Studie ukazuje, že lidské oko dokáže detekovat jeden foton

eye tracking reader pomáhá člověku
Marcos Osorio Cecilia/123rf
Lidské oko je neuvěřitelný stroj. Pokud jde o technologii fotoaparátů za posledních 150 let, žádný fotoaparát spotřebitelské třídy se ani zdaleka nepřibližuje vizuálním schopnostem našich očních zařízení.

Jak moc jsou naše oční bulvy schopné? Podle nového studie publikované Nature Communications, lidské oko je dostatečně silné, aby detekovalo jediný foton nasměrovaný na sítnici. Foton, pro osvěžení, je nejmenší částice, ze které se skládá světlo – a veškeré ostatní elektromagnetické záření.

Doporučená videa

Jak je vysvětleno v Los Angeles Times"Dokonce i ta nejsofistikovanější umělá zařízení vyžadují chladné prostředí s řízenou teplotou, aby dosáhly stejného výkonu."

Až dosud studie naznačovaly, že lidé jsou schopni vnímat pouhých pět až sedm fotonů. Vědci věřili, že lidské oko je schopno vidět ještě méně fotonů, ale zařízení používaná k uvolňování paprsků nebyly dostatečně přesné, takže výzkumníci si nebyli jisti přesným počtem fotonů, které byly uvolněny ze světla zdroj.

Tento nejnovější výzkum vyřešil tento problém pomocí spontánní parametrické konverze dolů (SPDC), a proces kvantové optiky, při kterém se k rozdělení fotonových paprsků do párů používá specializovaný krystal fotony. Tyto dva fotony jsou rozděleny mezi oko subjektu a detektor. Pokud detektor rozpozná foton, vědci vědí, že byl také odeslán k subjektu.

Velikost vzorku použitá pro testy byla velmi malá. Testováni byli pouze tři muži, všichni ve věku kolem dvaceti let a všichni s téměř dokonalým zrakem. Poté, co seděl 40 minut v temné místnosti, byl subjekt požádán, aby se přidržel kousací tyče a mít jeho hlavu umístěnou v opěrce hlavy, aby bylo zajištěno, že se fotony dokonale uvolní do jeho sítnice.

Jakmile byly subjekty odpočaté, zdrženlivé a připravené, byly požádány, aby stiskly tlačítko, které spustilo dva odlišné zvukové signály, které jsou od sebe vzdáleny jednu sekundu. Po dokončení byli účastníci dotázáni, který ze zvuků byl doprovázen fotonem, kromě hodnocení toho, jak jsou si jisti tímto rozhodnutím.

Na předmětech bylo dokončeno více než 30 000 pokusů. Ale pouze 2 420 z nich byly jednofotonové události. Důvodem bylo vytvořit kontrolu, která zajistí, že data nebudou zkreslená.

Podle článku byly subjekty schopny detekovat, kdy byl vystřelen jeden foton, v 51,6 % případů, což je číslo dostatečně statisticky významné, aby se zajistilo, že nešlo o náhodné hádání.

Vědci jsou už se pracuje vývoj kamer, které dokážou zaznamenat jednotlivé fotony. Ale v současné době a pravděpodobně i v nadcházejících letech tyto fotoaparáty na spotřebitelské úrovni tolik neuvidí jako denní světlo.

Do té doby si budeme muset užívat možnosti při slabém osvětlení prostřednictvím našich vlastních objektivů a zjistit, jak co nejlépe využít fotoaparáty, které máme k dispozici.

Doporučení redakce

  • Praktický systém fotonového světelného modulu: Skvělé pro fotografie produktů

Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.