Исследователи из Кембриджского университета и Meta Reality Labs провели новое исследование того, как человеческий глаз воспринимает пиксели на дисплеях разных размеров и разрешений. По данным TechXplore, учёные утверждают, что при определённых параметрах достижение высокой детализации становится бессмысленным. Согласно разработанному калькулятору, на расстоянии около 3 метров 50-дюймовый экран выглядит практически идентично при разрешении 1440p и 8K. В то же время, для ПК-мониторов даже 16K может иметь смысл.
Исследователи подчеркнули важность понимания реальных возможностей человеческого зрения в эпоху, когда дисплеи становятся всё больше и детальнее. В отличие от предыдущих работ, изучавших воспринимаемое разрешение сетчатки, новое исследование сосредоточилось на том, какое разрешение зритель может различить с максимальной чёткостью без размытия, неотличимое от идеального образца. Учёные измеряли этот параметр отдельно для разных цветов и тонов.
Используя подвижный дисплей для непрерывного контроля разрешения, исследователи обнаружили, что человеческий глаз способен воспринимать чёрно-белые пиксели с плотностью до 94 пикселей на градус, до 89 пикселей на градус для красно-зелёных паттернов, но только 53 пикселя на градус для жёлтых и фиолетовых тонов. Пиксели на градус – абсолютная мера зрения, не зависящая от размера экрана и расстояния до него.
Учёные изучили эффекты прямого взгляда на пиксель и под углом, общий размер экрана, плотность пикселей, яркость или затемнённость помещения, а также расстояние между зрителем и экраном. Объединив все данные, команда разработала калькулятор, куда можно ввести различные факторы вроде разрешения, расстояния до экрана и размера дисплея, чтобы увидеть экстраполированные результаты исследования.
Для телевизоров выводы оказались неутешительными для любителей высоких разрешений. При использовании 50-дюймового экрана на расстоянии 3 метров предел человеческого зрения находится в районе 1440p. Всё, что выше, различить невозможно – так что 4K будет избыточным, а 8K ещё более бессмысленным. Чтобы получить выгоду от 4K на таком расстоянии, потребуется экран минимум 60 дюймов, а для 5K – все 100 дюймов.
Иными словами, чтобы полностью использовать разрешение 50-дюймового 4K-экрана, нужно смотреть на него с расстояния не более 2 метров. Для 50-дюймового 8K-дисплея потребуется сидеть всего в одном метре от экрана.
Однако для ПК-мониторов ситуация кардинально отличается. Их обычно смотрят с гораздо более близкого расстояния, что полностью меняет картину. При типичном расстоянии просмотра в 40 см можно идти до 16K на панелях размером 30-40 дюймов и всё ещё видеть разницу по сравнению с дисплеями меньшего разрешения.
Исследование показывает, что 27-дюймовая 1440p-панель, которую смотрят с 40 см, находится далеко от пределов человеческого глаза. Разница между 8K и 4K на 30-дюймовых мониторах при типичных настольных расстояниях действительно заметна. Неудивительно, что 57-дюймовая панель с 8K горизонтальным разрешением, вроде Acer Predator Z57, имеет смысл.
Впрочем, многое также зависит от типа контента. Для работы на десктопе разница между 8K и 4K на 32-дюймовом мониторе отчётливо видна. Но для игр 8K на 32 дюймах может быть избыточным – в геймплее не так очевидно, что используется 8K вместо 4K.
Соавтор исследования профессор Рафал Мантюк с кафедры компьютерных наук и технологий Кембриджа объяснил практическую ценность работы:
Если у вас больше пикселей на дисплее, это менее эффективно, дороже и требует больше вычислительной мощности для работы. Мы хотели узнать точку, после которой дальнейшее улучшение разрешения дисплея не имеет смысл.
До этого исследования считалось, что человеческий глаз способен различать 60 пикселей на градус, так что новые данные повышают планку возможностей человеческого зрения при определённых расстояниях и размерах экранов. Это может подтолкнуть производителей дисплеев к корректировке дизайна. Исследователи надеются, что результаты помогут направить развитие дисплеев, а также технологий рендеринга изображений и видеокодирования в будущем.
Естественно, не у всех одинаковая острота зрения или одинаковая ценность визуального качества и чёткости, так что субъективный опыт будет различаться. Но главный вывод для ПК-пользователей – высокоразрешающие экраны не гимик. Разницу определённо можно увидеть.