Mi az a „felminősítés” a tévében, és hogyan működik?

Mivel a 4K otthonainkban felváltja a HD-t, a gyártók érdekes marketing szakzsargont mutatnak be, például az „Ultra HD felskálázást” (UHD). De a nagyítás nem valami egyedülálló funkció - csak lehetővé teszi, hogy a 4K tévék alacsonyabb felbontású videó formátumokkal működjenek, például 1080p és 720p.

Minden tévé felminősített

A nagyítás azt jelenti, hogy az alacsony felbontású tartalom kitölti az egész TV-képernyőt. Enélkül az alacsony felbontású videó a képernyőterület kevesebb mint felét foglalja el. Ez az összes tévé jellemző jellemzője. Még 1080p-s tévéknél is volt - fel tudta méretezni a 720p-s tartalmat, és teljes képernyős módban megjeleníthette 1080p-s képernyőn.

Az UHD felskálázás az, ami 4K TV-jét úgy működik, mint bármely más. Alacsonyabb felbontású tartalmat vehet fel, és megjelenítheti a teljes 4K képernyőn.

A 4K-s képernyőn az átméretezett 1080p-tartalom gyakran jobban néz ki, mint a normál 1080p-s képernyő 1080p-es tartalma. De a nagyítás nem varázslat - nem kapja meg azt az éles képet, amelyet valódi, natív 4K tartalomból kapna. Így működik.

A felbontás fizikai és vizuális szinten létezik

Mielőtt belekezdenénk a nagyításba, meg kell értenünk a képfelbontás fogalmát. Ránézésre viszonylag egyszerű fogalom. A nagy felbontású kép vagy videó „jobban” néz ki, mint egy alacsony felbontású kép vagy videó.

Azonban hajlamosak vagyunk elfelejteni néhány kulcsfontosságú szempontot, nevezetesen a fizikai felbontás és az optikai felbontás közötti különbséget. Ezek a szempontok együttesen alkotják a jó képet, és ezek jelentik az alapot a nagyítás megértéséhez. A pixelsűrűséget is fedezni fogjuk - de ne aggódj -, a dolgokat rövidnek és édesnek tartjuk.

  • Fizikai felbontás : A TV-specifikációs lapon a fizikai felbontást egyszerűen „felbontásnak” nevezik. Ez a kijelző képpontjainak száma. A 4K TV-nél több pixel van, mint egy 1080p TV-nél, a 4K kép pedig négyszer akkora, mint az 1080p kép. Minden 4K kijelző, méretétől függetlenül, ugyanannyi pixelt tartalmaz. Míg a nagy fizikai felbontású tévék extra képpontjaikat felhasználhatják további részletek felkínálására, ez nem mindig sikerül így. A fizikai felbontás az optikai felbontás kegyelme.
  • Optikai felbontás : Ezért a régi eldobható fényképezőgép-fotói jobban néznek ki, mint az igényes barát képzeletbeli digitális fényképezőgép-fotói. Ha egy fénykép élesnek tűnik és világos dinamikatartománnyal rendelkezik, akkor nagy az optikai felbontása. A tévék néha elrontják magas fizikai felbontásukat azzal, hogy gagyi optikai felbontású videókat jelenítenek meg. Ez elmosódott képekhez és kontraszthoz vezet. Néha ez a feljavítás eredménye, de erre egy perc múlva visszatérünk.
  • Pixel Density : A képpontok száma hüvelykenként a kijelzőn. Minden 4K kijelző ugyanannyi pixelt tartalmaz, de kisebb 4K kijelzőkön a pixelek közelebb vannak egymáshoz, ezért nagy a pixelsűrűségük. Például egy 4K iPhone-nál nagyobb a pixelsűrűség, mint egy 70 hüvelykes 4K TV-nél. Ezt azért emlegetjük, hogy megerősítsük azt az elképzelést, miszerint a képernyő mérete nem azonos a fizikai felbontással, és hogy a képernyő pixelsűrűsége nem határozza meg annak fizikai felbontását.

Most, hogy mindannyian elmélyítettük a fizikai és az optikai felbontás különbségét, itt az ideje, hogy belekezdjünk a nagyításba.

A méretarány növeli a képet "nagyobbá"

Minden tévében interpolációs algoritmusok keverednek, amelyeket az alacsony felbontású képek átméretezésére használnak. Ezek az algoritmusok pixeleket adnak hozzá a képhez, hogy növeljék a felbontásukat. De miért kellene növelnie a kép felbontását?

Ne feledje, hogy a fizikai felbontást a kijelző képpontjainak száma határozza meg. Ennek semmi köze a tévé tényleges méretéhez. Az 1080p felbontású tévéképernyő csak 2 073 600 képpontból áll, míg a 4K képernyő 8 294 400 képpontból áll. Ha 1080p videót mutat 4K TV-n nagyítás nélkül, akkor a videó csak a képernyő egynegyedét foglalja el.

Ahhoz, hogy az 1080p kép 4K kijelzőhöz illeszkedjen, 6 millió pixelt kell megszereznie a nagyítási folyamat révén (amikor 4K kép lesz belőle). A nagyítás azonban az interpoláció nevű folyamatra támaszkodik, amely valójában csak egy dicsőített találgatás.

Az átméretezés csökkenti az optikai felbontást

A kép interpolálásának többféle módja van. A legalapvetőbb nevezzük „legközelebbi szomszéd” interpolációnak. Ennek a folyamatnak az elvégzéséhez egy algoritmus egy „üres” pixel hálót ad hozzá egy képhez, majd kitalálja, hogy az egyes üres pixelek milyen színértékűek legyenek, megnézve annak négy szomszédos képpontját.

Például egy üres képpont, amelyet fehér képpontok vesznek körül, fehér színűvé válik; míg egy üres képpont, amelyet fehér és kék pixel vesz körül, világoskék színű lehet. Ez egyenes folyamat, de sok digitális műtárgyat, elmosódást és robusztus körvonalat hagy a képen. Más szavakkal, az interpolált képek rossz optikai felbontással rendelkeznek.

Hasonlítsa össze ezt a két képet. A bal oldali szerkesztetlen, a jobb oldali pedig a legközelebbi szomszéd interpolációs folyamat áldozata. A jobb oldali kép szörnyen néz ki, annak ellenére, hogy ugyanolyan fizikai felbontású, mint a bal oldalon. Ez kicsiben történik, valahányszor a 4K televízió a legközelebbi szomszéd interpolációját használja a kép nagyításához.

"Várj egy percet" - mondhatod. "Az új 4K TV-m nem néz ki ilyesmi!" Nos, ez azért van, mert nem teljesen a legközelebbi szomszéd interpolációjára támaszkodik - metódusok keverékét alkalmazza a képek feljavításához.

Az emelés megkísérli kezelni az optikai felbontást is

Oké, tehát a legközelebbi szomszéd interpolációja hibás. Ez egy durva erő módszer a kép felbontásának növelésére, amely nem veszi figyelembe az optikai felbontást. Ezért a tévék két másik interpolációs formát alkalmaznak a legközelebbi szomszéd interpoláció mellett. Ezeket bicubikus (simító) és bilinear (élesítő) interpolációnak nevezzük.

Bikubikus (simító) interpolációval minden képhez hozzáadott pixel a szomszédos 16 pixelére néz, hogy színt kapjon. Ez egy olyan képet eredményez, amely határozottan „puha”. Másrészt a bilinear (élesítő) interpoláció csak a legközelebbi két szomszédra néz, és „éles” képet eredményez. Ezeknek a módszereknek a keverésével - és néhány szűrő alkalmazásával a kontrasztra és a színekre - a TV olyan képet hozhat létre, amelynek optikai minősége nem romlik észrevehetően .

Természetesen az interpoláció még mindig találgatás. Megfelelő interpoláció mellett is bizonyos videók nagyképűvé teszik a "szellemképet" - különösen, ha olcsó tévéje nagyszerűvé teszi a méretezést. Ezek a tárgyak akkor is nyilvánvalóbbak lesznek, ha a szuper-alacsony minőségű (720p vagy alacsonyabb) képeket 4K felbontásra méretezik, vagy ha a képeket őrületesen nagy, alacsony pixelsűrűségű tévékon méretezik.

A fenti kép nem példa a tévéből történő nagyításra. Ehelyett ez a Buffy The Vampire Slayer HD DVD kiadás feljavításának példája (a Passion of The Nerd videó esszéjéből származik). Ez jó (bár szélsőséges) példa arra, hogy a gyenge interpoláció hogyan ronthatja el a képet. Nem, Nicholas Brendon nem valami viaszos vámpír sminket visel, éppen ez történt az arcával a felminősítési folyamat során.

Bár minden tévé kínál nagyítási lehetőséget, egyeseknek jobb felskálázási algoritmusaik lehetnek, mint másoknak, ami jobb képet eredményez.

Az átméretezés szükséges és ritkán észrevehető

A nagyítás még minden hibája ellenére is jó dolog. Ez egy olyan folyamat, amely általában gond nélkül megy le, és lehetővé teszi, hogy különféle videoformátumokat nézzen ugyanazon a tévében. Tökéletes? Természetesen nem. Ezért vannak olyan film- és videojáték-puristák, akik inkább a régi művészetet élvezik a tervezett közegben: az öreg szamár tévékben. De jelenleg a felminősítés nem túl izgatott. Az sem valami, ami miatt túlságosan kiborulna.

Érdemes megemlíteni, hogy a 8K, 10K és 16K videoformátumokat már támogatja a mindennap használt hardverek egy része. Ha a feljavító technológia nem képes utolérni ezeket a nagy felbontású formátumokat, akkor valószínű, hogy sokkal nagyobb minőségromlást eredményez, mint amit megszoktunk.

Mivel a gyártók és a streaming szolgáltatások továbbra is a 4K felé mozognak, talán még nem kellene aggódnunk a 8K miatt.