人眼和解析度的關係

2021-01-15 橋映像影視器材

從模擬電視的時代起解析度就在不斷地提高。最典型的當然是最新的4k顯示器,更高的解析度也是可能的。這篇文章將會仔細講講視覺敏銳度的奧秘,也會分析為什麼更高的解析度能給人們帶來更好的視覺體驗。

基礎知識

我們對事物細節的感知並不僅僅取決於它最小的特徵,也跟觀察這些特徵的距離有關。因此經常用角解析度這個詞來描述人類的視覺。

測試視力的時候,為了定義一個字符的解析度,字符被分解為成六十分之一度(弧分度)。因為測試通常是通過站在距離20英尺處讀視力表來進行,所以這個距離的正常視力被定義為20/20視力。而20/50代表正常視力在距離50英尺處能看到的東西,這個人在20英尺處才能看到。如果把它換算成「米」作單位,20英尺大概六米,20/20視力也就是6/6視力。


雖然20/20對於一個視力好的人來說是很合理的視力,但這並不是極限。每個人的視力程度的範圍都不一樣。健康的眼睛或有些戴眼鏡的人的視力可能更好。此外,識別文本時的視力要求通常要比觀察其他細節時高。

解析度VS視角

在攝影中,高質量的衝印像素通常都有300像素每英寸,它的細節允許一個視力20/20的人需要站在相距一英尺的位置查看。但是,像素不用總是這麼高。按照經驗法則,一張照片被放大後,最合適的觀察位置與畫面的距離和畫面對角線的長度相同。在這張相片的最遠觀察距離,它的可視角度達到了50度。


雖然這些可視角度不一定總是可行,但人們通常相信站在其中會有一種身臨其境的感覺。而處在同樣的視角,人們更願意離小屏幕近一點,而離大屏幕遠一些。

小屏幕(近距離)


大屏幕(遠距離)


這主要是因為這個角度和我們眼睛的40到60度的中心視角相似。


這個角度能讓觀看者覺得自己就在場景裡,而不是看一個長方框裡的畫面。實際上,高的解析度增強了人們對細節的感知,而寬的視角則能讓人更有身臨其境的感覺。所以要想增強畫面的真實感,解析度和視角寬度都很重要。

關鍵是要想增大視角,只能通過放大圖像或者縮近觀看距離,但這樣所需的解析度也會提高。對於家庭影院相同的視角,高清解析度通常不夠用,會有像素感。對於大多數觀眾來說,4k解析度顯示效果更銳利像素更連貫。


對於影院放映設備,相對觀看距離通常很接近,取決於你選擇哪個座位。寬銀幕可視範圍通常能擴展到觀眾次要視角範圍。影院中心區域的座位有45度-60度的視角,前面的部分會有90度或更高的視角。


上面這個表格是關於一個典型的大屏幕影院,它有70英尺(合21.3米)寬的熒幕。雖然IMAX,GSCA和其它大屏幕都最小的視角要達到53度,不過上圖中最後一排座位的視角只有45度。即使那樣,大多數觀眾還是能在電影院的任何位置觀看解析度高於2K的畫面。

其它因素

由於一些觀眾的自身問題或者觀看條件的限制,有些像素不能被完全分辨出來。但這並不意味著這些像素點就沒有存在的必要,或是沒有用。超過所需解析度的像素密度能避免像素點被察覺到。此外,顯示器和投影儀的解析度高一些也能使粗糙的細節有更高的對比度。這些細節就能被分辨了。

不論如何,成像技術主要是為了讓人們有最理想的感官體驗。當一切準備就緒,顯示技術應該儘可能給圖像提供最高保真度的顯示條件。平板電腦和筆記本的顯示率都已經高於1080P了,甚至連智慧型手機都開始有1080P顯示器了。那麼下一步的重點自然是用攝像機拍攝更多的細節啦。

此外,4K顯示器只是我們感知細節的眾多條件之一。攝像機,鏡頭,聚焦技術都需要達到更高的標準。重複取樣數據也很重要。只有當所有這些條件都滿足時,才會獲得最好的4K視覺體驗


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