Ich habe kürzlich gehört, dass ein Wissenschaftler eine Netzhautprothese entwickelt hat. Ich denke also, dass dies eine Frage ist, auf die es eine Antwort gibt.
Kodiert die Netzhaut Informationen wie ein Bitmap-Bild oder ein SVG-Bild?
(Eine Bitmap ist ein Raster aus Pixeln. Ein SVG-Bild ist vektorbasiert, sodass es eine Form definiert und sozusagen sagt: „In diesem Bereich ist es grün, in diesem ist es rot“.)
Kurze Antwort
Das Netzhautbild entspricht eher einer Bitmap als einem vektorbasierten Bild
Hintergrund
Die Netzhaut enthält eine Schicht aus etwa 100 Millionen Fotorezeptoren , die topographisch organisiert sind. Mit anderen Worten, jeder Photorezeptor kodiert ein bestimmtes Pixel im Sichtfeld . Auch die vom Auge zum Gehirn verlaufenden Nervenfasern sind wiederum topographisch wie die Netzhaut organisiert ( Retinotopie bleibt bis in die höheren Hirnzentren erhalten und geht erst im inferotemporalen Kortex verloren). Daher ja, im Grunde genommen, aber grob vereinfacht stimme ich @Krysta zu, dass das Netzhautbild eher einer Bitmap als einem vektorbasierten Bild entspricht. Dennoch sind Farben, Kontraste und Kanten in der Netzhaut kodiert.
Hier ist ein Bild zur Retinotopie. Grundsätzlich findet sich im primären visuellen visuellen Cortex eine 1:1 topographische Darstellung der Netzhaut:
Quelle: University of Leeds and Sydney
Netzhautimplantate sind Geräte, die die verlorenen Fotorezeptoren in der Netzhaut bei Patienten mit Retinitis pigmentosa oder anderen degenerativen Erkrankungen der Netzhaut ersetzen. Netzhautimplantate bestehen typischerweise aus einem Gitter von Elektroden (60 - etwa 1500 in handelsüblichen Systemen), die auf (Argus II) oder unter der Netzhaut (Alpha-IMS) platziert werden.
Hier ist ein Fundusfoto eines Argus II-Implantats:
Die Elektroden stimulieren direkt die überlebenden Nervenzellen in der Netzhaut . Netzhautimplantate nutzen die Retinotopie. Eine Elektrode in der Mitte der Netzhaut löst einen Lichtpunkt (ein Phosphen ) im zentralen Gesichtsfeld aus, während eine weiter peripher gelegene Elektrode exzentrischere Phosphene erzeugt. Daher werden Kamerabilder (im Argus II-Gerät) einfach heruntergerechnet und als intensitätscodierte Stimuli auf das Elektrodengitter projiziert. Beim alpha-IMS-System besteht der intraokulare Teil aus einem Gitter aus lichtempfindlichen Dioden, die mit kleinen Verstärkern gekoppelt sind. Daher handelt es sich bei diesem Gerät buchstäblich um einen lichtempfindlichen Chip, der auf die Netzhaut geworfen wird. Bei beiden Ansätzen erhalten hellere Bereiche im Bild höhere elektrische Ströme und führen zu helleren und/oder größeren Wahrnehmungen.
Vorbehalt: Ich weiß sehr wenig über die Struktur digitaler Bilder.
Angenommen, Sie meinen die biologische Netzhaut und nicht die prothetische, die Wikipedia-Seite zum Farbgegnerprozess ist ziemlich gut; Grundsätzlich reagieren die vier Rezeptortypen maximal auf unterschiedliche Wellenlängen, und die Bereiche überlappen sich leicht, sodass der visuelle Kortex die Unterschiede zwischen den Aktivierungsniveaus übernimmt, um eine komplexe Farbdarstellung zu erhalten.
In Bezug darauf, wo im Gesichtsfeld (Pixel vs. „Formen“) haben retinale Ganglienzellen wiederum ein sogenanntes rezeptives Feld – sie reagieren maximal auf Inhalte in der Mitte und weniger auf Inhalte an der Peripherie (ob „Zeug " Licht oder Schatten ist, hängt von ihrem genauen Typ ab). Obwohl die räumliche Definition eines "Pixels" in der Netzhaut etwas komplizierter ist als in einer Bitmap und grob vereinfacht. . . es ist eher wie eine Bitmap , denke ich. Es gibt keine Kantenverarbeitung oder Formdefinition auf der Netzhautebene - es gibt überhaupt keine "Verarbeitung" in der Netzhaut, nur Übertragung - also findet die vektorartige Verarbeitung erst im visuellen Kortex statt.
wesserbisser