¿Cuántos megapíxeles tienen nuestros ojos?

Creo que fui muy ingenuo al pensar que iba a ser fácil responder esta pregunta. Si bien nuestros ojos funcionan como las cámaras en muchos aspectos, pareciéndose entre sí las funciones de los componentes biológicos y los mecanico/digitales, nuestros ojos tienen algunas funciones ligeramente distintas a las de las cámaras.

Las cámaras tienen una lente que capta la luz, el ojo tiene la córnea, las cámaras tienen una especie de "compuerta" (diafragma) que se cierra y se abre para regular la cantidad de luz que entra, el ojo tiene el iris (la parte de color); las cámaras tienen un lugar sin nada hasta llegar al sensor de luz, en el ojo el agujero es la pupila (es un agujero, no es nada de color negro), y están rellenos de un gel llamado humor vítreo.
Y la mayor diferencia está en el sensor de luz, que es lo que transforma los rayos de colores que entran en él, en información para que pueda ser interpretada por el procesador de la cámara o por nuestro cerebro.

La mayoría de las cámaras poseen lo que se llama sensor CCD (sensor de cargas eléctricas interconectadas en inglés). Es muy complicado como funciona exactamente, pero básicamente consta de una malla de cuadraditos todos conectados entre sí, que cuando reciben un rayo de tal o cual color, emiten una señal eléctrica, que se la mandan al procesador o a la memoria para ser almacenada (en forma de bits, como se explica en este otro post).
Cada cuadradito se transformaría en un color, entonces, para formar una imagen más o menos buena se necesita una cuadrícula con millones de cuadraditos. Cuando dicen que una imagen tiene 3 megapíxeles, significa que tiene 3 millones de píxeles, o que está formada por esa cantidad de cuadraditos. Que puede parecer mucho pero es en realidad un rectángulo de 3000 por 2000 píxeles. Es lógico pensar que mientras más megapíxeles tenga el sensor de una cámara, más grandes serán las fotos que podrá tomar, pero no necesariamente serán mejores (contrariamente al mito popular).

En la parte de atrás del ojo hay una red de células especiales que cuando reciben luz, emiten una señal al cerebro. Siguiendo con esta lógica, si contásemos cuántas de estas células hay, podemos interpretar que cada una es un píxel, y así tomar la resolución total. Hay alrededor de 100 millones de estas células en cada ojo, lo que significa que cada ojo sería una cámara de 100 megapíxeles...

Desgraciadamente no es tan simple el tema.

Primero porque tenemos dos tipos de sensores, que funcionan distinto, y se encuentran en diferentes zonas de la retina.
En el centro de la retina se encuentra una zona llamada mácula, en cuyo centro está la fóvea, que es una especie de hueco con un grupito relativamente pequeño de conos, que son células (casualmente con forma de cono) que funcionan individualmente, y pueden interpretar y diferenciar perfectamente los colores primarios.
En el resto de la retina también hay algunos conos pero hay muchos más bastones, que son células receptoras que no interpretan muy bien los colores ni los detalles, pero funcionan bien en grupo para ver cuando hay poca luz en el ambiente.

Prueba de esto es que tenemos que centrar la vista para ver cualquier objeto en detalle: para leer y ver las palabras bien, tenemos que "apuntar" hacia cada una, para que la pequeña zona de conos pueda entenderla. Solemos ser inconcientes de esto, pero hagan la prueba de leer el texto de más arriba sin sacar la vista de estas palabras.. No se puede, solo vemos algo borroso.
Por otro lado, cuando está realmente muy oscuro y queremos ver alguna fuente de luz muy débil, como la luz de la rendija de una cerradura, o una estrella, notarán que si uno centra la vista hacia el objeto, parece desaparecer, sin embargo, al mirar levemente al costado se ve mucho mejor.

Podemos ver hacia los lados un ángulo máximo de 120º, lo que es un tercio de un círculo, sin embargo, la pequeña zona de alta densidad de conos abarca solamente 3º de nuestra visión, no mucho mayor que el tamaño de una palabra (a distancia promedio), lo que significa que si queremos ver algo detalladamente, tenemos que apuntar hacia eso directamente.
En ese pequeño círculo de buena calidad que vemos con el centro de los ojos, tenemos 150.000 conos, lo que serían apenas 0,15 megapíxeles.

Lo curioso es que conociendo la distancia a la que se encuentran entre sí los conos, el tamaño del ojo y la potencia de la lente, se puede calcular que el mínimo tamaño que podemos ver es aproximadamente 0,16º de ángulo, lo que significaría un "píxel" de un milímetro de lado, colocado a 4 metros y medio de nuestro ojo. O algo de una veinteava parte de un milímetro colocado a veinte centímetros de nuestro ojo. Pero sólo en la zona del medio.

Y en el resto de la retina se encuentran los otros 100 millones de células fotorreceptoras, de las cuales son la gran mayoría bastones, que funcionan de a grupos, y no se podría determinar exactamente a cuántos píxeles equivaldrían.

El Punto Ciego

Otra irregularidad, además de ver con diferente calidad en diferentes zonas, es que a un lado de la mácula se encuentra el nervio óptico, que vendría a ser un manojo de cables que conectan la red de conos y bastones con el cerebro. El problema es que la entrada de el nervio óptico se encuentra en la retina, donde debería haber células fotorreceptoras. Entonces en ese punto no hay ninguna, y es un pequeño punto ciego de nuestra vista.
Obviamente que nunca lo hemos notado (en la vida cotidiana por lo menos) porque nuestro cerebro, en lugar de colocar un puntito negro, se encarga de inventar lo que hay ahí, copiando lo que hay alrededor de él.

Igualmente, podemos engañar a nuestro cerebro, y notarlo. Simplemente hay que dibujar dos puntos sobre una hoja blanca distanciados unos 6 cm entre sí (horizontalmente), o abrir esta imagen. Luego, tapar el ojo derecho, y fijar con el ojo izquierdo el punto de la derecha, cosa de que quede, el segundo punto "afuera". Acercándonos lentamente, y cuando nuestro ojo esté a unos veinte centímetros de la imagen, el segundo punto parecerá que desaparece.
Esto es porque el cerebro no lo puede ver, y rellena ese espacio con el color que hay alrededor, que es blanco.

El ancho del cable

Y el último problema para determinar la calidad final de nuestros ojos, es la cantidad de cablecitos que tiene nuestro nervio óptico. Se trata de una especie de manojo de cables, que tiene entre un millón, y un millón y medio de ellos, lo que se traduciría entre 1 y 1,5 megapíxeles.
También se sabe que transmiten entre 25 y 30 imágenes por segundo. Así que pareciera que esa es la calidad, un video de hasta 30 cuadros por segundo, y 1,5 megapíxeles.
Lo que no se sabe es exactamente cómo procesa el cerebro estas imágenes, pero no sería exactamente un "video", porque el cerebro se encarga de procesar estos datos, rellenando agujeros, inventando cosas, mezclando con recuerdos y demás.
Y esto es lo que da pie a que nos confundamos al ver imágenes raras, los efectos ópticos, donde vemos distorsionadas las formas, colores y tamaños.

Así que parece que es una pregunta casi imposible de responder, pero nos deja más preocupados, porque parece que ni siquiera podemos fiarnos de lo que vemos con nuestros propios ojos.