Дослідники з Кембриджу та Meta Reality Labs зазначають, що у людського ока є межа роздільної здатності , за перевищення якої око не розрізнятиме додаткові пікселі.
Щоб визначити цю межу, науковці вимірювали здатність учасників дослідження виявляти певні особливості у кольорових та на чорно-білих зображеннях, незалежно від того, чи дивились вони на зображення прямо, чи периферійним зором, а також, коли екран знаходився ближче чи далі від них. Точна межа роздільної здатності людського ока залежить від низки факторів, включно з розміром екрана, освітленістю приміщення та відстанню між екраном та спостерігачем.
Наприклад, для вітальні середнього розміру у Великій Британії, де відстань між телевізором і диваном становить 2,5 м, 44-дюймовий телевізор з роздільною здатністю 4K або 8K не дасть жодних додаткових переваг у порівнянні з телевізором з нижчою роздільною здатністю Quad HD (QHD) того ж розміру. Окрім цього дослідники розробили онлайн-калькулятор , за допомогою якого, використовуючи розмір власної кімнати, а також розміри та роздільну здатність телевізора, можна підібрати найбільш відповідний екран .
Будь-який споживач, який купує телевізор, чує від маркетологів та виробників, що роздільна здатність їх екранів — хай то Full HD, 4K або 8K — забезпечує найкращі враження від перегляду. Роздільна здатність екрана вважається такою ж важливою і для багатьох інших екранів, які ми використовуємо, чи то на телефонах або комп’ютерах, незалежно від того, чи використовуємо ми їх для фотографування, перегляду фільмів або відеоігор.
“Оскільки значні інженерні зусилля спрямовані на покращення роздільної здатності дисплеїв мобільних пристроїв, доповненої та віртуальної реальності, важливо знати максимальну роздільну здатність, при якій подальші покращення не принесуть помітного ефекту. Але не було жодних досліджень, які реально вимірювали б, що саме може бачити людське око і які обмеження його сприйняття, — пояснює перша авторка дослідження, докторка з кафедри комп’ютерних наук та технологій у Кембриджі Маліха Ашраф.
Як зазначає співавтор дослідження, професор Рафал Мантюк, чим більше пікселів у дисплеї пристрою, тим він менш ефективний , вартісніший та такий, що вимагає більше обчислювальних потужностей для роботи.
Дослідники створили експериментальну установку з висувним дисплеєм, яка дозволила точно виміряти, що бачить людське око, дивлячись на візерунки на екрані. Замість вимірювання характеристик окремого екрана науковці вимірювали кількість пікселів на кожен градус (PPD) — кількість окремих пікселів, які вміщуються в один градус поля зору.
Таке вимірювання дозволяє відповісти на питання, як виглядає екран з того місця, з якого на нього дивляться. Загальноприйнятий стандарт зору 20/20, що ґрунтується на таблиці Снеллена передбачає, що людське око здатне розрізняти деталі з роздільною здатністю 60 пікселів на градус.
“Це вимірювання широко прийняте, але ніхто насправді не сідав і не вимірював його для сучасних дисплеїв, на відміну від настінної таблиці з літерами, яка була вперше розроблена в XIX столітті”, — зазначає Маліха Ашраф.
Учасники дослідження розглядали візерунки з дуже дрібними градаціями у сірих та кольорових відтінках. Їх питали, чи бачать вони лінії на зображеннях. Екран переміщувався до глядача та від нього для вимірювання PPD на різних відстанях. PPD також вимірювався для центрального та периферичного зору.
Вчені встановили, що межа роздільної здатності ока вища, ніж вважалось. Але існують важливі відмінності в межах роздільної здатності між кольоровими та чорно-білими зображеннями. Для зображень з сірими відтінками, на які учасники дивились прямо, середнє значення становило 94 PPD. Для червоних та зелених візерунків цей показник становив 89 PPD, а для жовтого та фіолетового – 53 PPD.
“Насправді наш мозок не дуже добре сприймає деталі у кольорі, тому ми побачили значне зниження чіткості кольорових зображень, особливо під час перегляду периферичним зором. Наші очі, по суті, є датчиками, які не такі вже й хороші, але наш мозок обробляє ці дані та перетворює їх на те, що, на його думку, ми повинні бачити”, — підкреслив Рафал Мантюк.
Дослідники змоделювали свої результати, щоб розрахувати, як межа роздільної здатності варіюється залежно від популяції. Це допоможе виробникам приймати рішення, які будуть актуальні для більшості населення: наприклад, розробити дисплей, який матиме ретинальний дозвіл для 95% людей, а не для середньостатистичного спостерігача. На основі цього моделювання дослідники розробили свій онлайн-калькулятор, який дозволяє людям тестувати свої екрани або допомагає приймати обґрунтовані рішення щодо майбутніх покупок.
Результати дослідження опубліковані у журналі Nature Communications
Джерело: TechXplore
