зрителна острота

Освен ако не сте излизали през последните години, знаете, че всички уважаващи себе си камери сега снимат в 4K. Дори смартфоните го правят. Средни или големи телевизори, които нямат тази резолюция, практически не се продават, а мониторите също се размножават. Но ... струва ли си наистина 4K? Толкова ли е забележима разликата? Това смятам да изясня с тази статия.

На първо място, нека дефинираме какво точно е 4K и след това можем да говорим за неговите последици при заснемането, редактирането и гледането.

4K е видео формат, който използва размер на кадъра с ширина приблизително 4000 пиксела. Няма единен стандарт, но той се споделя между два, 3 840 и 4 096 пиксела съответно. Също така няма ясна конвенция за именуване, но изглежда, че 4K би съответствала на най-малката (3840 × 2160), докато UHD (Ultra High Definition, 4096 × 2160) на най-голямата. Въпреки че индустрията изглежда използва това наименование, според Wikipedia първият ще се нарича 4K UHD, а вторият DCI 4K. За простота ще се позова на 4K като цяло и на двете, без да посочвам кои.

Най-често срещаният, досега, е първият, който точно съответства на два пъти ширината и височината на Full HD (1920 × 1080).

Терминът често се среща до HDR, но няма нищо общо с 4K резолюция, а по-скоро с динамичния обхват на изображението. В тази статия няма да обсъждам HDR, ще го оставя за друг път.

Нека да видим сега какви последици има 4K в различните фази: улавяне, редактиране и преглед.

ПЛАНЕНЕТО

При заснемането 4K предлага видео с много по-голям размер на изображението от FullHD и тук наистина разликата е най-забележима. Това е по простата причина, че се улавят много повече пиксели и следователно много повече информация. Но не цялата гора е риган ... сега идват недостатъците.

Изрези в сензора. Може би първото нещо, което фотограф забелязва, когато активира 4K запис, е изрязването на изображението. Вярно е, че не всички камери на пазара страдат от него, но това е много широко разпространен ефект. И ако не, попитайте собствениците на Canon 5D Mark IV, който надвишава рекорда за изрязване на запис в 4K: нищо повече и нищо по-малко от 1.8X изрязване.

За какво е това? По принцип ограничение в изчислителната мощ на процесора на камерата. Проблемът възниква с разделителната способност на сензора на камерата, която обикновено е много по-висока от 4K. Сензорът за 4K резолюция с формат 3: 2 е 3 840 × 2 560, еквивалентно на около 10 MP. Камера, която има такъв сензор, ще може да записва в 4K, като използва пълния сензор.

И какво, ако има по-голяма резолюция? (случаят с повечето камери). Е, трябва да използвате целия сензор и след това трябва да намалите изображението до 4K. И, логично, трябва да го направи при 25, 30 fps или каквато и да е честотата на кадрите.

  • Е, нека го направи. Какъв е проблемът, ще си помислите

Няколко изчисления, за да се поставите в перспектива: да предположим, че има камера като Canon 5D MkIV с нейните 30 MP. Умножете го по 30 изображения в секунда и това води до 900 MP нищо за обработка ... в секунда! И това да не говорим, че освен да преоразмерите, трябва да направите много повече неща ... (приложете WB, намалете шума, компресирайте ...).

Изправени пред този основен проблем, какво правят камерите? Много просто: вземете централна част на сензора, която измерва точно същото като 4K. Това спестява необходимостта от намаляване на 21 MP до 8 MP (което е 4K). След това те просто правят останалите операции, необходими за запис на 4K файла. Но разбира се, в този разрез е обяснението за загубата на зрителното поле ...

Това означава, че онези камери, които имат сензор от около 8 MP, имат много по-лесно да записват добър 4K, без много обработки. В допълнение, тъй като е относително нисък брой пиксели, това позволява клетките да бъдат големи и следователно по-малко шум. Друго решение е, че сензорът му измерва точно два пъти ширината и височината на 4K, което опростява намаляването, като се състои от просто разделяне на две. Въпреки това операцията ще отнеме много ресурси.

Тегло на файла

Всъщност, както се очаква, ако има повече пиксели, теглото на файловете е по-голямо. Проблемът е, че въпреки че преминахме от 1920 пиксела в ширина до двойно, 3 840, теглото на файловете е четворно, тъй като общият брой на пикселите е 4 пъти по-голям (два пъти ширината с двойната височина).

Това означава, че ако видео от 5 минути в FullHD и добро качество (ниска компресия) тежи 500 MB, същото в 4K е 2 GB. Да, хора, 2GB само за 5 минути.

Това не само означава, че се изискват карти с по-голям капацитет и твърди дискове, но картите трябва да бъдат подготвени да приемат по-голям поток от данни, отколкото е необходимо с FullHD. Логично те са много по-скъпи.

По-забележими оптични отклонения.

Друго следствие от по-големия размер на изображението е, че всеки оптичен дефект се увеличава, което означава, че различни оптични аберации стават по-забележими: хроматична аберация, астигматизъм ... но преди всичко липсата на дефиниция. Това е същото нещо, което мнозина вече са изпитали, когато преминават от 8-16 Mp камера към 30-40Mp. Не малко фотографи са претърпели в собствената си плът разочарованието от това, че когато преди (с 8-16) снимките са били остри, сега с новия те страдат от явна липса на фокус.

  • Но ... къде е проблемът? Как става така, че при сензор, който априори има повече дефиниция, резултатът е точно обратният?

Проблемът е, че много оптики не са предназначени за сензори с такъв размер, което означава, че техните отклонения са много малки под около 12-16Mp (например. Но по-горе те стават видими поради простата причина, че ако преди това синкав ореол на хроматичната аберация заема дебелина 1 пиксел, сега заема 2 или 3 (или повече) и следователно става много забележима, когато се изследва на 100%.

Както и да е, при 4K все още няма голям проблем, защото все още е размер, чиято ширина е еквивалентна на 12Mp (в 3: 2). И при 12Mp няма голям проблем. Но при 6K и 8K нещата стават много сложни.

Решение? Има само едно: сменете оптиката за по-добра. Е, или се върнете в предишната камера ...

Долна честота на кадрите

Друго последствие от снимането при 4K е, че не две, а четири пъти повече информация се обработва в секунда или кадър. Така че, ако процесорът не увеличи мощността си, той ще работи 4 пъти по-бавно от FullHD.

Ако FullHD е способен да заснема с каданс от 30 fps (кадъра в секунда), същият този процесор няма да може да премине от 8 fps до 4K (4 пъти по-малко от 30 fps). Следователно производителят трябва да измисли как да увеличи мощността до 400% (добавяне на повече ядра и т.н. ...). След като го получите, ще можете да обработвате 4K при 30p ... и FullHD при 100-120 fps.

Логично е, че тези 4 ядра консумират четири пъти повече батерия, отколкото само една. Добавете и отидете ...

При гледане

Стигнахме до основната точка, на която исках да се обърна. Разликата е очевидна? Заслужава ли си 4K монитор или телевизор?

Както често се случва в много случаи, отговорът е „зависи от всеки отделен случай“. Но тук има нещо много ясно: в повечето случаи съжалявам, но няма да бъде.

Нека започнем в началото и да видим кога човек с нормално зрение може да оцени разликата. Да предположим, че човек, който седи на дивана и има своя чисто нов 55-инчов 4K телевизор, е на 3 метра. Оказва се, че ако е 4K и измерва 55 ”, изчислението ни показва, че разделителната способност на екрана (имам предвид буквално разделителната способност или плътността на пикселите, която казват сега) е почти 80 ppi. При тази резолюция един пиксел измерва само 0,318 мм отстрани. Хайде, има приблизително 3 пиксела за всеки милиметър.

Тук се наслаждавайте на чисто новия си 55-инчов 4K телевизор, удобно на дивана.

Оказва се, че според последните офталмологични проучвания средната зрителна острота е 1,3 дъгови минути (дъгови минути, мярка за ъгли). Едно просто тригонометрично изчисление ни позволява да видим, че с тази зрителна острота човек не трябва да е на повече от 84 см, за да може да оцени всеки пиксел. На по-голямо разстояние те просто престават да бъдат оценявани.

Следователно, този телевизор, който сега е на 3 м от дивана, има сериозен проблем: дори на шега не можете да видите изцяло новата му 4K резолюция. Твърде голямо разстояние за толкова малка зрителна острота. Като ако ястреб седне до него, той наистина оценява всички детайли, но човек не. Това е ПЪТ над вашите визуални способности.

Суровата реалност: за да се насладите на чисто нов 55-инчов 4K телевизор, човек със стандартно зрение трябва да стои 85 см!

На това разстояние пикселът ще трябва да измери малко повече от 1 мм отстрани (точно 1135 мм), което е малко повече от три пъти предишното и 9 пъти повече площ. Но, разбира се, с този размер на пикселите, 4K телевизорът не би бил 55 ", но ... 200 инча!

Така че, ако искате да се настаните удобно на 3 м от телевизора, подгответе 200 ”, защото с един по-малко разходите ще бъдат напразни.

Да предположим, че запазваме този, който имаме, 55-те ”.

  • Какво трябва да направите, за да оцените 4K в цялата му слава? Е, приближете се до телевизора. Много.
  • Колко точно? Е, с тази зрителна острота и този размер на пикселите трябва да сте на 85 см. Нито повече, нито по - малко.
  • 85 см? Но това е лудост! ще мислиш.
  • Ами да, малко отблизо, но нещата стоят точно така.
  • Добре, значи се съгласявам да сменя телевизия с по-голяма. Но 200 е проблясък. Да отидем за 65 ”...

Е, с 65 ”нещата се подобряват много. Но не толкова, колкото си мислите, защото с размера на пикселите на този телевизор трябва да бъдете на ... 1 метър (99 см, за да бъдем точни).

Виждате ли, нещата са сложни, защото има само две решения на този проблем:

  1. подобрете зрителната си острота (логично това ви позволява да бъдете по-далеч) или
  2. увеличете размера на телевизора.

Другите решения (доближете се много до телевизора или просто намалете разделителната способност до FullHD) Предполагам, че не ги разглеждате. И въпросът вече няма обрат на страницата. Толкова е просто и толкова грубо.

Имам късмета да имам добро зрение, винаги съм го имал. Особено отдалеч. Успях да измерим острота от 0,55. В моя случай с 55-инчов телевизор можех да съм на почти 2 м разстояние и да оценя пикселите. Предполагам, че други, които имат много добро зрение като мен, ще бъдат в подобна позиция като моята, тъй като не мисля, че съм необичаен случай. Всъщност това е нещо генетично, защото баща ми, който пази зрението си, все още вижда по-добре от мен от разстояние, както сме проверявали много пъти.