НФ зрение и флух

У кучи персонажей какое-нибудь эпическое зрение, слух и прочие осязашки. 

Там куча достаточно очевидных вещей, но не всем. Вчера тут в коментах подняли этот вопрос, но проще блогом. 

Итак, кратко и неточно.

Цепь восприятия условно состоит из:

- оформления - совокупности устройств фокусирующих сигнал и отсеивающих помехи (это "ушные раковины", тарелка антенны, зрачок и радужка глаза)

- сенсора - устройства принимающего сигнал (барабана перепонка, приёмник антенны, сетчатка глаза)

- обработчика - мозг, программа и т.п.

Основным ограничением является динамический диапазон сенсора - область "силы" сигнала, в которой сенсор способен не просто сообщить, что "сигнал есть" а распознать информацию, несомую сигналом.

Попросту говоря, от солнца мы видим лишь яркий свет, а то что там какие-то пятна - не видим (ни глазом, ни фотокамерой), потому что яркость солнца выше чем верхний предел нашего "сенсора". Если же солнце закрыть нейтральным светофильтром, то становятся видны детали.

Та же история и с нижней границей - в темноте можно распознать шкаф, но читать текст бумажной книги сложно, потому что текст в темноте уже на нижней границе чувствительности, где его глушит собственный шум нашего сенсора (ну и там строение глаза ещё, но это детали).

У сенсора есть ещё такие штуки как разрешающая способность, быстродействие и т.п. Но это малоинтересные щас детали.

Оформление позволяет при том же сенсоре воспринимать больший динамический диапазон. Либо отбрасывать внешний шум (что тоже повышает диапазон воспринимаемого сигнала).

Именно радужка (ну или если хотите зрачок, но не хрусталик, а именно отверстие), которая то сужается, то расширяется, позволяет регулировать поток света приходящий на сетчатку. 

Больше отверстие - больше света. Никакой магии. Дали человеку ночное зрение и упс... у него огромные зрачки (там вообще проблема с геометрией, но оставим).

Посветило солнце - зрачки сузились в точечку, и можно ходить днём без тёмных очков. Физическая проблема в том, что зрачок не идеален, и диапазон его изменения размера всё же ограничен, а ещё ограничена скорость его изменения. Потому глазу надо привыкать к освещению.

Тут стоит вспомнить, что у некоторых животных зрачок вертикальный. И что такой зрачок адаптируется к освещению быстрее. В теории. А ещё у такого глаза разная разрешающая способность по вертикали и по горизонтали. Что там у зверей с замысловатой формой зрачка - не знаю, статей не читал.

Отбрасывание внешнего шума хорошо заметить на примере ушей. 

Не только ушных раковин, что очевидно - кошачьи уши тупо нацеливаются на источник звука и как тарелки радара фокусируют звуковые волны на канале приёмника. А всё что пришло с другой стороны не фокусируется и слышно хуже. 

Но и просто наличие двух ушей позволяет отбрасывать шум. Как минимум тем, что если звук во второе ухо не пришёл, то его можно "сознательно" проигнорировать. Если закрыть одно ухо (или если говорить только в одно), то разборчивость речи в шумной обстановке обычно падает.

Но это уже механизм, когда "оформление" связано с "обработчиком". Т.е. мозг решает, что нам интересен звук который приходит в оба уха, или в некоторых случаях одновременно в оба уха, а тот звук, который приходит не одновременно, считается шумом.

Собственно при выдумываении супер зрения, слуха или ещё чего, автор может взять "зрение роя" - когда изображение берётся с буквально тысячи глаз, расположенных в разных местах, и объединяется в едтиную картинку.

При этом собственный шум разных сенсоров вычитается - он веть в каждом сенсоре случаен. А вот сигнал многократно усиливается. 

Ничего хитрого в этом нет, но конечно человеческий мозг к такому не привык. 

А вот компьютеры дано умеют. Какой-нибудь Very Large Array давно подстматривает за звёздами.

В фентези у меня были замаскированные антенные решётки, которые обеспечивали свзяь меду магами. И даже кто-то из читателей  это опознал.