Limit rozdzielczości ludzkiego oka pokazuje, czy jest sens kupować „lepszy” telewizor
Czy kupowanie coraz doskonalszych telewizorów o coraz większej rozdzielczości ma sens? Tylko do pewnego stopnia. Coraz bardziej szczegółowy obraz będziemy bowiem widzieli do czasu osiągnięcia limitu rozdzielczości naszych oczu. Jeśli kupimy telewizor o większej rozdzielczości niż oczy, zapłacimy za urządzenie, które zużywa energię na pokazanie nam czegoś, czego i tak nie zobaczymy. Naukowcy z University of Cambridge i Meta Reality Labs określili rozdzielczość ludzkiego oka i udostępnili bezpłatny kalkulator, dzięki któremu możemy sprawić, czy kupowanie nowego telewizora ma sens.
Aby obliczyć limit rozdzielczości oka naukowcy przeprowadzili badania, które mierzyły zdolność ludzi do p ostrzegania poszczególnych elementów wyświetlanych w kolorze i w skali szarości na ekranie. Badano zarówno centrum pola widzenia, jak i widzenie peryferyjne, a wyświetlacze były ustawione w różnych odległościach od oglądającego.
Limit rozdzielczości zależy od kilku czynników, takich jak wielkość ekranu, oświetlenie w pomieszczeniu czy odległość do ekranu. Naukowcy stwierdzili na przykład, że dla przeciętnego pomieszczenia, w którym odległość pomiędzy fotelem a telewizorem wynosi 2,5 metra kupno 44-calowego telewizora 4K lub 8K nie ma sensu. Nie przyniesie to żadnych dodatkowych korzyści w porównaniu z telewizorem QHD o tej samej przekątnej ekranu.
Oczywiście uwagi dotyczące telewizorów mają też odniesienie do wszelkich innych ekranów. To, czy zobaczymy dodatkowe szczegóły na wyświetlaczu o większej rozdzielczości zależy od tych samych czynników, co w przypadku odbiornika telewizyjnego.
Inżynierowie wkładają dużo wysiłku w zwiększenie rozdzielczości ekranów urządzeń mobilnych, urządzeń do wirtualnej czy rozszerzonej rzeczywistości, ekranów wyświetlaczy w samochodach. Jednak ważne jest, by wiedzieć, w którym momencie kupno wyświetlacza o większej rozdzielczości nie przyniesie nam żadnych korzyści, mówi doktor Maliha Ashraf z Wydziału Nauk Komputerowych i Technologii Uniwersytetu w Cambridge. Wyświetlacze o większej liczbie pikseli są mniej efektywne, droższe i wymagają większej mocy. Chcieliśmy więc wiedzieć, w którym momencie nie ma już sensu kupowanie ulepszonego ekranu, dodaje profesor Rafał Mantiuk.
Naukowcy przygotowali więc eksperyment, podczas którego badali, co ludzkie oko widzi patrząc na wzorce na ekranie. Zamiast jednak mierzyć parametry konkretnego ekranu, uczeni mierzyli piksele na stopień (PPD), czyli liczbę pikseli, które mieszczą się w jednostopniowym wycinku pola widzenia. Parametr ten pozwala odpowiedzieć na pytanie jak wygląda ekran z miejsca, w którym siedzę. Ze słynnej tablicy Snellena, służącej do pomiaru ostrości wzroku wiemy, że wzrok prawidłowy to 20/20. Z tego wynika, że rozdzielczość ludzkiego oka wynosi 60 pikseli na stopień. To szeroko akceptowany pomiar, ale nikt nigdy nie usiadł i nie porównał go ze współczesnymi wyświetlaczami. Było to robione jedynie dla zawieszonej na ścianie tablicy opracowanej w XIX wieku, mówi Ashraf.
Uczestnicy omawianych tutaj badań widzieli na ekranach obraz w bardzo szczegółowej skali szarości lub w koloru i mieli odpowiedzieć na pytanie, czy widzą linie dzielące poszczególne odcienie. Ekran był odsuwany i przysuwany, dokonywano też pomiarów centralnego i peryferyjnego pomiaru widzenia.
Naukowcy odkryli, że rozdzielczość ludzkiego oka jest wyższa, niż sądzono. Dla skali szarości w centralnym polu widzenia wynosi ona średnio 94 PPD, dla odcieni zielonego i czerwonego jest to 89 PPD, a dla żółtego i fioletowego – 53 PPD.
Nasz mózg nie ma zdolności do bardzo szczegółowego odbierania kolorów, dlatego w przypadku kolorowych obrazów mamy do czynienia z dużym spadkiem rozdzielczości, szczególnie w widzeniu peryferyjnym. Nasze oczy to niezbyt dobre czujniki, ale mózg przetwarza dane tak, że pokazuje to, co sądzimy, że powinniśmy widzieć, wyjaśnia Mantiuk.
Na podstawie badań naukowcy stworzyli kalkulator, który nie tylko pomoże nam ocenić, jakiego ekranu nie ma sensu kupować, ale może być też wskazówką dla producentów, by mogli projektować urządzenia, dające jak najlepsze doświadczenia jak największej liczbie ludzi.
Wyniki badań opublikowano w Nature Communications.
Komentarze (0)