Können wir die Gesamtzahl einzigartiger Standbilder abschätzen, die wahrnehmbar sind? [geschlossen]

Wie viele einzigartige Bilder sind angesichts der Wahrnehmungsfähigkeit des menschlichen Auges mathematisch möglich?

Dies ist ein etwas weit gefasstes Thema, ich habe ungefähr 100.000 Seiten an Kursmaterial zu diesem Thema in meinem Bücherregal.
Legen Sie die Bildgröße auf 512 x 512 Pixel fest und gehen Sie von voller 24-Bit-Farbe aus. Jedes Pixel kann 2²⁴ Farben haben - wie viele Bilder sind das? Ist die Frage "Kann man zwischen einem einzelnen weißen Pixel auf (100.100) und (100.101) auf einem vollständig schwarzen Bild unterscheiden"?
@Dom Die Frage bezieht sich auf die auf Sicherheit und Bilderkennung basierende Zertifizierung sowie auf Anti-Phishing-Schemata. Auch Bild-/Videokompressionsstrategien.
@Jongware In diesem Fall gibt es 16777216 ^ 262144 verschiedene Bilder. Die Frage ist allgemeiner: Wenn wir jede Kombination von zwei Bildern nebeneinander stellen würden, wie viel Prozent dieser Bilder würden wir als Duplikate erkennen, obwohl sie es nicht sind?
Ich stimme dafür, diese Frage als nicht zum Thema gehörend zu schließen, da es sich nicht um eine Frage zum Grafikdesign handelt.
Eigentlich ist es so. Es gibt viele Themen rund um Grafikdesign. In diesem Fall kann Ergonomie sein. Diese Art von Themen können sich auf Auflösung, Detail, Psychologie, Wahrnehmung beziehen.

Antworten (3)

Ihre Frage ist nicht zu beantworten, außer einer vagen "extrem großen Zahl".

Eine Definition von „eindeutig erkennbar“ ist nicht möglich. Wenn ich Ihnen ein komplett schwarzes 512 x 512-Bild zeige, wie viel Weiß muss ich hinzufügen, bis 10 Personen sagen: „Das ist anders“? Wenn ich stattdessen Lena verwende und die Federn von lila zu bläulich-lila verschiebe, wo ist die Änderungslinie? Wenn es sich um eine Gamma-Änderung handelt, sehen die Betrachter es als dasselbe Bild?

Wenn ich mit Schwarz beginne und die Luminanz über eine Stunde erhöhe, ist die Schwelle von "anders" viel höher, als wenn 2 Bilder nebeneinander sind.

Anspruchsfrage ist unbeantwortbar -> beantwortet sie ...
@ZachSaucier Ich würde nicht "beantwortet" sagen, sondern "definiert, warum es nicht einfach zu beantworten ist". Ich bin da bei Peter. Es ist nicht wirklich etwas, von dem ich denke, dass irgendjemand hier in der Lage sein wird, genau zu antworten.
Es ist nicht unbeantwortbar, die Antwort ist nur sehr lang. Die Kognitionswissenschaft weiß ziemlich viel über das eigentliche Thema.
Wenn Sie das Bildmodell der unendlichen Affen verwenden, erhalten Sie schließlich eines, bei dem Lenas Hut 1 Grad gerader ist. Ist das Bild „anders“?

Das menschliche sensorische System ist etwas kompliziert in einem Q&A-Format zusammenzufassen. Aber hier gehts:

Zuerst muss man sich darüber im Klaren sein, dass es beim Menschen ziemlich viele Variationen gibt. Verdammt, manche Leute können tatsächlich vier Farben sehen (siehe hier für eine leichte Erklärung), während andere nur eine oder zwei Farben sehen. Um die Frage richtig zu beantworten, müssten Sie also definieren, was ein Mensch ist, den Sie mathematisch modellieren möchten.

Zweite menschliche Sinne sind relativ zur Veränderung. Das bedeutet im Wesentlichen, dass Menschen manchmal eine Veränderung spüren können und manchmal nicht. Der sensorische Apparat ist auch anfällig für Interpretationsfehler. Ein gutes Beispiel ist das blaue oder weiße Kleid , Diskussion.

Das dritte menschliche Auge und die Optik sind äußerst hochentwickelte Informationsverarbeitungseinheiten (ja, die richtige Verarbeitung beginnt sofort auf der Netzhaut). Man könnte also sagen, dass der Mensch etwas über 300 PPI* erkennen kann, aber das ist nicht gerade ein wahres Maß für die Empfindlichkeit. Da das menschliche Auge Zellgruppierungen hat, die gerade Linien erkennen, wird die Art von Matrixgitter, die wir verwenden, manchmal gesehen, selbst wenn es unser Auflösungsziel überschreitet.

Sobald Sie diese und viele weitere Fragen beantworten können, sind Sie bereit, Ihre Frage zu beantworten. Es gibt einige Schätzungen, aber im Allgemeinen ist dies ein Thema, das eine oder zwei Doktorarbeiten wert ist.

* Jemand hatte eine großartige Antwort mit einer genauen Aufschlüsselung der Bereiche, dpi und der menschlichen visuellen Auflösung auf GD.SE. Können Sie sie finden?

Wenn Sie ein solches Zahlenschloss haben

Sie haben 4 Felder (r) und 10 mögliche Optionen auf jedem dieser Felder (n). Die Formel dafür heißt Permutation mit Wiederholung, in diesem Fall n r

10 4 = 10.000

Nehmen wir an, wir haben einen großen 4k-Monitor mit 4096 x 2160, der 24-Bit-Bilder anzeigt.

(16.777.216) 8.847.360

Nehmen wir an, die Gesamtzahl der Stäbchen beträgt 110.000.000, aber einige Leute sagen, dass das menschliche Auge nicht mehr als 30-40 Graustufen unterscheiden kann, also wäre dies:

(50) 110.000.000 für Schwarzweißbilder.

und (100.000.000) 6.400.000 für Farbbilder. (100 Schattierungen von r, g, b und 6.400.000 Zapfen.)

Ich bin kein Anatomist, daher weiß ich nicht, ob alle Zellen berücksichtigt werden, wenn ein Bild oder ähnliche Details angezeigt werden. Aber Sie können Ihre eigenen Berechnungen mit den von Ihnen gewählten medizinischen Referenzen anstellen .

Eine andere Methode wäre die Berücksichtigung der Winkelauflösung des menschlichen Sehvermögens und des erforderlichen Erfassungswinkels, um das gesamte dargestellte Bild als Umgebung, Dichte, Psychologie usw. zu sehen.

Ich bin mir sicher, dass die Bilder kleiner als diese Zahlen sind, denn wenn Sie ein Gesicht mit einer Abweichung von 1 Pixel sehen, ist es dasselbe Gesicht.

Wenn Menschen Bilder von ähnlichen Fotos von Personen einer anderen Rasse als ihrer eigenen sehen oder an die sie nicht gewöhnt sind, ist es schwierig, sie voneinander zu unterscheiden.

Einige Referenzen

50 Graustufen, oder?
Ich konnte keine bessere Referenz finden.