malchish.org

Вы не могли открыть мне глаза, потому что апертурный синтез не позволяет из нерезкого изображения получить резкое и никак не опровергает то, что говорил я. Он лишь позволяет получить более резкое изображение там, где обычная оптика не справляется, причём делает это не программно, а аппаратно, то есть Ваше «отстаёте от жизни» тут не в тему.

И резкость этот синтез восстанавливать не может, и к глазу отношения не имеет — нужно просто забыть про тему синтеза и больше не вспоминать. Но было интересно.

Компьютер в этом не участвует. Это никак не противоречит моему утверждению «только сам глаз как оптическая система мог бы создать такую картинку». У наноспутников тоже синтез апертуры идёт на аппаратном уровне, а не на программном. В аналогии с глазом — без участия мозга.

Что это за условие, я не знаю, поэтому ответить нечего.

Не может. Для интерференции должны складываться непосредственно оптические сигналы, а в мозг поступают преобразованные, электрические. Именно из-за необходимости интерференции изображение может быть получено только аппаратно, а не программно. Это всё описано в том переводе, который я дал.

А я в третий раз напоминаю, что Вы путаете разрешающую способность оптики с компьютерным разрешением. С помощью субпиксельной обработки нескольких изображений можно получить детализацию выше того, что на матрице (выше компьютерного разрешения), но никакая обработка не позволит получить повысить детализацию изображения, получаемого с помощью оптики (выше разрешающей способности).

Иными словами, если объектив даёт разрешение выше того, что даёт матрица, то из нескольких картинок можно получить большее разрешение в пределах разрешения объектива. Но если разрешение объектива ниже разрешения матрицы (или изображение не в фокусе), то никакими субпиксельными расчётами нельзя получить бо́льшую детализацию. Принципиально невозможно.

Боюсь, Вы здесь что-то путаете. Может быть, даже и есть какая-то разумная мысль, но формулировка ошибочная. Согласно квантовой механике, не может быть никакой информации о том, что происходит с фотонами в процессе распространения. Информацию о фотоне можно получить только один раз, во время его регистрации, после чего он прекращает существование. Никакого процесса распространения наблюдать нельзя.

При получении изображений разрешений два: оптическое (объектив) и компьютерное (матрица), и оба они физические. Программно увеличить детализацию можно только для компьютерного разрешения, для оптического нельзя. Поэтому некорректно говорить «с детализацией больше физического», правильно будет: с детализацией больше компьютерного разрешения, но не больше оптического.

Сразу нет. Всё наоборот: чем более размыто изображение, тем меньше энтропия. Энтропия больше, когда больше шумов. Размытость уменьшает энтропию, шумы увеличивают — соответственно, ни уменьшение энтропии, ни увеличение сами по себе не могут привести к повышению детализации картинки.

В указанной статье ничего про этот метод не говорится. Возможно, он и существует, но ссылки на него по-прежнему нет.

Что такое энтропия информации, я примерно представляю, объяснять не надо. В статье рассказывается, как подсчитать энтропию изображения, меня это не интересует, суть я и так знаю. А вот что такое «энтропийная методика обратного прогнозирования», так и осталось за кадром.

По первым двум Вы пытались ответить, но ничего не объяснили, и в указанной статье ничего нет. Алгоритмы повышения разрешающей способности — это, как я понял, апертурный синтез и субпиксельная обработка, но их уже обсуждали, а как они использовались в системе технического зрения, ответа нет. Таким образом, все три вопроса остались. Не скажу, что я очень жажду получить на них ответ, с их помощью лишь хотел показать, как Вы когда-то наговорили кучу умных непонятных слов, не утруждая себя объяснениями или ссылками, лишая меня, таким образом, возможности ответить. Ладно, теперь какие-никакие объяснения есть, ссылки тоже, и хоть ни то, ни другое оказалось не в тему, спасибо за усилия, я оценил. Захотите пожевать — я не против.

Здесь сразу понятно, даже на интуитивном уровне. С обратным прогнозированием и энтропией уже тоже. Считаем, что ответ получен. Правда, как это может помочь в восстановлении изображения не в фокусе — загадка.

То, что там называется размытостью, это на самом не та размытость, когда изображение не в фокусе, а, по сути, флуктуационные атмосферные шумы. А сам метод позволяет от этих шумов избавиться некоторым оригинальным способом. Что любопытно, но не удивляет, для борьбы с шумами есть много методик. При этом ту размытость, которая не в фокусе, и этот метод устранить не может, поскольку (см. цитату выше). Если Вы с этим согласны, я готов закрыть тему. Аргументов против было много, но ни один из них не касался изображения не в фокусе, поэтому всё мимо.

Всё я понял. Я не говорил, что это один из способов усреднений — я сказал, что принцип здесь такой же, состоящий в обработке множества изображений одного и того же объекта с небольшими отличиями. Но неважно, похож метод или нет, пусть и не похож, это субъективная оценка. Важно, что все картинки, которые этот метод восстанавливает, сняты в фокусе, а размытость и низкое разрешение определяются только количеством пикселов. Если бы фокус был сбит, никакие субпиксельные сдвиги не помогли бы.

Компьютерного разрешения. Но не оптического.

Тогда позвольте просто усомниться в чистоте Вашего эксперимента. Я тоже одним глазом читать вблизи не могу (второй сильно близорукий, им могу). Бывало, что резкость появлялась, но ценой адских усилий, явно со сжатием хрусталика.

А_Ланов,
"Считать, что радиус "заниженный" это именно "поверить на слово" - конкретно вам. Откуда дровишки, можете показать?"
Показал уже. Из статьи zrit-ap.pdf , которую Вы, кажется, читали: "следует брать не заниженное значение её радиуса,
5.7 мм, дающее фокусировку вблизи сетчатки (как это делается в модели приведённого глаза [Л1]), а
реальное значение – которое считается равным, в среднем, 7.7 мм [С1,С2]." У меня-то - всё по делу.

" Чтобы луч после вхождения в хрусталик стал расходиться в нём "веером"..."
Каким, на хрен, веером? Мы в рамках геометрической оптики, или где? Лучик,
пройдя сквозь зрачок под любым углом, далее лучиком и остаётся, и переходит
заднюю поверхность хрусталика, практически, ортогонально. Не вижу смысла это
оспаривать.

"Благодаря саккадам головной мозг получает серию снимков с дополнительной информацией, которая позволяет
провести виртуальную "дофокусировку" расчетным методом..."
Я уже читал это. Повторяю, это - закидон. Нет у Вас алгоритмов, которые это позволяют.
Кстати, достоверно известно, что за чёткую настройку отвечают не саккады, а микродвижения в точках фиксации.
Размахи этих микродвижений на порядки меньше, чем пятна фокусировки на сетчатке и их перекрывания.
Так что никакой "дополнительной информации, которая позволяет..." - не получить. Если ошибаюсь -
извольте предъявить работающие алгоритмы. Опровержение негативного утверждения - только позитивное.
Всё остальное - бла-бла-бла.

"Пока можно однозначно говорить, что суммарная оптическая сила глаза достаточна для нахождения фокуса
внутри глазного яблока"
Однозначно? Ну, ну.

Вы же знаете: гнилые разговоры мне неинтересны.

"О, сколько нам открытий чудных готовит самолюбья дух...»
(не Пушкин)

Какая у нас содержательная "беседа" получается - прямо душа радуется. Начинается всё с «невинного мнения», которое тут же оспаривается бдительным оппонентом, указывающим на отсутствие объективных причин его иметь. Сознание получает эти замечания после пропуска через фильтр самолюбия, которое переводит их как «ты дурак и врун». После чего тут же следует прилив энергии, мозги получают стимул для активной работы, и завертелось (благо есть интернет). На этой стадии решается задача «опровержения оппонента» и «подтверждение правоты «себя-любимого». Вся получаемая информация безжалостно люстрируется в соответствии с поставленной задачей – аргументы против отсеиваются, за – складываются. Прямо, прокурор и адвокат в одном лице. Но с уточнением - прокурор - оппоненту, адвокат - себе.

Далее процесс полемики постепенно нормализуется, аргументация становится более объективной, бо факт извлеченного знания, которое противоречит прежним представлениям, при искусственном его «не замечании» исподволь доказывает «мыслителю», что оппонент-то прав – ты и вправду дурак, раз не хочешь признавать то, что сам же и узнал. Тут хочешь-не хочешь, а самолюбие приходится придерживать. Однако, беседа становится уже не столь непринужденной, поскольку требует аргументационной осторожности, чтоб в очередной раз не пришлось «отвечать за базар».

В итоге, спорщики получают массу новых знаний с одновременной проверкой их на «вшивость» - степени достоверности и применимости. Во-истину, «в споре рождается истина»! (если, конечно, разум победит гордыню).
Нет, чтоб просто поинтересоваться, да? Узнать для себя что-то новое просто от желания узнать. Сказано же умными людьми - "старость наступает, когда человек утрачивает способность учиться". Так, нет! Надо, чтоб сначала самолюбие было задето. Иначе движухи нет. Эх, слаб человек, слаб...
Ну, ладно, хоть так.

Однако по теме сказано уже много, попробуем подвести итоги.

Насколько стало ясно, методы улучшения изображений, полученных оптическим путём, включают в себя:

1. – удаление шумов
2. – исправление оптических искажений (рассматриваем только то, что ограничивает степень детализации изображений - отличие реальной проекции от теоретического идеала)
3. – "вычисление" более детального изображения, чем позволяет оптика (т.н., "суперразрешение").

1. Удаление шумов происходит тремя основными способами:

- путём сравнения двух или более одинаковых изображений, полученных одновременно, по принципу «изображения одинаковые, шумы – разные» с прямым удалением шумовых фрагментов и последующей заменой их на незашумленные элементы из других проекций или на «средне-арифметическое значение» соседних элементов изображения;

- вычислением шума посредством сравнения множества изображений (проекций) одного и того же объекта, наблюдаемого с одного и того же ракурса за счет выявления геометрического порядка изображения различными математическими методами.

- вычисление шума методом отделения его от эффекта расфокусировки (например, атмосферой по методу поиска элементов изображения одинаковой яркости – то, что использовалось в примере из Википедии).

2. Оптические искажения включает в себя:

- искажения, связанные с аберрацией, дисторсией, интерференцией и дифракцией (классика, обсуждать не будем),
- искажения, вносимые несовершенством геометрии оптики,
- искажения, вносимые неоднородностью физических свойств материала оптики;
- искажения, вносимые атмосферой, включающие в себя две предыдущие причины.

Оптические искажения собственно оптики тем меньше, чем больше её апертура (точнее, отношение её к длине волны света). Этот способ имеет массо-габаритные ограничения, однако, решается способом «синтеза апертуры», коих существует несколько:

1. Интерферометрический синтез (принцип понятен, повторяться не будем)

2. Оптико-механический синтез:
Сущность такого синтеза заключается в построении крупного составного зеркала с помощью большого количества малых зеркал, форма поверхности которых соответствует общей поверхности большого зеркала.
По сути, это метод юстировки отдельных элементов зеркала – к синтезу апертуры, на мой взгляд, имеет отношение опосредованное. Это, скорее, способ физического увеличения апертуры с возможностью локальной коррекции деформаций.

3. Синтез частично заполненных апертур:
Можно синтезировать апертуру с помощью совокупности не прилегающих друг к другу малых апертур, образующих разреженную апертуру. Существуют два пути синтеза:
- одновременная регистрация изображения с использованием всех малых апертур при их фиксированном положении в пространстве («пространственный синтез»)
- и последовательная регистрация совокупности изображений через набор апертур с изменением пространственной конфигурации этого набора между экспозициями («временной синтез»).

4. Активный синтез апертуры посредством подсветки наблюдаемого объекта когерентным излучением (не рассматриваем).

Вся информация почерпнута из научной статьи аж за 1974 год:
В. Н. Синцов, А. Ф. Запрягаев, Апертурный синтез в оптике, УФН, 1974, том 114, номер 4, 655–676

Как следует из полученной информации, человеческий глаз может обладать как минимум 3-мя из перечисленных видов синтеза апертуры:
- оптико-механический (юстировка проекционной поверхности сетчатки и/или подстройка поверхности хрусталика)
- пространственный синтез – получение зрительной информации с двух разнесенных и синхронизированных оптических систем;
- временной синтез – посредством получения серии изображений с последующей обработкой;
- и ещё стоит добавить синтез «синтезов апертур» - когда обрабатывается информация, полученная сразу всеми перечисленными способами.

Пример применения "временного синтеза":
.....................................50 тыс. снимков подобного качества:

Результат, полученный в результате математической обработки:

На всякий случай процитирую оттуда же: Фасеточные глаза насекомых, ракообразных и членистоногих, состоящие из множества (до 10 в 4-й степени ) структурных единиц, также могут рассматриваться как синтезированные апертуры. Не исключено, что принцип синтеза апертуры реализован в зрительном аппарате пауков, состоящем из восьми глаз.

Наконец, Супер-разрешение – получение более детализированного изображения из менее детального за счет извлечения дополнительной информации – угле падения луча света, отсеивания шума, выявления разного рода симметрий при расфокусировке и пр., которая помогает выявить причины, характер и закономерности рассеяния света. Требует много разноплановой информации и математических моделей, включая способ обратного прогнозирования – подбора такой деталировки, которая при просчитанном размытии даст имеющееся оптическое изображение.

Поскольку в зрительной системе человека все перечисленные условия для извлечения дополнительной информации имеются, вполне возможной представляется и способность ЦНС вычислить изображение с большей деталировкой, нежели "исходник" - т.н. "суперразрешение".

Оговорюсь, что имеется в виду под «дополнительной информацией». По реакции пикселя CMOS-матрицы на попадание в него фотонов нельзя сказать, под каким углом, с какого ракурса он туда попал. Но имея массив изображений (см. временной синтез и пространственный синтез), часть такой информации можно выявить - например, по градиенту расфокусировки проекции при смещении объекта наблюдения относительно оптической оси (за счет поворота глаза – см. саккады), то есть, за счет проекции изображения на разные участки сетчатки и последующего их сравнения.
Процесс расфокусировки только кажется необратимым. Тот же фотошоп превращает точку в размытый круг по вполне определенным математическим формулам. Если знать эти формулы, вполне можно совершить и обратный процесс. Даже, если размытие происходило с использованием ПСП (псевдо-случайной последовательности) или с применением какого-то метода шифрования, то и в этом случае возможно вычисление сразу массива вариантов первоначального изображения, из которых наиболее вероятный определяется какой-то иной дополнительной информацией. Например, если таких элементов в изображении много и они геометрически связаны, то это ещё один фактор, уменьшающий количество возможных решений, и тем помогающий решать задачу, обратную расфокусировке. Конечно, изображение, получаемое этим способом, носит вероятностный характер. Поэтому отношение к нему должно быть не однозначным, а доверительным.

Но в общем и целом, после погружения в суть вопроса, охреневаю от возможностей, которые открываются.

Мой «вердикт» такой:
То, что предположил Ньюфиз - «виртуальная объемная фокусировка» - полагаю, вполне рабочая гипотеза. Но для её реализации вовсе не требуется введение предположения, что квант можно слегка «потрогать», не вызвав коллапса волновой функции для определения его траектории. Эту информацию вполне можно вычислить и по косвенным факторам - естественно, с той или иной долей вероятности (речь о вычислении точки фокусировки).
Вопрос невозможности фокусировки проекции на сетчатке снимаю. Аргументы Ньюфиза считаю слабыми – разница в 20% что кривизны хрусталика, что фокусного расстояния (фокусировка «перед сетчаткой» или «за сетчаткой»), считаю несущественными. Расчётный диапазон перестройки оптической силы хрусталика показывает, что этот процесс вполне «умещается» в размерах глаза.
Зря тётеньку-офтальмолога в смущение ввёл...

Ни чем не могу помочь. Учите азы оптики. Конкретно, почему луч, попадая в более плотную среду с наличием положительной кривизны поверхности отклоняется в сторону оптической оси, а с отрицательной кривизной - в строну от неё. У меня нет, но это не значит, что "в принципе невозможно". Читайте "временной м пространственный синтез апертуры", там как раз про это.Зато на порядки больше размеров "глазных пикселей" - этого более, чем достаточно.Ваша модель оптически-однородного глаза - не рабочая (мягко говоря).

Сделав упор на малую разность коэффициентов преломления всех сред глаза, вы придумали оптическую модель глаза, не учитывающую кривизну поверхностей раздела сред. При этом вы не привели формулу расчета оптической силы, в которой, как и положено, учитываются все влияющие параметры - коэффициент преломления и кривизна линз. Понятие оптической силы вы вообще исключили из лексикона, как будто оно не имеет значения. "Забыв" о существовании этой формулы, вы просто взяли и усреднили все коэффициенты преломления. После чего "обоснованно" объявили, что всё преломление происходит лишь на границе "воздух - роговица".

Правда, вы таки упомянули про кривизну хрусталика, мол, она вовсе не та, которая указана в одной ссылке, а та, которая указана в другой (что, кстати, подразумевает "верить вам на слово"). Но это говорит о том, что вы знаете, что для фокусировки требуется наличие у линз кривизны. Знали, но не сказали. Вы слукавили - специально "пренебрегли" этим фактором, чтоб он не нарушил "стройности доказательства" вашей гипотезы. И я на это "повёлся" - доверился вам.

Между тем, подстановка значений кривизны хрусталика в нормальную формулу показывает, что даже незначительная разница коэффициентов преломления позволяет осуществить фокусировку за счет малого радиуса кривизны хрусталика. Абсолютно никаких проблем. Уменьшился один сомножитель - увеличивай другой. Даже в средах с разностью преломления в 10 раз меньше, чем в глазу, и то можно осуществлять фокусировку, если соразмерно уменьшить радиус линзы до 1 мм и меньше - смотрите формулу. И это не предел, поскольку такой размер линзы все равно много больше длины волны света.

Да, остались вопросы количественного порядка - не очень получаются "официальные значения" оптической силы глаза и его составляющих. Но в схеме, которую я приводил выше, хрусталик показан с наличием ещё и микролинзы. Если это так, то мы имеем объектив сразу с двумя фокусными расстояниями - для центральной части и для периферийной. А это ещё плюс к дополнительным возможностям для синтеза изображения.
Вы здесь не одиноки...
....

В общем так. Ваша идея мне нравится (о виртуальной фокусировке), но попытка её доказательства, мягко говоря, не корректная. Кроме того, методы вашей "аргументации" бросают нехорошую тень и на остальные ваши работы, ибо "маленькая ложь рождает большое недоверие"...

Посмотрите на эту картинку:

Это кабина Ан-26. Над лобовым стеклом правого пилота видны два вольтметра. Это никакие не авиационные приборы - это обычные стандартные измерительные приборы. Они показывают степень автоматического ограничения подачи топлива в двигатель - без количественных значений, а просто относительную степень "срезки" топлива. С близкого расстояния я стрелку и деления не различаю (плюс, небольшой астигматизм). Но тут ситуация осложнилась неработающим указателем температуры газов, и следить за тем, чтобы не спалить самолет при запуске, оставались только эти приборы. Несколько делений - не страшно. Но если пойдёт дальше, надо экстренно прерывать запуск.

А я ни хрена не различаю. Испугался, собрался, и вдруг раз! - всё стало резким. Некоторое время следил за показаниями, потом, когда угроза миновала, отвел взгляд и сразу все стало прежним.
Но вы можете сказать, что я смотрел против света, зрачок сузился, и вот вам здрасьте - получите резкость, не смотря на дальнозоркость.

Но был и другой случай. Надо было успеть обнаружить колебания стрелки вольтметра при запуске. Двигатель не успевал раскрутиться к началу зажигания топлива, и запуск прекращался. Было непонятно, из-за чего - то ли какая-то неисправность, то ли наземный источник питания не тянет. Надо было узреть, нет ли провала напряжения в бортсети в момент переключения с 24 на 48 вольт (кажется, на 13-ой секунде). То же самое - стоял в проходе сбоку от места радиста и не сразу сообразил, на что надо посмотреть в процессе запуска.

А как понял, не вижу, в каком положении переключатель и что там написано (электрика - не моя "сфера ответственности"). На картинке нужный вольтметр справа, и галетный переключатель под ним. Так же как на фото, всё расплывчато, вблизи прочесть ничего не могу, а очень надо успеть. И тот же эффект произошёл - вдруг все стало резким. Тут уж зрачок не мог сузиться - место радиста освещено плохо, и в глаза свет не бьёт...

А_Ланов,
Вы хотите создать видимость своей правоты во что бы то ни стало?
Любыми, даже грязными, способами?

Нет у меня лукавства, нет лжи. Может быть неправда - но ненамеренная.
Модель оптически-однородного глаза - конечно, это приближение, но
вполне рабочее. Все параметры выложены - проверяй, кто хочет и умеет.
Эффективный показатель преломления рассчитан для параксиальных лучей,
для области наилучшего зрения. Радиус кривизны роговицы (роговицы, а не
хрусталика - Вы даже этого не поняли) взят правильный, анатомический -
а не заниженный, лукаво дающий повышенную оптическую силу.
Не верите мне на слово - сходите по ссылкам, они даны.
Для сравнения: Вы так и не привели результатов положений точек
фокусировки на основе своего расчёта, "с учётом кривизн оптических
поверхностей". Только трындеть умеете?

Вам указали на грубую ошибку: за чёткую настройку отвечают не саккады,
а микродвижения. Вы не признали эту ошибку, но "зато" развиваете свою
неверную мысль.

За советы "учите, читайте" - особая благодарность.
Вы сами-то зачем выставили на свой позор две картинки - с мутным и
более чётким изображениями ВСЕГО ДВУХ малых и ХОРОШО РАЗДЕЛЁННЫХ
источников? Какое это имеет отношение к ситуации на сетчатке,
когда источников много, пятна от них сильно перекрываются, и получается,
практически, сплошная засветка? Можно до посинения фоткать и фоткать эту
сплошную засветку - изображений точечных источников всё равно из этого
не получить.
Грустно мне становится.

Вот и проверили! Причём, сделали это за вас. Подставили в формулу параметры кривизны и преломления - не самые маленькие - и получили, что влияние разницы в кривизне хрусталика составляет не меньше 20% всей оптической силы глаза (около 7 диоптрий из 32). Этого достаточно для осуществления перестройки фокусировки на сетчатке изображений предметов, находящихся на расстоянии как минимум от 30 см и далее. А реальность может быть ещё ближе - например, если центральная часть хрусталика имеет большую кривизну (микролинзу).
Да ходил я по вашим ссылкам. Но там нет объяснения, почему Ньюфиз считает одну информацию верной, а другую ложной. Надо верить вам на слово? Вы считаете верным одно, я - другое. Вы свою точку зрения никак не обосновали. Так на каком основании ваши "считания" должны быть правильнее моих? Вы же никак этого не доказываете, а просто провозглашаете. Для меня эти ссылки в плане доверия совершенно равнозначны, ибо нет никаких данных считать именно так, как считает Ньюфиз.

Чтобы доказать "рабочесть" вашей модели глаза однородной оптики, вам надо было сначала продемонстрировать расчеты с учетом кривизны и преломления всех элементов глаза, и получить фокусное расстояние. Потом то же самое сделать для вашей упрощенной модели, после чего сравнить. Если разница окажется несущественной (например, в миллиметры), вот тогда были бы основания пользоваться упрощенной моделью. Но вы этого не сделали. А элементарная прверка показала сильное отличие реального глаза от "упрощенного". Докажите, что заниженный, и приведите расчеты. Слов больше не надо. Это вы мне говорите?
Это вы себе должны предъяву делать - упущение налицо. Благодаря отсутствию расчетов оппоненты имеют возможность вас упрекать. А вы, соответственно, жалко выглядеть. Не допускайте такого, и всех делов. Да успокойтесь вы уже! То, что вы называете микродвижениями, офтальмологи называют микросаккадами, диапазон - от угловой минуты до градуса. Но угловая минута соответствует примерно 10 микронам на сетчатке, а градус - аж 0,6 мм. Это в 5...300 раз больше диаметра колбочек (1...4 мкм). Из чего следует, что после каждой микросаккады (зачеркнуто) каждого микродвижения сетчатка смещается относительно проекции на величину много большую размера колбочек, что соответствует серии снимков, проецируемых на разные глазные пиксели. Дальше читайте про методы улучшения изображений (апертурный синтез и пр.)Вы либо ничего не поняли, либо не желаете понять. Я привел в пример практическое использование всего одного из методов вычисления изображения - конкретно, путём выявления и удаления ложных проекций на основании информации, получаемой из множество проекций одного и того же объекта.

В глазу вполне может происходить то же самое. Если исходить из времени полного цикла свето-химической реакции колбочек (6 мсек), то глаз может делать примерно 150...200 снимков в секунду. А если из времени микродвижений, то до десятков снимков в сек. Вглядывается человек на интересующий объект при недостатке освещения несколько секунд, а в мозгу в это время накапливается информация, обрабатывается, улучшается, избавляется от шумов и ложных засветок, сравнивает с тем, что уже имеется в памяти, прогнозирует, и постепенно мы начинаем понимать, что именно мы видим.
Не грустите. Уныние - смертный грех. Принимайте реальность реально. Иначе будет другой грех - грех мечтаний, который "лечится" реальностью. Не стоит дожидаться...

Не кажется. Из приведённых Вами примеров повышения детализации ни один не превращает расфокусированное изображение в сфокусированное. Все они лишь исправляют искажения, вносимые в изображение уже после оптики.

Вообще-то не значит, это лишь Ваше предположение. Но если такое реально возможно, должны быть средства для восстановления фокуса. Поискал — в самом деле есть, и я поначалу оказался впечатлён, даже сильно. Вот, например, ресурс: https://picwish.com/unblur-image-portrait

Я взял картинку с Аббой, чтобы лица были узнаваемые:


Расфокусировал её (это, кстати, не то же, что размытие по Гауссу):


И вот что оно мне восстановило:


Честно говоря, я не верил, что такое возможно. Даже шокирован. Но стоп, сказал я. Здесь видно, что хорошо восстановлены только лица, а вот руки, платья, украшения очень слабо прорисованы. Вообще не восстановлены. Присмотрелся — а брови-то у Фриды современные, не такие, как в оригинале. И зубы у Агнеты вдруг появились, которых не было!

То есть на самом деле никакого повышения детализации нет, программа заранее знала, что есть два глаза, две брови, две ноздри и пара губ, между ними зубы, и подогнала под них размытое изображение (хорошо, надо сказать, подогнала, натурально, хотя зубы кривые).

Настоящее оптическое разрешение должно проявиться в волосах, программа не может знать, как расположены пряди и сколько их. И пожалуйста — никакого большего разрешения там не появилось. Зато у Агнеты появилась прядь справа, которой не было, программа нафантазировала. У Фриды цвет глаз восстановить не удалось. И пористость у кожи искусственная, не совпадающая с исходной. Зубы опять же откуда ни возьмись. А мелкие блики на губах не восстановлены. По сути это такая ретушь программная, искусственная подрисовка, а не реальное восстановление.

То есть программа восстановила картинку, имея общий алгоритм рисования лиц, а поскольку общие пропорции лица и цвет на расплывчатом изображении видны, лица получились весьма узнаваемые, мелкие же детали можно от балды дорисовать. Но это не обратное восстановление по формуле размывания, о котором Вы говорили.

Чтобы это проверить, я обработал картинку инструментом не Unblur faces, заточенным под лица, а Fix blurry pictures, где, по идее, никакого творчества программа проявлять не будет, а всё только по формулам. Вот что получилось:

Вроде бы резкость и стала выше, но она не исходная, восстановления деталей нет, это не повышение разрешения. А вот картинка вообще без лиц:

Результат якобы восстановления фокусировки:

Никакого повышения разрешения нет, ровным счётом никакого.

Ещё попробовал с размытым текстом, именно там должно проявиться повышение разрешения, если оно возможно. Нечитаемый текст должен читаться, иначе это никакое не восстановление. Итак, исходник:

Размытая:

Восстановленная:

Результат нулевой. Отдельные буквы с трудом угадываются, но они точно так же угадываются и на размытом.

Вывод: не найден ещё способ восстановления расфокусировки, и я по-прежнему убеждён, что это невозможно. На уровне распознавания образов, как с лицами — да, можно добиться неплохой узнаваемости. Но не появления новых деталей.

Я уже называл возможную причину: в экстремальной ситуации «а очень надо успеть» и «испугался, собрался, и вдруг раз» ресничные мышцы могут напрячься больше, чем обычно. Так же, как человек иногда может поднять вес, какой обычно никак не получается. С близоруким, который не видит вдали, такой фокус не пройдёт, потому что на дальнее расстояние глаз фокусируется не сокращением ресничных мышц, а расслаблением.

Это лишь одна из причин, она мне кажется наиболее вероятной. Возможны и другие. Например, Вы уверяете, что где-то там света больше не было. Я не могу быть в этом уверен. Не факт, что и расстояние всё время было одно и то же, даже если Вы сами думаете, что так оно и было. Могут быть и другие факторы, которые я не учёл. В любом случае, чистым этот эксперимент назвать нельзя. Независимых наблюдателей, фиксирующих условия, не было. Если бы такой эффект в самом деле был возможен, уже были бы проведены тысячи экспериментов по всем правилам доказательной медицины.

А_Ланов,
"Вот и проверили! Причём, сделали это за вас. Подставили в формулу параметры кривизны и преломления..."

Мой расчёт общедоступен.
Я Вас последний раз прошу - приведите свою результирующую формулу,
с расшифровкой всех параметров и их значениями. Либо сюда картинку
выложите, либо дайте общедоступную ссылку. Чтобы все могли видеть,
что Вы говорите правду. Ну, или лжёте. Ибо сильно подозреваю,
что ничего Вы там не считали.
Итак, требуется формула для расчёта положения задней точки фокуса у
"правильно учтённой" оптической системы глаза. Ждём.

"ходил я по вашим ссылкам. Но там нет объяснения, почему Ньюфиз считает одну
информацию верной, а другую ложной... Докажите, что заниженный, и приведите расчеты. "

Какие расчёты? По каким ссылкам Вы ходили, уважаемый?
Есть анатомический радиус кривизны роговицы - это природный факт.
И есть лукаво заниженный радиус её кривизны - специально настолько,
чтобы получалась фокусировка на сетчатке. Для дурачков, так сказать.
Даже ребёнку понятно, что первое значение верное, а второе ложное.
А Вы до седых волос дожили, а таких вещей не понимаете?

"Я привел в пример практическое использование всего одного из методов
вычисления изображения..."

Всего одного? Там ещё другие есть? А то этот - крайне неудачный.
Не имеющий никакого отношения к реалиям на сетчатке.

Сами себя в угол загоняете. Брякаете что-то, не разобравшись,
а потом судорожно выискиваете левые аргументы, которые можно хоть
как-то притянуть для имитации подтверждения своей правоты.
А кто не понимает, мол, что Вы правы, тот пусть идёт разбирается -
с апертурным синтезом и пр.
Это - не самый лучший стиль общения.

Наверное, вы очень узко понимаете понятие расфокусировки - исключительно как проецирование не на фокальную плоскость. На самом деле это всего лишь один из видов рассеяния света, оно обязательно присутствует в оптике даже на фокальной плоскости. По каким причинам и какого характера - вопрос второй. Приведенный пример с двумя космическими светилами это как раз результат рассеяния, ограничивающего возможности фокусировки ( недо-фокусировка, если угодно). Один и тот же луч из-за неоднородностей атмосферы раздваивается, растраивается, отклоняется от теоретического направления и попадает в разные точки фокальной плоскости. В результате имеем размазанное изображение, подобное этому:



Это всё то же самое, что и расфокусировка, и причины те же самые, геометрические и физические - неоднородность линзы, которой является атмосфера. Только в отличие от "классической" расфокусировки результат такого размытия не имеет геометрической симметрии и не постоянен во времени. Но это лишь ухудшает ситуацию.

Однако, если дать очень короткую выдержку, то луч не успеет вдоволь нагуляться по матрице, и получится вот такая гораздо менее размытая картина со множеством задвоенных, затроенных и сдвинутых элементов:



Сделать первую (размытую) картину более резкой "в лоб" невозможно - тупо нет информации для этого. Если наложить друг на друга массу снимков с короткой выдержкой, будет примерно то же самое. Но если вы будете знать, как именно "гуляли" лучи по матрице в течении выдержки и сможете определить "траекторию" этих "гуляний", вы вполне можете ретроспективно восстановить картину, максимально приближенную к теоретическому идеалу. Анализ последовательности из 50 тыс. снимков с выдержкой в 0,4 мсек как раз и позволяет вычислить траекторию блужданий лучей по матрице, удалить задвоение и сдвиги, и получить в итоге почти идеальную картинку:



Но это не является "синтезом изображения". Примером синтеза является как раз ваш пример с солистками АВВА. Вы не дали программе исходник, и не предоставили никакой дополнительной информации. Но она и без вас обладала дополнительной информацией - конкретно, о строении лица человека. И на основании этих "знаний" сумела создать образ с достаточной степенью достоверности - не восстановить, а именно создать. Программа "знала", чем отличается нос от глаза, зрачок от ноздрей и пр., и распознала их в размытом изображении. Это "знание" и позволило синтезировать - ещё раз, не восстановить, а именно синтезировать - с определенной долей вероятности довольно правдоподобную картинку на основе размытого исходника. Это не восстановление фокусировки - по сути это результат отбора [u]наиболее вероятного предположения.

Ещё раз, это не синтез апертуры, не решение задачи "обратного рассеяния", а построение "рабочих гипотез" с некоторой вероятностью их истинности - задача прогностического класса. И то, что обе дамы оказались слегка отличны от "оригинала", это именно эффект вероятностного приближения. Но тут уже вопрос ставится по-иному: достаточно ли такое приближение для практических целей или нет. В данном случае, я считаю, достаточно. Те, кому хорошо знакомы эти лица, без труда их узнают в синтезированных изображениях. А те, кто никогда не видел, после просмотра картинки узнали бы их "вживую". Так что, с точки зрения требований узнаваемости математика, я считаю, с задачей справилась.

Точно так же, программа могла бы справиться и с задачей выявления размытого текста по вашей картинке, если бы имела "знание" о том, каким становится текст при размытии/зашумлении/расфокусировке в совокупности с заложенным в неё словарём, орфографией и синтаксисом, включая "понимание" смысла и пр. Она бы так же выдала сколько-то предположений, отсеяла бессмысленные, с грамматическими ошибками и пр., попутно уловила бы закономерности размытия точно распознанных элементов, и скорее всего выдала бы верный результат - возможно каким-то иным шрифтом, но смысл текста был бы восстановлен. Это, повторяю, не восстановление картинки, а, скорее, воссоздание "полезного сигнала".
Сами себе противоречите - глаза-то у дам стали именно, что более детальными. Но это решалось не методом "обратной фокусировки". В жизни так довольно часто случается. Когда мы не можем что-то разглядеть, на помощь приходит память и ассоциации - мы подбираем наиболее подходящий вариант, и, бывает, сначала ошибаемся, но по мере получения зрительной информации рано или поздно делаем верный выбор - часто задолго то до того, как наблюдаемый объект предстанет в достаточной зрительной полноте. Хотя бывают и ошибки.

У меня один раз на воспринимаемую реальность (за рулём ехал) наложились сновидения - спал с открытыми глазами. И всё бы ничего, но стал въезжать в туннель, и тут вспомнил, что на минском шоссе туннелей нет. Проснулся в страхе. Оказалось, впереди идущий грузовик осветил кроны деревьев, а сонное сознание дорисовало их до свода туннеля.

Отличие от программы в том, что программа может провести искусственное размытие своего синтезированного образа на предмет сравнения с размытым исходником, и продолжать делать это до тех пор, пока синтезированные варианты не покажут одинаковых картинок. После этого вступит в действие учёт какой-то иной информации, повышающей достоверность одних вариантов синтеза и понижающих другие. И так, постепенно, от итерации к итерации и появится вариант, достовернее которого программа уже ничего не сможет сотворить (но, опять же, в виду ограниченности дополнительной информации).
А дальше уже наше решение - принимать "предложение" или нет.

В заключение напомню, что обсуждаемая проблема синтеза изображений является одним из методов, используемых для решения более общей "задачи распознавания образов".Это не предположение, а достоверное знание. Вы ж сами пользуетесь фотошопом. Там русским языком написано - по-Гауссу, линейное, радиальное и т.д. Всякая программа это набор алгоритмов. Задача размытия в программе не может решаться иначе, чем по какому-то алгоритму. Даже ПСП создается по алгоритму (даже существует нерешенная проблема "чистого хаоса" - до сих пор не могут смоделировать чисто случайный процесс). Любой алгоритм, если он известен можно запустить ретроспективно - созданием алгоритма, обратного данному (по-моему, даже есть такая теорема). А если алгоритма нет, значит фотошоп не программа, а нечто, наделенное свободой воли. Наверное, произошло другое. От напряжения потекла слеза и "заровняла" дефекты роговицы. Астигматизм исчез, этого оказалось достаточно.
Короче, как аргумент снимается. Кстати, могло и диоптрий добавить...

Да, я узко понимаю расфокусировку, к рассеянию она не имеет никакого отношения. Это устоявшаяся терминология в оптике, и если у Вас есть своё, оригинальное понимание, об этом нужно сообщать заранее.

Впрочем, это неважно. Если у Вас есть собственное понимание, и Вы называете расфокусировкой рассеяние на неоднородностях атмосферы, то напомню, что разговор о невозможности восстановления нерезких изображений начался с обсуждения аккомодации при удалённом хрусталике. Никакого рассеяния здесь нет, есть только в чистом виде смещение фокуса. Ещё Вы утверждали, что обратное восстановление можно сделать по той же формуле, по которой делается расфокусировка. Вы же имели в виду смещение фокуса, а не рассеяние в атмосфере? Так вот никакими математическими методами сделать восстановление фокуса нельзя.

Безусловно, справилась. Я не удивлён, что такое возможно. Не справилась она только с повышением разрешения. С реальным повышением, а не дорисовкой деталей. Если бы справилась, вот тогда бы я удивился.

Если бы могла, то среди опций этого сервиса было бы и восстановление размытого текста, а не только лиц. Это было бы реальным повышением разрешения, но, увы, оно невозможно даже теоретически. Пока такой опции нет, остаётся только Ваш оптимизм.

Только не за счёт восстановления изображения, а за счёт искусственной дорисовки по шаблону. Даже такая деталь как зубы появилась. Поэтому себе не противоречу, реальное восстановление разрешения невозможно.

Это распознавание, а не восстановление изображения. К аккомодации отношения не имеет.

Ошибаетесь, ничего не выйдет. Вот Вам для примера алгоритм: берём два числа, складываем и делим пополам. Алгоритм простейший и совершенно понятный. А вот Вам число: 3,62. Восстановите, пожалуйста, исходные два числа, запустив алгоритм ретроспективно. Кстати, задача схожа с восстановлением размытой картинки не в фокусе. И неразрешимы они по одной и той же причине.

Алгоритм-то где? Что запускать?

Имеется объект, некоторая точка которого РАССЕИВАЕТ падающий на неё свет. Часть этого РАССЕЯННОГО света попадает в объектив, после прохождения которого РАССЕЯНИЕ лучей начинают уменьшаться. На некотором расстоянии за объективом (назовём это плоскостью проекции) РАССЕЯНИЕ становится минимальным. При дальнейшем увеличении расстояния от объектива РАССЕЯНИЕ снова растет.
Как видите, нет ни одной зоны от предмета до проекции, где не было бы РАССЕЯНИЯ. И при этом я совсем не использовал понятие фокусировки, под которой понимается уменьшение РАССЕЯНИЯ до минимального. Можно вообще обойтись без понятия фокусировки. Или вы с чем-то не согласны?
А вы наберите в интернете "задача обратного рассеяния". Будете удивлены количеством ссылок, в том числе на любимую википедию. А ещё шепну, что при загоризонтной локации при многократном отражении от ионосферы, решается в том числе и эта задача (томпсоновское рассеяние, емнип). Не удивлюсь, если многие из способов решения засекречены.
Теперь, когда вы (с моей помощью) знаете, что фокусировка это решение задачи уменьшения рассеяния до минимального, вы легко сможете понять, что задачу обратного рассеяния можно решить, если иметь, например, серию недо-фокусированных или пере-фокусированных проекций с данными о расстоянии. Скажем, получили мы серию снимков с постепенно уменьшающимся рассеянием. Имея данные о расстоянии между проекциями, можно вычислить функцию рассеяния от расстояния. А имея такую формулу, можно уже вычислять изображение на любом наперёд заданном расстоянии.
Другой вариант - плоскость проекции неподвижна, меняется оптическая сила объектива. В этом случае делается серия снимков для каждой кривизны хрусталика, и так же вычисляется функция рассеяния. Ну, и не забываем о синтезе - временном и пространственном (на который вы, почему-то, не обратили внимания).Так вы ж ей ни алгоритма рассеяния не дали, ни возможности самой его найти - хотя бы из серии снимков разной степени размытости. Что в памяти своей нарыла, тем и воспользовалась. Я вас умоляю! Распознавание текста уже сто лет работает, причём, задолго до ИИ и нейросетей. И спокойно проглатывает довольно сильные искажения и размытость. А при чём тут аккомодация? Это добывание информации помимо или в дополнение к аккомодации - всё то, что относится не к восприятию зрительной информации, а к её последующей обработке. Всё в тему...