zelez (zelez) wrote,

Какая диагональ/разрешение должны быть у ЖК телевизора?


A.Z. посвящается.

  - Ты почему взял этот телевизор?
  - Взял самый понравившийся из тех, на которые денег хватало...
  - Ну ты даешь!  Надо было сначала ...
                                                                                         (Из разговора).

Вот прочитал в Википедии в разделе Невооруженный глаз что человеческий глаз имеет угловое разрешение: 1—2' (около 0.02°—0.03°), что соответствует 30—60 см на 1 км расстояния.
Или другими словами об этом же на Форум Дизайн и Полиграфия:
«…человеческий глаз в нормальных условиях не может разглядеть два источника света по отдельности, если расстояние между ними меньше одной минуты дуги…» — и «Разрешающая способность глаза характеризуется углом, при котором глаз ещё раздельно наблюдает две светящиеся точки. Принято считать, что разрешающая способность глаза составляет 1' (одну минуту)»
Там же есть цитата из ОСТ 29.106-90 «Оригиналы изобразительные для полиграфического репродуцирования»
1.1 Общие технические требования к оригиналам

1.1.3 Детали изображения на оригиналах должны быть визуально резкими с зоной размытого перехода в масштабе репродукции не более 100 мкм, для оригиналов с произведений искусства — не более 50 мкм, если нерезкость не требуется специально.

Интересно, как требования ОСТ соотносятся с возможностями человеческого глаза?
Посчитаем.
Раз «зона размытого перехода», или допустимое размазывание изображения должна быть не больше 100 мкм (50 мкм для произведений искусства), то для человека, рассматривающего оттиск невооружённым глазом с обычного для чтения расстояния примерно с 30 см, угловой размер этой допустимой «зоны размытого перехода» будет как раз эти самые 0,0003 или 1 угловая минута, а для произведений искусства – в два раза меньше.
Получается, что в полиграфии принцип разумной достаточности позволил в  требованиях ОСТ 29.106-90 просто-напросто формально закрепить требование, чтобы погрешности изображения имели угловой размер не более различимой глазом 1 угловой минуты, а для произведений искусства – с 2-кратным запасом к возможностям человеческого зрения.

А как это связано с телевизором?
Если угловое расстояние между пикселами на ЖК телевизоре будет больше 1 угловой минуты - глаз будет замечать неоднородности вызванные большИми размерами пикселов. Если угловое расстояние между пикселами будет меньше 1 угловой минуты - телевизор сможет отобразить больше деталей, но глаз их не сможет различить.
И оптимальное  расстояние между пикселами на ЖК телевизоре получается порядка 1 угловой минуты.
А какие реальные размеры пикселов?
Если диагональ телевизора обозначить как D, то его горизонтальный размер ~0,87D для широкоформатного телевизора 16:9 (или 0,8D для 4:3). Если по горизонтали у телевизора N пикселов, то расстояние по горизонтали между ними ~0,87D/N. А по диагонали - в 1,4 раза больше, т.е ~1,23D/N. И если смотреть телевизор с расстояния L, то угловое расстояние между пикселами будет:
U~1,23D/N/L, и одна угловая минута соответствует U ~ 0,0003.
Например, для 40" (D=1) ТВ c N=1366 пикселами по горизонтали при просмотре с L=3-х метров, угловое расстояние U  между ними по этой формуле будет 0,0003 или  та самая угловая  минута!
Какие мысли приходят в голову по этому поводу?
Разные.
Что, например, при просмотре  40" ТВ  (и меньше) с 3-х метров нет смысла брать FullHD с 1920 пикселами по горизонтали - увеличение числа пикселов будет неразличимо глазом, достаточно HDReаdy  c 1366 пикселами. Но если диагональ ТВ больше 40", то уже недостаточно  HDReady  c 1366  пикселами - их угловой размер станет больше 1 минуты и пикселы станут различимыми.  
Что 40" ТВ c 1366 пикселами не стоит смотреть с расстояния меньше 3-х метров. Для меньших расстояний при 40" нужен FullHD с 1920 пикселами. А для больших расстояний при 40" FullHD не выигрывает, по сравнению с HDReаdy - глаз не сможет различить дополнительные детали изображения.
Что из формулы следует, что телевизоры с 1366 пикселами по горизонтали можно (и нужно) смотреть с расстояния не меньше 3-х диагоналей, а с 1920 пикселами - от 3-х до 2-х диагоналей. А меньше 2-х диагоналей становятся различимыми пикселы даже у FullHD c 1920 пикселами.
Так что если планируется смотреть ТВ с расстояния не меньше 3-х диагоналей - достаточно  HDReady,  и только если с расстояния от 2-х до 3-х диагоналей - нужен FullHD.

Пока речь шла о самих телевизионных аппаратах.
Но все эти рассуждения справедливы и в отношении теле/видео-материалов.
А какой "контент" мы имеем?
  Видео с ПК с разрешением от 360х480 и выше (про меньшие разрешения даже говорить не хочется);
  видего с цифровых камер 640х480;
  телесигнал 625 строк (если PAL/SECAM);
  НD сигналы 1280х720 или 1920х1080.
И если от видео низкого качества с ПК можно и отказаться, или смотреть "без претензий", то домашнее видео и эфирное телевидение хотелось бы смотреть приличное.
Если бы в ЖК телевизорах не было бы никаких улучшайзеров изображения при растяжении на всю матрицу, то по формуле получается, что для получения приемлемого качества картинки следовало бы смотреть домашнее видео 640х480 с расстояния ~6,4 диагонали, а эфирное телевидение  - с расстояния  ~5 диагоналей (так вот почему старые телевизоры надо было смотреть с 5-6 диагоналей!) .
В современных телевизорах растяжение на всю матрицу (скалирование) производится по хитрым алгоритмам, которые позволяют заполнить "лишние" пикселы при растяжении какой-нибудь информацией, т.е сделать интерполяцию исходя из цвета в соседних пикселах и соседних кадрах. Но все алгоритмы объединяет одно - они не могут "отгадать", каким было исходное изображение, могут только нарисовать, каким оно могло бы быть. Простые алгоритмы приводят к размазыванию картинки, более навороченные - позволяют снижать размазывание, но при этом появляются всякие "артефакты". Улучшайзеры позволяют сделать мнимое улучшение картинки, благодаря чему его можно растягивать до немного больших размеров, и смотреть с немного меньшего расстояния.  Насколько - зависит от качества улучшайзеров и личных требований к качеству изображения. :) Мне, например, кажется что сегодня смотреть такие материалы можно с расстояния в 1,5 - 2 раза меньшего, чем дает формула, и не ближе. Как вариант для большого телевизора с маленького расстояния - не растягивать эфирную картинку на весь экран широкоформатного телевизора, а смотреть "как есть", с черными полосами по бокам - зато качественную картинку.
А с HD видео таких проблем нет. Вернее, конечно есть, но практически не заметны.

Сухой остаток.
В таблице указаны диагональ телевизора (дюймы, 1-я колонка) и с какого минимального расстояния (м) его можно смотреть для HDReady 1366 (2-я колонка) и для FullHD (3-я колонка) телевизоров.
20    1,5    1,1
23    1,8    1,2
27    2,1    1,5
32    2,4    1,7
37    2,8    2,0
40    3,0    2,2
42    3,2    2,3
47    3,6    2,5
52    4,0    2,8
Если известно расстояние от дивана до телевизора, и известно какая будет диагональ у ЖК телевизора, то по таблице можно проверить, нужен ли FullHD или достаточно HDReady.
Если известно расстояние от дивана до телевизора и хочется максимальную диагональ, по таблице определяем ее для HDReady или для FullHD (на что денег хватает). :)
При этом в любом случае смотреть эфир не стоит с расстояний, меньших, чем указаны во 2-й колонке.

Проверил эти рассуждения на своем 40" ЖК телевизоре HDReady (1366x768) Sony KDL-40P2530. Диван у меня на расстоянии 3м от телевизора.
Видео HD выглядит отлично. Эфир при растяжении на всю ширину - не очень. Антенна общая, с не очень хорошим сигналом. Возможно, тюнер не самый чувствительный. Да и процессор SONY BRAVIA без всяких дополнительных букв. Поэтому эфир смотрю без растяжения на всю ширину.
Но вот что интересно. При покупке телевизора на экране обнаружился один горящий пиксель белого цвета.  В центре.  Хотя видно его только на чистом черном фоне, которого при просмотре не бывает. И даже на черном фоне я его видел с расстояния меньше 0,5-1м. А если начинал отодвигаться дальше - терял его, и даже зная где он, не мог его найти. По формуле одиночный пиксел такого размера должен становиться невидимым только с 3м. Либо у меня зрение садится :( , либо пикселы состоят из нескольких субпикселов меньшего размера, либо 1 угловая минута - это когда ДВЕ точки становятся неразличимы. Но на всякий случай поменял его на другой, без битых пикселов.

Добавлено 01.02.2008
При рассмотрении структуры пикселов на матрице в "мелкоскоп" ( http://zelez.livejournal.com/14157.html ) заметно, что каждый пиксел состоит из 3-х "галочек" каждая из которых имеет две половинки. Т.е. из 6 элементов. Наверное битым был один из этих субпикселей - потому и был заметен только с малого расстояния.


Оглавление zelez
Comments for this post were disabled by the author