Obrázek vygenerován pomocí Imagen 4 Ultra
Výrobci televizí a brýlí pro virtuální realitu tvrdí, že více pixelů znamená lepší obraz. Nová studie ale ukazuje, že lidské oko má své limity. A že drahé 8K televize často nepřinášejí žádný viditelný přínos, zatímco ve středu zorného pole vidíme mnohem ostřeji, než se dlouho předpokládalo.
Jak se měří ostrost vidění a proč se mluví o pixelech na stupeň
Pro lidské oko není nejdůležitější počet pixelů na obrazovce, ale to, kolik jich připadá na jeden stupeň zorného pole. Právě tato hodnota určuje, zda oko jednotlivé body skutečně rozliší.
Aby to bylo srozumitelné, je dobré vysvětlit standard zrakové ostrosti označovaný jako dvacet dvacet. Test probíhá tak, že člověk čte oční tabuli ze zhruba šesti metrů. Pokud dokáže přečíst řádek určený pro tuto vzdálenost, má zrak dvacet dvacet. Nejmenší detail na tomto řádku zabírá úhel jedné šedesátiny stupně. Po převedení na pixely vychází, že k vykreslení takového detailu je potřeba zhruba šedesát pixelů na jeden stupeň. Dlouho se mělo za to, že více už nemá pro běžné oko význam.
Nová studie ale ukazuje, že tento limit je ve skutečnosti výš.
Střed zorného pole vidí mnohem ostřeji
Nejostřeji vidíme uprostřed obrazu, v malé oblasti zvané žlutá skvrna. Je to místo na sítnici s největší hustotou světločivných buněk. Právě díky nim dokážeme číst text, rozeznat jemné detaily a ostře vnímat to, na co se přímo díváme.
Tým z univerzity v Cambridgi a Meta Reality Labs testoval právě tuto část vidění. Obrazovka se přibližovala a vzdalovala a dobrovolníci sledovali černobílé i barevné proužky. Hlášena byla chvíle, kdy se ještě dají odlišit.
Výsledky ukázaly, že žlutá skvrna dokáže rozlišit zhruba devadesát čtyři pixelů na stupeň u černobílých vzorů a asi osmdesát devět pixelů na stupeň u červenozelených vzorů. To je výrazně více, než se předpokládalo.
Barvy a kraj zorného pole jsou slabina lidského vidění
Jakmile vědci testovali žlutofialové vzory, ostrost klesla na přibližně padesát tři pixelů na stupeň. Jemné barevné rozdíly zpracovává lidský mozek hůře než kontrast světla a tmy.
Ještě výrazněji se to projevilo mimo střed zorného pole. Na periferii sítnice je hustota světločivných buněk mnohem nižší. U černobílých vzorů rozlišení kleslo na polovinu, u barev na čtvrtinu až pětinu.
To má význam pro technologie, které vykreslují obraz s různou kvalitou podle toho, kam se člověk dívá. Například virtuální realita může mimo střed zobrazovat méně detailů a uživatel si toho nevšimne.
Co to znamená pro televizory a mýtus jménem 8K
Když vědci převedli výsledky na běžné podmínky, dopadlo to pro 8K televizory nepříliš lichotivě.
V typickém obýváku má televize kolem sto jedenáct centimetrů a divák sedí asi dva a půl metru daleko. V takové vzdálenosti už rozdíl mezi QHD, 4K a 8K téměř nepoznáš. Pixely jsou příliš malé a oko jejich jemnější strukturu nerozliší.
Zvyšování rozlišení tak znamená vyšší cenu, větší spotřebu energie i nároky na přenos dat, ale ne lepší obraz.
Praktický nástroj pro návrh displejů
Výzkumníci vytvořili veřejně dostupnou kalkulačku, která propojuje velikost obrazovky, vzdálenost sledování a hranice lidského vidění. Díky tomu lze snadno zjistit, kdy má vyšší rozlišení skutečný přínos a kdy jde jen o marketing.
To je důležité nejen pro televizory, ale hlavně pro virtuální a rozšířenou realitu, kde je každý pixel drahý z hlediska výkonu i energie. Podle přesně naměřených limitů lze optimalizovat jen tam, kde má oko šanci rozdíl vidět.
Kdy má smysl investovat do vyššího rozlišení
Studie kazuje, že vyšší hustota pixelů má význam pouze tam, kde ji oko opravdu využije.
Ve žluté skvrně, tedy ve středu zorného pole, se vyplatí cílit výš než na tradičních šedesát pixelů na stupeň.
Pro běžné sledování televize ve větší vzdálenosti je ale rozdíl mezi 4K a 8K obvykle zanedbatelný. Pokud obrazovka není dost velká nebo nesedíš dost blízko, výhoda se ztratí.
Více pixelů tedy neznamená automaticky lepší obraz. Rozhodující je biologie oka – a ta je často méně náročná, než si marketing myslí.
