Koliko piksela zaista vidimo? Naučnici izmerili granicu rezolucije ljudskog oka

Da li je televizor sa ultravisokom definicijom zaista vredan uloženog novca? Da li je zaista neophodan 4K ili 8K ekran da bi se na najbolji način uživalo u pokretnim slikama?

Istraživanje naučnika sa Univerziteta u Kembridžu i Laboratorije Meta Rijaliti pokazalo je da ljudsko oko ima granicu rezolucije. Drugim rečima, iznad te granice ekran očima pruža više informacija nego što one mogu da detektuju, saopštio je Univerzitet u Kembridžu.

Preporučujemo

Da bi izračunali granicu rezolucije oka, istraživači su sproveli studiju koja je merila sposobnost učesnika da detektuju specifične karakteristike na slikama u boji i sivim tonovima na ekranu, bilo da su gledali slike direktno ili perifernim vidom, i kada je ekran bio blizu njih ili nešto dalje.

Precizno ograničenje rezolucije zavisi od niza faktora, uključujući veličinu ekrana, zamračenost sobe i udaljenost od oka do ekrana. Međutim, za prosečnu veličinu dnevne sobe u Velikoj Britaniji, sa 2,5 metara između televizora i kauča, 4K ili 8K televizor od 44 inča ne bi pružio nikakvu dodatnu korist u odnosu na Quad HD (QHD) televizor niže rezolucije, ali iste veličine.

Istraživači su takođe razvili besplatan onlajn kalkulator gde korisnici mogu uneti veličinu svoje sobe i dimenzije i rezoluciju svog TV-a kako bi odredili najprikladniji ekran za svoj dom.

Rezultati istraživanja su objavljeni u žurnalu Nature Communications.

- Kako se veliki inženjerski napori ulažu u poboljšanje rezolucije mobilnih, AR i VR displeja, važno je znati maksimalnu rezoluciju pri kojoj dalja poboljšanja ne donose primetnu korist. Ali nije bilo studija koje zapravo mere šta ljudsko oko može videti i koja su ograničenja njegove percepcije – rekla je dr Maliha Ashaf, prva autorka studije sa Odeljenja za informatiku i tehnologiju Univerziteta u Kembridžu.

Foto: Shutterstock/Rulo Jmp

- Što imate više piksela na ekranu, on je manje efikasan, košta više i zahteva više procesorske snage za rad. Zato smo želeli da znamo tačku u kojoj više nema smisla dalje poboljšavati rezoluciju ekrana – rekao je profesor Rafal Matijuk sa Odeljenja za informatiku i tehnologiju Univerziteta u Kembridžu, koautor studije.

Istraživači su kreirali eksperimentalnu postavku sa kliznim ekranom koja im je omogućila da precizno izmere šta ljudsko oko može videti kada gleda obrasce na ekranu. Umesto merenja specifikacija određenog ekrana, merili su piksele po stepenu (PPD): meru koliko pojedinačnih piksela može stati u isečak od jednog stepena vašeg vidnog polja. Merenje PPD pomaže da se odgovori na korisnije pitanje od „Kolika je rezolucija ovog ekrana?“ Umesto toga, odgovara na pitanje „Kako ovaj ekran izgleda sa mesta gde sedim?“

Široko prihvaćeni standard vida 20/20, zasnovan na Snelenovoj tablici , sugeriše da ljudsko oko može razrešiti detalje pri 60 piksela po stepenu.

- Ovo merenje je široko prihvaćeno, ali niko zapravo nije seo i izmerio ga za moderne displeje, umesto za zidnu tabelu slova koja je prvi put razvijena u 19. veku - rekla je Ashrafova.

Učesnici studije su gledali obrasce sa vrlo finim gradacijama, u nijansama sive i u boji, i bili su upitani da li su u stanju da vide linije na slici. Ekran je pomeran prema gledaocu i od njega da bi se izmerio PPD na različitim udaljenostima. PPD je takođe meren za centralni i periferni vid.

Istraživači su otkrili da je granica rezolucije oka viša nego što se ranije verovalo, ali da postoje važne razlike u granicama rezolucije između boja i crno-belih slika. Za sive slike gledane direktno, prosek je bio 94 PPD. Za crvene i zelene obrasce, broj je bio 89 PPD, a za žute i ljubičaste, bio je 53 PPD.

- Naš mozak zapravo nema kapacitet da vrlo dobro oseća detalje u boji, zbog čega smo videli veliki pad za slike u boji, posebno kada se gledaju perifernim vidom. Naše oči su u suštini senzori koji i nisu baš sjajni, ali naš mozak obrađuje te podatke u ono što misli da bi trebalo da vidimo - - rekao je Mantijuk.

Istraživači su modelovali svoje rezultate kako bi izračunali kako se granica rezolucije menja u celoj populaciji, što će pomoći proizvođačima da donesu odluke koje su relevantne za većinu populacije: na primer, dizajniranje displeja koji ima retinalnu rezoluciju za 95% ljudi, a ne za prosečnog posmatrača.

Na osnovu ovog modelovanja, istraživači su razvili svoj onlajn kalkulator, koji omogućava ljudima da testiraju svoje ekrane ili pomažu u informisanju o budućim odlukama o kupovini.

- Naši rezultati postavljaju zvezdu vodilju za razvoj displeja, sa implikacijama za buduće tehnologije snimanja, renderovanja i video kodiranja - rekao je koautor dr Aleks Čapiro iz Laboratorije Meta Rijaliti.

(Telegraf Nauka/University of Cambridge)