Esta es una muy buena pregunta, y la respuesta podría llenar cientos de páginas, y, de hecho, la respuesta ya llena cientos de páginas.
La respuesta corta es que las cifras que está citando no están de acuerdo con la realidad aparente porque las cifras comúnmente citadas son incorrectas :-). Sigue leyendo ...
Hay mucho disponible en Internet sobre este tema y la calidad es, como siempre, muy variable. También hay muchos loros de "hechos" entre sitios y figuras como las de Wikipedia parecen bastante comunes, PERO hay algunos argumentos muy razonados que parecen sugerir que la figura de Wikipedia está extremadamente equivocada y subestima la cifra de manera muy sustancial.
Es importante tener en cuenta que el ojo actúa como un detector de contraste en lugar de un detector de nivel absoluto (como el que usa un sensor de cámara digital), por lo que las comparaciones necesitan atención.
Con irisación, adaptación química y cualquier otro truco que pueda lograr, parece que el rango dinámico absoluto de todo el sistema ocular supera las 20 paradas. Como cada parada es un factor de 2, eso es 2 ^ 20 o aproximadamente "más de 1,000,000: 1". En el extremo superior, el sol es demasiado brillante !!!. En el extremo inferior, el ojo oscuro adaptado puede detectar un solo fotón. Un D3S (mejor rendimiento que un D4) puede tener problemas con eso. (Tenga en cuenta que no se trata de CADA fotón: cuando baja al nivel de pocos fotones por segundo, muchos de ellos golpearán áreas que no son sensores y no serán detectados. Pero cuando uno golpea un área sensible de la retina, producirá una señal de que puede ser grabado)
Pero yo divago :-). Una página extremadamente buena (parece) que discute el rango dinámico del ojo y más es
Cabe destacar los encabezados de los párrafos:
Notas sobre la resolución de la
agudeza visual del ojo humano y la resolución de detalles en impresiones
¿Cuántos megapíxeles equivalentes tiene el ojo?
La sensibilidad del ojo humano (equivalente a ISO)
El rango dinámico del ojo
La longitud focal del ojo
El escritor argumenta que el rango dinámico del ojo sin cambiar la sensibilidad por adaptación o irisación es de aproximadamente 1,000,000: 1 en condiciones de poca luz. Es decir, tan grande como el límite inferior "muy por encima" mencionado anteriormente. Luego justifica este reclamo como se copia a continuación. Esto suena bastante convincente a primera vista. Puede haber fallas en el argumento, pero parece estar bien, y esto no significa que se aplique en todos los niveles de luz.
Aquí hay un experimento simple que puedes hacer. Salga con una carta estelar en una noche despejada con luna llena. Espere unos minutos para que sus ojos se ajusten. Ahora encuentre las estrellas más débiles que puede detectar cuando puede ver la luna llena en su campo de visión. Intenta limitar la luna y las estrellas a unos 45 grados hacia arriba (el cenit).
Si tiene cielos despejados lejos de las luces de la ciudad, probablemente podrá ver estrellas de magnitud 3.
La luna llena tiene una magnitud estelar de -12.5.
Si puede ver una magnitud de 2.5 estrellas, el rango de magnitud que está viendo es 15.
Cada 5 magnitudes es un factor de 100, entonces 15 es 100 * 100 * 100 = 1,000,000.
Por lo tanto, el rango dinámico en esta condición de luz relativamente baja es de aproximadamente 1 millón a uno, ¡tal vez más alto!
Pero, aquí hay una sugerencia mía para un experimento a niveles normales de luz diurna.
Encuentre una escena que tenga una buena mezcla de áreas oscuras y áreas muy brillantes, idealmente con algunas áreas oscuras como islas aisladas cerca de islas de brillo. Un ejemplo puede ser la luz del sol que brilla a través de los árboles en un área muy sombreada; algunas celetas o áreas con mucha sombra ayudarán.
Permita que sus ojos se adapten al nivel de iluminación general: no mire fijamente los puntos brillantes cerca de donde brilla el sol y no se concentre en áreas especialmente oscuras.
Observe qué tan bien puede ver los detalles en las áreas oscuras más oscuras: a qué nivel de oscuridad se desvanece el negro.
Intente lo mismo con áreas brillantes: al mirar hacia el sol, habrá un lugar donde los detalles desaparecerán y no podrá ver más.
Dirige tus ojos de un lado a otro de la escena entre la oscuridad y la luz para tratar de detener tu mecanismo de adaptación cambiando f-stop sobre ti.
Ahora, toma fotos de la escena. Exponga "correctamente" y luego para que las áreas más oscuras que pueda ver puedan verse en la foto y luego para que los reflejos más brillantes que pueda distinguir no se borren.
Si tiene el equipo, tome una foto HDR con la máxima variación de f-stop entre fotos. (Mi Sony A77 permite pasos de 5ev).
Mi experiencia es que mi ojo siempre puede ver un rango de brillo más amplio que mi cámara (Minolta 7Hi, A200, 5D, 7D, A700, A77, otro)
En la imagen HDR máxima (rango de 10 ev entre centros) mi ojo puede ver tan bien o mejor que la cámara.
El área donde esto NO PARECE ser así es con muy poca luz cuando necesito permitir que el ojo se integre (¡lo que hace por hasta unos 4 segundos!), Mientras que puedo mirar una foto con poca luz y ver la imagen inmediatamente. El hecho de que pueda haber necesitado una exposición de 10 segundos es irrelevante para la visualización.
Otras cosas variadamente buenas: