Светочувствительность: Глаз способен видеть единичные кванты света (в самых скромных оценках - десятки квантов).
Но при этом о "картинке" разговора нет. А для собственно зрения, особенно цветного - нужны несравнимо бОльшие освещённости.
Темновую адаптацию на максимальную светочувствительность оставим за кадром
), а в диапазоне освещённостей, достаточных для цветного зрения, сувствительность сетчатки может подняться примерно в 10 раз за примерно 10 минут.
Светочувствительность плёнки и полупроводниковой матрицы заложена при изготовлении и неизменна.
(Плёнка стареет, теряя чувствительность. О матрицах с переменной чувствительностью я не слышал, хотя такое возможно.)
Для популярных плёнок типична ISO 100 (0.01 lux*s), и хотя серийные фотоаппараты готовы "принять" материал с чувствительностью до 5000 ISO. (Реально существуют и фотоматериалы с чувствительностью 12800 ISO.)
В описаниях современных цифровых камер нередко встречаются цифра 3200...6400. Иногда даже и 25600 ISO. Правда шум всё равно становится заметным с 800. И это в лучшем случае. В менее совершенных матрицах - так и c 200
).
А при 25600...
Вот
пример. Но ведь, какое-то - лучше чем никакого?
Ну, можно считать, что аппарат стоимостью в несколько тысяч долларов способен сравниться с глазом в условиях плохой освещённости.
Но точно так же - картинка будет далека от идеала.
Ещё такой момент: глаз видит в реальном времени, а фотоаппарат можно/нужно поставить на штатив и задать выдержку "до полуночи".
Разрешающая способность: Рарешающая способность человеческого глаза около ста угловых секунд. Эквивалентное фокусное расстояние глаза 45-50 мм.
Извиняюсь, но пересчитывать углы в точки мне лень. Уверен, что фотоаппарат даст фору. Особенно с учётом разных фокусных расстояний у объектива фотоаппарата.
Цветопередача: Считается, что человеческий глаз воспринимает свет с длиной волны в диапазоне от 400 до 700 нм (пик чувствительности в области зелёных лучей - 570 нм).
В некоторых случаях диапазон может быть шире, но всё равно, на его краях чувствительность очень мала.
Для матриц (и особенно плёнок) графики чувствительности могут быть весьма далеки от чувствительности глаза. (Оптика вносит свою лепту.)
...но ведь стандартная фототехника должна запечатлевать привычные глазу картины?
Да, глаз не имеет какой-либо калибровки... вплоть до того, что какой-то объект воспринимается левым и правым глазами с разными оттенками. Ну и от яркости освещения цветопередача (точность цветовосприятия) тоже зависит. Неспроста при оценке температуры стали [для закалки] дневной свет надо исключать. Но это "измерение без эталона. В сравнении - проще. Точность измерения оптическим пирометром может составлять ~1% наибольшего значения измеряемой температуры.
Утверждают, что "тренированный глаз может различать 5000 оттенков красного цвета". (16-бит на канал?
)
Существенное отличие заключается в схеме цветовосприятия. Цветовые модели RGB, CMY, Lab, Luv, ... заметно отличаются от цветовосприятия глаза.
(Кому интересно - ключевые слова "нелинейная теория зрения" в поисковике выведут на цель...)
По этой причите т.н. GAMUT тема отдельного разговора. (Скорее не разговора, а экскурса в сеть...)
А ещё добавляются неточности/ограничения конкретной технической реализации - разные характеристики в разных каналах (R-G-B, например).
Шаг в сторону: если фотоаппарат позволяет сохранять изображение в формате RAW ("что на матрицу попало" 1:1) мы можем выжать из картинки максимум. А так - мы большую или меньшую долю отдаём на откуп электронике и программам вшитым в аппарат. И уже сам аппарат решает, какие цвета/контраст/яркости правильные, а какие нужно корректировать. Среди них - цветобаланс.
Да, во многих случаях хватает и режима "авто". Но если явно требуется правильная цветопередача, то нужно цветобаланс откалибровать.
(Самая страшная вещь - "цветной свет". Люминесценьный + дневной + накаливания - уже двух из них достаточно для "каши", которую автоматика может не переварить.)
Да, если мы подскажем аппарату, что это "дневной свет" - ему будет проще правильно выставить ББ. Хотя, возможно, что и на "авто" был бы = тот же итог.
Но если мы выставим режим неверно - ошибка гарантирована.
Динамический диапазон (контраст): Глаз человека обладает поразительным динамическим диапазоном - 11 порядков (100 000 000 000 раз).
И в природе не так уж ледко встречаются сюжеты, в которых контрасть превышает 3 (соотношение яркостей более 1:1000).
Но фотопленки и матрицы не справляются даже и с таким.
"Вот и получается, что смотришь на пейзаж - красота! А на снимке получается блеклое УГ."К этому ещё следует отдельными пунктами добавить:
• Тот факт, что большиство объективов позволяют менять фокусное расстояние (и/или аппарата - менять объективы), а эквивалентное фокусное расстояние глаза 45-50 мм, даёт фотоаппарату определённое преимущество.
• Зрачок изменяется в диаметре от 2 до 8 мм, при этом его площадь и, соответственно, световой поток изменяются в 16 раз. (Для фотоаппарата диафрагма и 22 не предел, хотя нередко останавливаются на цифре 8...) Сокращение зрачка происходит за 5 с, а его полное расширение - за 5 мин. При этом за первые 10 с зрачок расширяется на 2/3 своего диаметра. (Т.е. за 5 минут человеческий глаза адаптируется к диапазону яркостей/освещённостей сдвинутому на 7 ступеней.))
• "много света не бывает" - ситуации, когда его действительно больше, чем может "переварить" аппарат или глаз - большая редкость. А "больше, чем надо по сюжету" - это из области художественной съёмки и в студии нет проблем выключить лишний.
• что зрение обычно бинокулярное, поэтому не совпадающие элементы картинки усредняются и по яркости и по цвету.
• визуальные образы "проявляет" мозг, а у него алгоритмы несколько своеобразные. (Это отдельный специальный вопрос.)
В итоге - из вышесказанного следует выделить 2 момента: динамический диапазон и разбаланс по цветовым каналам. Это именно те факторы, на которые мы не можем повлиять, но которые влияют на цветопередачу фото. Их нужно учитывать и, по возможности выбирать режимы съёмки, которые минимизируют их влияние.
Нюанс в том, что эти факторы (их величины для данного аппарата) обычно нигде не описаны, а их влияние на результат нередко неисправимо - выпадение деталей в светах и или тенях (в целом или по отдельным каналам) и нарушения цветопередачи.
Ошибки человека или аппарата могут быть устранены/предупреждены.
