstår vores fascination og kærlighed til sort/hvid-fotografering, fordi det er en af de få måder, hvorpå de tætte kegle-receptorer (kun farve) i vores macula er tvunget til at sende et billede i gråtoner til vores hjerne?
Måske kan vores hjerne godt lide at se på bare tone og tekstur, uden at farvedata tilstopper den smalle båndbredde mellem øjeæble og hjerne.
Som “normalvinkel”-optagelser ser tele- og makrooptagelser ofte godt ud på små prints eller JPG’er i webstørrelse. Jeg har et 8 × 10 billede af et elefantøje og et makroprint af en edderkop i samme størrelse på væggen på mit kontor, som selv fra den anden side af rummet ser godt ud. (I det mindste ser de godt ud for mig, men du vil bemærke, at de hænger på mit kontor. Jeg har hængt dem et par andre steder i huset og har fået taktfuldt at vide, at “de passer virkelig ikke til stuemøblerne”, så måske ser de ikke så flotte ud for alle.)
Der er ikke nogen fantastisk komposition eller andre faktorer, der gør disse billeder attraktive for mig, men jeg finder dem alligevel fascinerende. Måske fordi mit menneskelige syn selv i lille størrelse kan se detaljer i fotografiet, som jeg aldrig ville kunne se, når jeg kigger på en elefant eller en edderkop med “det blotte øje”.
På den anden side, når jeg får et godt vidvinkel- eller landskabsbillede, gider jeg næsten ikke engang lægge en grafik i webstørrelse ud eller lave et lille print (og jeg har ikke tænkt mig at begynde til denne artikel). Jeg vil have det trykt STORT. Jeg tror måske, at det er for at mit menneskelige syn kan scanne gennem billedet og finde de små detaljer, som går helt tabt, når det bliver formindsket. Og hver gang jeg laver et stort print, selv af en scene, jeg har været der et dusin gange, bemærker jeg ting på fotografiet, som jeg aldrig har set, da jeg var der personligt.
Måske giver den “video”, som min hjerne laver, mens jeg scanner printet, langt flere detaljer, og jeg finder det mere tiltalende, end kompositionen af fotoet ville give, når det er trykt i lille format (eller som jeg så, da jeg faktisk var på stedet).
Og måske forklarer den ubevidste ‘scanning’, som mit syn foretager på tværs af et fotografi, hvorfor ting som ‘tredjereglen’ og selektivt fokus trækker mit øje hen til bestemte dele af fotografiet. Måske har vi fotografer simpelthen fundet ud af, hvordan hjernen behandler billeder, og draget fordel af det gennem praktisk erfaring, uden at kende al den videnskab, der er involveret.
Men jeg tror, at min eneste rigtige konklusion er denne: et fotografi er IKKE præcis det, som mit øje og min hjerne så på stedet. Når jeg får et godt billede, er det noget andet og noget bedre, ligesom det Winogrand sagde i de to citater ovenfor og også i dette citat:
Du ser noget, der sker, og du slår løs på det. Enten får du det, du så, eller også får du noget andet – og det, der er bedre, trykker du.
Om forfatteren: Roger Cicala er grundlægger af LensRentals. Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort her.
Billedkreditter: Mit øje tæt på af machinecodeblue, Nikh’s eye through camera’s eye from my eyes for your eyes 🙂 af slalit, Schematic of the Human Eye af entirelysubjective, My left eye retina af Richard Masoner / Cyclelicious, Chromatic aberration (sort of) af moppet65535