Nemám tušení, koho kromě mě bude tohle pokračování předchozího postu zajímat, nicméně třeba se někdo takový najde, takže proč se o svá zjištění nepodělit. Mě totiž z více důvodů poměrně zajímalo, jak je to s těmi „třiceti odstíny šedi“, které podle vědecké zprávy dokáže rozlišit lidské oko, takže jsem se nakonec po stopách toho výroku vydal.
Média, která onu informaci o tom, že lidské oko rozliší maximálně 30 odstínů šedi zveřejnila, čerpala z práce mořských biologů, publikované britskou Královskou společností. Tato práce pojednávala o schopnosti hlavonožců měnit barvu svého těla v kontextu toho, jak by bylo možné poznatky v tomto směru využít v elektronice, konkrétně v případě takzvaných „elektronických papírů“ – tedy zobrazovacích displejů, které nepotřebují podsvícení (viz například Kindle). Už to samo o sobě tedy poměrně dost úzce vymezuje kontext obsahu této vědecké práce – nejedná se o žádnou obecnou studii lidského vidění, jde o zcela specifickou oblast.
Konkrétní zmínka o oněch třiceti odstínech šedi je pak uvedena následovně:
Ačkoliv optické parametry [reflexní barevné adaptace] lze uplatnit při komparativní diskusi, je důležité mít na paměti, že člověkem vyrobené systémy (elektronický papír) jsou optimalizovány pro zásadně odlišné účely než barevné adaptivní schopnosti biologické, jinými slovy jsou optimalizovány specificky pro lidský zrakový systém. Zrakový systém primátů (například člověka) se od zrakových systémů celé řady jiných organismů velice odlišuje. Lidské oko je vybaveno třemi barvocitnými typy tyčinek, schopnými vnímat barevné informace, které údajně člověku umožňují rozlišit přibližně 10 milionů jedinečných barev[8,9], ale současně jsou lidé schopni rozlišit pouze asi 30 odstínů šedi[10].
To je jediná zmínka, která se v celé této práci počtem člověkem rozlišitelných úrovní šedi zabývá. Není to s ohledem na důraz, jaký byl na relevantnost té studie v tomhle kontextu kladen, tak trochu málo, Antone Pavloviči?
Jak nicméně vidíte, je ona zmínka ozdrojovaná. Nahlédnutí do seznamu použité literatury nás odkazuje na publikaci „Modeling Methods for Marine Science“ (Modelační metody v oceánografii) z roku 2011, kterou vydalo nakladatelství Cambridge University Press, konkrétně na stránku 398. Tato publikace je poměrně rozsáhlá (a drahá – stojí kolem 70 euro), nicméně se její relevantní pasáže dají objevit na internetu.
Pokud tedy do této publikace na patřičná místa nahlédneme, zjistíme, že se nejen stále pohybujeme v oblasti oceánografie a mořské biologie, ale že jsme dokonce stále neopustili ani kontext zobrazování elektronických dat na displejích a monitorech. Ať už to tedy budeme nebo nebudeme považovat za podstatné (to nechávám na subjektivním posouzení), stále jde o informace, určené pro poměrně specifický kontext. Kapitola, ve které je ona informace zmíněna, se navíc jmenuje „Psychologie a fyziologie vizualizace“.
Píše se v ní následující:
Způsob, jakým fungují naše oči a jakým uvažujeme, má vliv na dojem, který si z jakéhokoliv setkání s datovými vizualizacemi odneseme. Jde o velice důležitou věc – to, jakým způsobem se něco rozhodneme prezentovat, na nás může trvale zapůsobit, a ne vždy pozitivně. Čtenář si z naší prezentace odnese nebo neodnese to, co se rozhodneme nebo nerozhodneme zvýraznit. Špatná volba barev může čtenářovu pozornost nevyhnutelně odvést směrem k triviálním či nepodstatným aspektům naší analýzy a významným způsobem zhoršit jeho dojem z ní.
Kontrast
Prvním kritériem zobrazování našich výsledků by vždy měl být kontrast „obrázku“, který jsme si přichystali. Vzhledem k tomu, jakým způsobem se lidské oko v průběhu tisíciletí vyvíjelo, jsme schopni ve skutečnosti současně vnímat jen přibližně 30 odstínů šedi (Russ, 1990). Světločivé buňky sítnice lidského oka jsou dvou druhů: tyčinky, které vnímají úroveň světla, a čípky, které vnímají barvy (Gonzales a Woods, 1992).
Barva
Ačkoliv jsme možná schopni rozlišit pouze 30 úrovní šedi, jsou naše oči vybaveny detektory, citlivými na stovky barev. Tyto detektory (čípky) se soustředí na žluté skvrně a v jejím okolí (bod na sítnici, na který je lidské oko zaostřeno). Protože jsme tak citliví na malé rozdíly v barvě a nikoliv na rozdíly v jasu, stalo se velmi populárním prostředkem pro odlišení drobných změn úrovní v obrazových datech použití falešných barev či barevných map.
To je opět jediná zmínka, která se na toto téma v celé uvedené publikaci objevuje. Interpretaci nechávám opět na čtenáři, nicméně za sebe musím říct, že tu už vnímám jistý posun od „lidské oko dokáže vnímat“ (tedy absolutních schopností lidského oka) spíše k „člověk snáze zaregistruje“ (tedy ke zdůraznění rozdílů v zobrazovaných datech). Což spolu sice do jisté míry nepochybně souvisí, ale není to úplně totéž.
Nicméně, jak jistě vidíte, máme další stopu, kam se vydat za zdrojem oné informace. Poněkud mlhavější, ale po chvilce s Googlem se nakonec zadařilo – jedná se o publikaci „The Image Processing Handbook“ (Příručka pro zpracování obrázků) od Johna C. Russe. Opět poměrně drahá kniha, nicméně prostřednictvím Google Books se v ní dá vyhledávat a bylo tedy možné nalézt místo, kde se o oněch třiceti úrovních šedé hovoří. Děje se tak na dvou místech.
Poprvé na straně 23 v kontextu digitalizace obrazových dat (ať už kamerou či jiným zařízením, například scannerem):
Obrázek 27 nám ukazuje něco, co působí dojmem jednolité šedé plochy. Když zvýšíme kontrast celého obrázku, odhalí se nám slabé písmo, které se nacházelo na zadní straně fotografie. Výrazné jsou také vertikální linie, způsobené digitalizačními obvody, v tomto případě elektronickým šumem z vysokofrekvenčního časovače, jenž řídí časování scanování. Nelineárnost snímače, elektronický šum zařízení samotného a degradace signálu v zesilovači mají za následek nepoužitelnost prvních dvou bitů většiny standardně scanovaných obrázků, takže jsme schopni v signálu rozlišit jen zhruba 64 úrovní šedi. Jak již bylo dříve zmíněno, existují výkonnější snímače a obvody, ale obvykle nejsou schopny zpracovávat obrázky v „reálném čase“ (30 snímků za sekundu).
Když je následně tento uložený obraz z paměti zobrazován, jsou jednotlivé hodnoty používány k tomu, aby digitálně-analogový konvertor na jejich základě vygeneroval signál o odpovídajícím napětí, regulující jas displeje, velice často klasické obrazovky (CRT). Během tohoto procesu do signálu nebývá zaneseno výrazné množství šumu a probíhá ve vysokém rozlišení, protože technologie počítačových zobrazovačů s vysokým rozlišením dosáhla vysoké úrovně pro jiné účely. Monochromatický (černá/bílá/šedá) obraz, který je takto zobrazován, o rozlišení 640×480 pixelů, z nichž každý může nabývat některé z 256 úrovní jasu (nebo barev, použijeme-li techniky pseudobarev, popisované níže), je možné využít na celé řadě stolních počítačů.
V případě tohoto typu zobrazení není lidské oko schopno rozlišit všech 256 úrovní šedé, ani je není možné úspěšně zaznamenat či vytisknou pomocí dostatečně levných technologií, jakými jsou inkoustové či laserové tiskárny, probírané v Kapitole 2. Na klasické obrazovce nebo papírové fotografii lze vizuálně rozlišit zhruba 20-30 úrovní šedé, což naznačuje, že výkon digitalizační techniky je více než dostatečný, obzvlášť v případě nasazení tam, kde schopnosti lidského oka už byly samy o sobě dostatečné.
Druhá zmínka se nachází o pár stránek dál, konkrétně na straně 31, kde se hovoří o použití nepravých barev:
Použití barev pro zprostředkování vícerozměrných informací je nutno oddělovat od velice rozšířeného používání nepravých barev nebo pseudobarev, které v monochromatických obrázcích nahrazují úrovně jasu. Pseudobarvy jsou používány z důvodů dříve zmíněných omezení naší schopnosti odlišit od sebe drobné změny jasu. Ačkoliv jsme v monochromatickém obrázku schopni rozeznat pouze zhruba 20-30 úrovní šedi, jsme schopni rozlišit stovky různých barev. Navíc může být mnohem srozumitelnější zmínka o něčem zajímavém, co je „vyznačeno tmavou načervenalou modrou barvou“, než budeme-li hovořit o „té středně šedé“.
A čistě pro dokreslení kontextu ještě jeden citát z téže publikace, konkrétně z jejího samotného úvodu:
Lidé mají výrazné problémy s posuzováním barev či úrovně jasu předmětů na obrázcích, pokud je nemají šanci přímo porovnat tak, že si je umístí vedle sebe. Drobné změny jasu v souvislosti s polohou či intenzitou jsou obecně ignorovány coby změny v úrovni osvětlení, které se lidské oko automaticky přizpůsobuje. To znamená, že dokážeme snadno vnímat pouze náhlé změny jasu.
Dál pátrání pokračovat nemůže, neboť jsme dospěli na konec cesty – John C. Russ ve své publikaci žádné další konkrétní zdroje pro svá tvrzení neuvádí. Je to škoda, protože by mě nepochybně zajímalo více, ale trávit nad celou touhle záležitostí kdovíkolik hodin času, navíc s nejistými výsledky, se mi rozhodně nechce.
Závěr z toho opět nechávám na každém z vás. Mně z toho nicméně vychází zhruba to, že jsme se z velmi jednoznačného „vědeckého faktu“ o tom, že lidské oko nerozliší víc než 30 odstínů šedi, dostali přes dva nepříliš šťastné a poněkud z kontextu vytržené citáty z vědeckých publikací k šestnáct let staré publikaci o digitalizaci obrazu, kde je ve zcela specifickém (a dnes v mnoha ohledech velmi zastaralém) kontextu zmíněno, že za určitých konkrétních situací má lidské oko problémy s posuzováním jemných rozdílů v úrovni šedé. Což je v podstatě totéž, co jsem už v předchozím textu označoval za nejpravděpodobnější výklad onoho výroku o třiceti úrovních šedé – neznamená to, že bychom vůbec nebyli schopni více odstínů šedé vidět (což myslím i ten primitivní důkaz se šedou škálou vyvrací poměrně snadno a jednoznačně), ale že je zkrátka neumíme od sebe v jistých situacích příliš spolehlivě odlišit, nebo nezaznamenáme jejich mírnou změnu.
Předpokládám, že mezi těmi pěti lidmi, kteří to celé dočetli až sem, by se pravděpodobně mohl najít někdo, kdo se právě teď chytá za hlavu a přemýšlí o tom, jestli si opravdu představuji, že by takovéhle sáhodlouhé pátrání měl podstupovat každý novinář, který chce někde na Facebooku zveřejnit nějakou zajímavost. A odpověď je zcela prostá: samozřejmě, že ne! Takové očekávání by bylo i z mého pohledu naprosto pomatené. Já se tomu pátrání (které ale popravdě nebylo zas až TAK dlouhé, sepsání obou postů mi zabralo jednoznačně mnohem víc času, než nalezení podkladů pro ně) věnoval čistě z vlastního zájmu, chtěl jsem vědět, jak to doopravdy je (a třeba i zjistit, že jsem se mýlil, to k tomu patří).
Ovšem na druhou stranu bych byl velice vděčný, kdyby se i takový novinář, když už tedy chce veřejnosti sdělovat „vědecká fakta“ populární formou, dokázal předtím, než nasdílí cokoliv, co najde na internetu, alespoň trochu zamyslet, jestli to, co se chystá veřejnosti předložit jako „vědecký fakt“, není náhodou trochu nesmysl, nebo jestli by to třeba náhodou nemohlo být nějak nepatřičně zkreslené či vytržené z kontextu. To v době Google není záležitost na hodinu, ale tak asi na pět minut – například pouhým zadáním dotazu „how many shades of grey can human eye see“ do Google narazím mezi prvními výsledky na taktéž vědeckou práci, tentokrát v kontextu zobrazování radiologických a dalších vizuálních dat v medicíně, která se problematikou smysluplného počtu úrovní šedé v zobrazovaných datech zabývá jako svým hlavním předmětem (ostatně se přímo jmenuje „Navyšování počtu odstínů šedé lékařských vizualizačních přístrojů – kolik doopravdy stačí?“) – na rozdíl od jakési náhodně nalezené studie hlavonožců, kde je totéž zmíněno jednou větou – a ve které se dozvíme, že „v ideálních podmínkách je lidské oko v celém svém rozsahu schopno rozlišit asi 1000 úrovní šedé“ a že v případě typického lékařského zobrazovače „může lidský pozorovatel na takovém zobrazovači rozlišit zhruba 720 úrovní šedé“. A dokonce i na Wikipedii během chvilky narazíme na informaci o tom, že „256 úrovní šedé stačí stěží na to, abychom se vyhnuli viditelným přechodům mezi odstíny“ – není to zvláštní, když jich přitom rozlišíme jen třicet? (A mimochodem – nestačí, 256 úrovní šedé je málo, ale to už jsem minule zmiňoval také.) Na to, abych alespoň zpozorněl (když už nic jiného), protože mám před sebou dva různé, stejně „vědecké“ zdroje s radikálně odlišnými informacemi, vůbec nemusím být kdovíjaký odborník. Na to stačí trocha základního logického a kritického myšlení. Dvojnásob pokud jsem záhy konfrontován s triviálnímm obrázkem, který poskytuje do očí bijící důkazy o tom, že to, co jsem sděloval, asi nebude tak docela pravda.
Bohužel to ale v první řadě předpokládá jedno – totiž zájem o to, zda to, co veřejnosti předkládám, je vůbec pravda. A obávám se, že právě tenhle zájem novináři, obzvlášť ti internetoví, už dávno ztratili, a místo něj jim v očích poskakují čísla množství „lajků“, sdílení, komentářů a přečtení, tak jako strýčkovi Skrblíkovi znaky dolaru. Snad to ještě nepostihlo úplně všechny, ale zdá se, že valnou většinu ano. O peníze (a slávu) jde přece každému v první řadě, jak se často říká. A když to spojíte s absurdní a tvrdohlavou idiocií „takynovináře“, který bude místo chvilky zamyšlení a třeba i přiznání chyby raději důležitě mávat odkazem na „vědeckou práci, která to potvrzuje“, bude se pošklebovat těm, kteří jeho informaci zpochybňují, a neústupně si bude stát na svém, pak je výsledkem něco, co je ve svém důsledku skutečně tím nejhorším, co si můžete pod kdysi prestižním označením „novinář“ představit.
Přijde mi to smutné, obzvlášť s ohledem na to, jak málo úsilí by ve skutečnosti stačilo k tomu, aby se to změnilo.
