Ваши глаза могут воспринимать только такое количество HDTV-видео
Каждый год технические и телевизионные компании хвастаются новейшими моделями дисплеев с высочайшим разрешением. Дисплей 4K — экран с диагональю экрана около 4000 пикселей по горизонтали — впервые стал широко доступен примерно в 2014 году. Не прошло и десяти лет, как вы можете приобрести телевизор с удвоенным разрешением.
Но в какой момент все эти пиксели становятся бессмысленными? Вопрос не только в потраченных впустую деньгах. Ресурсы и энергия, необходимые для производства и питания этих телевизоров, планшетов, компьютеров и смартфонов, представляют все большую экологическую проблему. Чтобы определить, существует ли критический момент в разрешении, исследователи из Кембриджского университета и Meta Reality Labs разработали новую методологию оценки возможностей человеческого глаза. Результаты, опубликованные в Nature Communications, представляют собой обновленный обзор одного из самых узнаваемых тестов в оптометрии.
Перефокусировка диаграммы Снеллена
Чтение буквенной таблицы для проверки зрения, возможно, является лучшим способом проверки зрения. самая привычная часть любого визита к окулисту. Для этой страницы даже есть название, написанное все более мелкими буквами. Это называется диаграмма Снеллена, и на самом деле ей более 160 лет. Но в то время как общий тест практически не изменился с тех пор, как голландский офтальмолог-тезка впервые применил его в 1862 году, наши обычные визуальные тесты не изменились. Сегодня люди гораздо чаще смотрят на смартфоны, планшеты и экраны компьютеров, а не на бумаги или полевые плуги. »Это измерение получило широкое признание, но никто на самом деле не сел и не измерил его для современных дисплеев, а не для настенной диаграммы с буквами, которая была впервые разработана в 19 веке“, — говорит соавтор исследования из Университета Нью-Йорка. Об этом заявила специалист по информатике из Кембриджа Малиха Ашраф в своем заявлении. Слева: Изображение экспериментальной установки. Дисплей может перемещаться по направляющим по направлению к наблюдателю и от него. Движение регулируется моторизованным ползунком камеры для отображения изображений с различным разрешением пиксель на градус (ppd). Точкой фиксации фовеального предлежания является черный крест в центре экрана. Для периферического обзора на изогнутой светодиодной раме загорается светодиод, соответствующий эксцентриситету сетчатки. Кривизна была рассчитана таким образом, чтобы приблизительно определить расстояние до гороптера (для среднего положения дисплея). Справа: стимулы, использованные в экспериментах. Сверху вниз: ахроматические, красно-зеленые и желто-фиолетовые прямоугольные решетки, текст черным по белому и текст белым по черному. Автор: Nature Communications
Ашраф и его коллеги заменили традиционную таблицу Снеллена на свою собственную экспериментальную схему. Во-первых, они сконструировали раздвижной дисплей, который позволяет им точно измерять то, что видит человеческий глаз, когда он фокусируется на изображениях на экране. Вместо того, чтобы ориентироваться на характеристики экрана в пикселях, они выбрали количество пикселей на градус. Это измерение, также известное как PPD, позволяет определить, сколько отдельных пикселей может уместиться в одном градусе вашего поля зрения. Вместо простого определения суммарного количества пикселей на всем экране, PPD позволяет исследователям более точно определить, как экран может выглядеть для человека с его конкретной точки зрения. Затем они попросили участников исследования пристально смотреть на экран дисплея с различными рисунками, как в оттенках серого, так и в цвете. Затем их попросили отмечать каждый раз, когда они различали отдельные линии изображения, когда экран приближался или отдалялся, а также поворачивался в любую сторону для проверки периферического зрения. В соответствии со стандартным шаблоном зрения Снеллена 20/20, человеческий глаз должен различать детали с частотой 60 пикселей на градус. На самом деле наше зрение часто превосходит эти ожидания — с некоторыми оговорками.
Серая область
Команда обнаружила, что наши глаза (иногда) имеют более высокое разрешение, чем диаграмма Снеллена заставляет нас поверить в это. Изображения в оттенках серого, видимые прямо перед собой, можно увидеть в среднем с разрешением 94 PPD, в то время как красные и зеленые оттенки позволяют получить разрешение 89 PPD. Только в видимом желтом и фиолетовом спектрах люди видели меньше, чем можно было бы предположить по таблице Снеллена, в среднем на 53 п. п. в день. Причина, по которой мы лучше видим в оттенках серого, заключается в том, что человеческий мозг просто не оптимизирован для восприятия цвета. »На самом деле наш мозг не очень хорошо воспринимает детали в цвете, поэтому мы наблюдали значительное снижение качества цветных изображений, особенно при просмотре периферийным зрением“, — объяснил специалист по информатике из Кембриджского университета. и соавтор исследования Рафал Мантюк. “Наши глаза, по сути, являются датчиками, которые не так уж и хороши, но наш мозг обрабатывает эти данные, превращая их в то, что, по его мнению, мы должны видеть”.
Более точное понимание наших визуальных ограничений имеет решающее значение как для современных технологий, так и для того, чтобы а также новое поколение продуктов дополненной и виртуальной реальности. С помощью этой новой методологии компании могут лучше рассчитывать максимальное и среднее разрешение, что может принести пользу как можно большему количеству пользователей.
Последствия выходят за рамки исследовательских лабораторий и производственных предприятий. Команда также разработала бесплатный онлайн-калькулятор, который может помочь повседневному покупателю подобрать идеальный экран на основе таких параметров, как размер устройства, расстояние просмотра, плотность пикселей и поле зрения. Возможно, видимое разрешение в пикселях ограничено, но вы, по крайней мере, сможете заметить, когда в следующий раз кто-то попытается вас перехитрить на экране телевизора.
Другие статьи: