每當你深情的看著你的狗狗,你有沒有想過他們眼中的世界和你的不一樣?
可能你已經(jīng)知道狗狗視力不好,但是你不知道有多差。有一個網(wǎng)站可以根據(jù)原圖生成狗狗的視角,比如下面這張燒烤照,在狗狗眼里是什么樣子的?向左滑動就能看到。
向左滑動
如你所見,人類可以看到世界上各種各樣的東西,而狗只能看到灰色、黃色、藍色等簡單的顏色,對光譜中紅色、綠色等高色度的顏色沒有真實的感覺。人類眼中的紅綠對狗來說都是黑白分明的,所以一望無際的美麗草原對狗來說只是一片塵土飛揚的“草地”。
除了狗,其實世界上很多動物看世界和人很不一樣。在這里,我為大家準備了幾套對比。向左滑動,感受其他生物眼中的顏色。
麻雀
向左滑動
貓
向左滑動
蜜蜂
向左滑動
牛
向左滑動
地球上不同生物看到的“地球”是很不一樣的。得益于先進的計算機算法,我們可以模擬麻雀、蜜蜂、奶牛眼中的世界。可見他們似乎都缺少一雙“發(fā)現(xiàn)美”的眼睛。太“南”了,他們捕捉不到世界的多彩。
從這個角度來看,人眼就像一個設計精良的光學儀器,給人類一個可以按壓動物界,捕捉自然界中最真實的色彩和光影表達的“好眼”。
但都是物種進化之手的杰作。為什么人眼比動物更能捕捉顏色的細節(jié)?
人眼是最復雜的光學儀器之一,
你怎么敢相信?
檢測眼睛中光線的細胞被稱為桿細胞,在黑暗中變得更加敏感,產(chǎn)生黑暗的視覺。人類眼睛中大約有1.2億個這樣的桿狀細胞,使我們的眼睛感知到外界的明暗變化。研究表明,人眼甚至可以感覺到單個光子的經(jīng)過,比世界上很多高端儀器都要精準。
眼睛視覺神經(jīng)結構:中國數(shù)字科技館
至于顏色,就看眼睛里的圓錐細胞了。錐細胞可以感受到強烈的光線和顏色,產(chǎn)生明亮的視覺,對物體的細節(jié)和顏色有很強的分辨率。人類有三種不同類型的錐體,而狗只有兩種類型的錐體。另外,狗天生近視,所以狗只能看到剛才不完整的燒烤圖。
正是因為天生較好的眼睛結構,我們才有了識別我們世界中暗場和亮場混合場景的奇異能力,也給了我們更多用眼睛探索世界多彩元素的機會。正是帶著看清世界的熱情,人類開始盡力保存美,于是人類開始了用自己的智慧“重刻色彩”的漫漫長路。
打真彩不容易
人類很早就開始在巖壁上繪畫,記錄他們部落的瑣事。后來隨著科技的發(fā)展,筆墨等工具逐漸有了,但無論是中國傳統(tǒng)水墨畫還是油畫,都無法完全再現(xiàn)人眼所見的美好世界。
相機和攝像機的發(fā)明在一定程度上解決了我們的困擾。通過針孔成像的基本原理和化學感光材料的輔助,黑白攝影在19世紀盛行,逐漸推動了影視節(jié)目的發(fā)展。
第一代柯達相機拍攝的小象維基媒體
基本的黑白顏色已經(jīng)不能滿足人眼的需要,如果要做成彩色,需要手工給底片上色。為了讓照片閃閃發(fā)光,人們嘗試了很多方法,比如使用碳技術和重鉻酸鹽,或者在膠片乳劑中加入染料來呈現(xiàn)顏色,但手工操作總是不可靠的。如果工人不小心握手,顏色會變得夸張。
你一定聽說過真正發(fā)明第一種商業(yè)彩印方法的人,就是發(fā)明電影的呂米埃兄弟。成像技術的發(fā)展也是人們通過屏幕記錄現(xiàn)實生活,試圖還原現(xiàn)實世界輝煌的過程。
事實上,為了不辜負像人眼這樣的精密儀器,100多年來,越來越多的科技焦點被放在屏幕顯示上,使屏幕顯示更加清晰和豐富多彩。首先要解決的是畫面顯示的問題。最早的電視陰極射線管已經(jīng)成功改造成電子槍,可以準確地打在屏幕的熒光粉上,從而顯現(xiàn)出亮或暗的點,就像墻面上的馬賽克貼紙,組合成最早的黑白屏幕畫面。
這就是陰極射線管成像gifer.com的方式
讓屏幕顯示顏色很重要,但也很難。在一個電子槍的基礎上,要想實現(xiàn)彩色,需要三個電子槍來精確點亮能發(fā)出三原色的熒光粉。利用這個原理,英國人貝爾德終于在1946年把黑白屏幕改成了彩色。
陰極射線管彩色顯示屏的內部結構是eeworld.com
1964年,發(fā)明了單色等離子屏幕。發(fā)現(xiàn)這種利用兩個玻璃之間的離子發(fā)光的技術比CRT技術好很多——等離子屏幕的分辨率更好,顏色更均勻,對比度更高,屏幕顯示技術又一次迎來了里程碑式的飛躍。隨著等離子技術的出現(xiàn),我們看到了更清晰更流暢的屏幕世界,CRT技術也逐漸衰落。
自20世紀70年代以來,液晶顯示器的誕生帶來了顯示技術在許多方面的全面升級——更薄:以毫米計算的厚度;更大:70多寸;畫質更精細:從720p到1080p,現(xiàn)在4K的分辨率……正式標志著CRT顯像管時代的完美終結。
屏幕顯示技術的進步不僅讓人們看得更加生動,也給電視節(jié)目、游戲、圖像處理軟件等各個領域帶來了更多的發(fā)揮空的機會和機遇。
屏幕的發(fā)展看似很勵志,但現(xiàn)在你我面前的屏幕卻如當初所希望的那樣,真的“打了本來面目”了嗎?其實不是。雖然很多科學家付出了很大的努力,讓屏幕上的內容越來越清晰,但是現(xiàn)在人們面對的屏幕大多只能達到100 nits的亮度,達到很小的色域,仍然遠遠落后于人眼所能看到的五彩繽紛的世界。
直到QLED技術的出現(xiàn),才最終滿足了眼睛的需求。
QLED是“量子點發(fā)光二極管顯示器”的縮寫,中文翻譯為量子點發(fā)光二極管。量子點不是“量子力學”的玄學。它們可以簡單地認為是長、寬、高在100納米以下的材料。貝爾實驗室在1983年發(fā)現(xiàn),這種微小的半導體晶體在激發(fā)后可以發(fā)光。
只要控制量子點的大小,就可以實現(xiàn)紅、綠、藍光的自由組合。起初,科學家們想利用量子點的這一特性來跟蹤藥物在人體內的位置。
不同大小的量子點在紫外線下可以發(fā)出不同顏色的光。波士頓大學
因為量子點激發(fā)的光源顏色更純凈,這意味著電驅動的量子點組成的圖像比傳統(tǒng)的LCD面板具有更寬的色域和更高的色彩精度。換句話說,你從屏幕上看到的東西更接近它自己的顏色。
QLED屏幕與傳統(tǒng)屏幕的比較:playtech.com
如果能在屏幕上用量子點技術制作QLED屏幕,那么我們的眼睛就可以滿足了。為了讓純色可見,我們還做了一個實驗來測試。
華為智能屏幕的核心是屏幕本身——顯示效果最大化,得益于華為智能屏幕的QLED量子點面板。華為Smart Screen的七重畫質優(yōu)化算法的七彩AI畫質引擎,在量子點絢麗色彩的基礎上,智能識別正在播放的內容,根據(jù)內容類型優(yōu)化場景。無論是看最新一季的《七個世界,一個星球》,還是玩刺客信條里最宏大的場景,自然的色彩都能更生動的呈現(xiàn)在眼前。
然而,人類只是閉上了眼睛嗎?沒有。我們的最終目標是在用顏色滿足眼睛的基礎上,讓屏幕更好地理解人類。
如果我有一個有腦子有眼睛的屏幕,怎么才能更好的理解你?
隨著智能社會的正式到來,各種電子產(chǎn)品都被賦予了智能大腦,它們更懂得如何“取悅”人類。
經(jīng)過近百年的迭代升級,屏幕已經(jīng)配備了QLED技術,通過屏幕肉眼看到的世界變得異常清晰多彩。然而,僅僅“喂”眼睛遠遠不能滿足人們對大屏幕設備的需求——如果這樣的凝視不互動,那還是一個冰冷的機器世界。AI技術的引入,會給人腦帶來更多的情感刺激。華為Smart Screen,一個有腦有眼、實時人機交互的智能樞紐,是未來大屏幕產(chǎn)品的發(fā)展方向。
華為Smart Screen通過增加更高端的AI算法和硬件,讓我們一邊看屏幕一邊在另一端“看到”我們。在華為的智能屏幕頂部,有一個可升降的1080p全高清攝像頭——“AI Goggles”。這個“眼”可以根據(jù)觀眾站立的位置自動跟蹤聚焦,使人物始終處于屏幕中心,時刻清晰,保證AI眼不會出現(xiàn)“誰的小眼睛還沒見過老師”的情況。
過去有一個“你站在橋上看風景,看風景的人在樓上看你”的精彩瞬間,現(xiàn)在卻有無數(shù)個光子和億萬個視覺細胞在一個溫暖的環(huán)境里,在這一刻相互交流,科技的魅力在一瞬間展現(xiàn)的淋漓盡致。
得益于洪湖芯片強大的大腦,華為智能屏幕還支持AI健身、1080P AI視頻通話、AI Kids,讓你的健身計劃、父母的視頻聊天、孩子的健康成長都能一一安排。華為智能屏幕將不僅是一個屏幕,也是您智能生活的物聯(lián)網(wǎng)門戶。
人類看世界的時候,世界也在回頭看人類。
作為探索世界的利器,人類的眼睛在一百多年前就對記錄美、不斷呈現(xiàn)美提出了嚴格的要求。未來100年,隨著智能社會的到來,我們的眼睛會有更多的機會和機遇相互交流,生物和機械會有更深層次的交流,那么智能生命會向什么方向發(fā)展呢?雖然腦洞可以無限,但華為智能屏肯定是變革的起點。
引用
[1]廷斯利,J. N .,莫洛佐夫,M. I .,普雷韋德爾,r .,沃特曼,d .,埃斯皮格雷-龐斯,j .,勞沃斯,m .,和瓦齊里,A. (2016年)。人類對單個光子的直接探測。自然通訊,7,12172
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