Систему, передающую сообщения без ошибок со скоростью, определяемой пропускной способностью, называют идеальной системой передачи информации или идеальной системой связи. Такая система практически построена быть, по-видимому, не может. Однако могут быть получены хорошие приближения к идеальной системе. Шеннон (Shannon, 1949) указал на следующие свойства систем передачи информации, приближающихся к идеальным, в условиях, для которых выведена формула (57), т. е. при действии «белого» гауссова шума с заданной средней мощностью.
1. Скорость передачи информации приближается к
Среднее количество информации на один отсчет (элемент) при этом стремится к
На рис. 53 в полулогарифмическом масштабе построена зависимость 
от 
. Во всех реальных системах среднее количество информации на один элемент будет при данном отношении меньше, чем на рис. 53.
2. Частота ошибок при приеме сообщения приближается к нулю.
3. Для максимально эффективного использования канала необходимо произвести статистическое кодирование сообщений (см. главу третью). После такого кодирования устраняются статистические взаимосвязи в сигнале. Поэтому сигнал по своим статистическим свойствам приближается к «белому» шуму.
4. Пропускная способность при известном числе отсчетов определяется отношением сигнал/шум. Если это отношение становится меньше, чем то, на которое рассчитана пропускная способность системы, то частота ошибок начнет быстро возрастать с дальнейшим уменьшением . Говорят, что пороговый эффект в системах, приближающихся к идеальным, становится очень острым.
5. Еще одно важное свойство системы, приближающейся к идеальной, связано со статистическим согласованием. Вследствие статистической избыточности источника сообщений информация поступает в канал с неравномерной скоростью. Статистическое согласование источника сообщений и канала, обязательно осуществляющееся в идеальной системе, состоит в выравнивании скорости передачи. Для статистического согласования надо разбить сообщение на отрезки достаточной длины и закодировать каждый отрезок эффективным кодом. Если сообщение поступает по одному каналу в виде сигнала, являющегося функцией времени, то понадобится задержать сигнал на некоторое время, записать его в промежуточном запоминающем устройстве, пока не закончится кодирование отрезка сообщения. Задержка производится для выравнивания скорости подачи информации в канал связи. Существенно здесь то, что благодаря задержке производится одновременное эффективное кодирование большой группы элементов исходного сообщения. Такая группировка элементов может производиться не только во времени, но и в пространстве. Чем ближе система к идеальной, тем большее число элементов исходного сообщения должно быть сгруппировано для перекодирования.
То, что было сказано о пропускной способности канала связи с шумами и о свойствах идеальной системы, может показаться не имеющим прямого отношения к зрительной системе. Наша следующая задача будет заключаться в том, чтобы приложить эти важные, хотя и кажущиеся на первый взгляд абстрактными, положения к проблеме передачи информации в зрительной системе. Мы уже имели много случаев убедиться, что зрительная система хорошо приспособлена к передаче информации. В сетчатке происходят пространственная суммация и временное накопление для первичного выделения полезного светового сигнала из флуктуаций. Зрительная система имеет дискретную структуру и использует дискретные двоичные коды, что значительно повышает помехоустойчивость. Функциональная организация зрительной системы хорошо приспособлена к статистическим свойствам изображений. Обнаружены операции декорреляции изображений и есть основания предполагать, что в зрительном анализаторе производится статистическое кодирование. Зрительная система использует статистические методы обнаружения сигналов. Теперь мы сможем убедиться в большем — в том, что зрительная система имеет свойства, напоминающие свойства идеальной системы передачи информации.
Рис. 53. Зависимость пропускной способности от отношения сигнал/шум.