Именно такими параметрами должны обладать изображения на современных планшетах, чтобы маркетологи могли с чистой совестью говорить про реалистичную картинку.
Разрешение
Про разрешение довольно подробно изложено здесь: О размере пикселя, экрана и элемента, поэтому ниже будет только небольшая выжимка:
Человеческое зрение обладает определённой разрешающей способностью, выраженной в минутах дуги. В среднем у взрослого человека она равна ~0.3 минутам дуги. Таким образом необходимый размер пикселя рассчитывается по следующей формуле:
p = 2 *d * Tan(a/2)
где
p = размер пикселя
d = расстояние в миллиметрах
a = угол разрешающей способности в радианах
Несложный подсчет дает 720ppi для планшета на расстоянии 305мм и несколько больше для телефона.
Текущий дженерик у планшетов — ~200ppi
Цветность
Цвет на мониторе в текущий момент кодируется тремя координатами R, G и B, которые указывают на точку в так называемом цветовом пространстве. При этом следует понимать, что есть как непосредственно цветовой охват, т.е. какие цвета вообще попадают на картинку, так и глубина цвета, определяющая «количество оттенков». Для простоты понимания можно сказать, что цветовой охват — это треугольник на картинке ниже, а глубина/битность цвета — это «разрешение» этого треугольника. Конусообразная подложка является пространством CIE 1931 XYZ — эталонной цветовой моделью, заданной в строгом математическом смысле.
Подробнее про цветовые пространства.
Здесь следует отметить, что в картинке к посту есть некоторое лукавство: хотя человек действительно видит все цвета указанные в CIE 1931, однако в реальном мире конечных цветов, полученных в результате смешивания диффузной, отражающей и других составляющих поверхности, значительно меньше. Доктор Майкл Пойнтер (Michael R. Pointer) в своё время проделал колоссальную работу по созданию цветового охвата нерегулярной формы.
Такой охват не описывается тремя координатами без значительной избыточности в виде «воображаемых цветов», т.к. треугольник требуемой формы вышел бы за пределы CIE 1931. Забавно, что выпадающие за пределы большинства «треугольников» области Pointer's Gamut'а довольно часто встречаются в реальной жизни. Кроме того полный охват CIE 1931 дал бы значительно больше возможностей как художникам, так и дизайнерам интерфейсов.
Подробнее о Pointer's Gamut
Текущий дженерик у планшетов — ~41% охвата CIE 1931
Кадры в секунду
Существует довольно популярное заблуждение, что человек может видеть не более 30 кадров в секунду, и именно поэтому фильмы и телевидение используют 24\30 кадров в секунду, и этого достаточно. На самом деле это неправильно сразу с нескольких сторон. Во-первых, человек вообще не видит “кадрами в секунду” — информация обрабатывается не дискретно, а в нескольких “потоках”, включающих в себя распознавание отдельных объектов, направления движений, линий, цветов и так далее, за которые отвечают отдельные части зрительного центра. Во-вторых, фильмы используют 24 кадра только потому, что это минимальная необходимая скорость, чтобы при использовании motion blur человек начинал воспринимать череду картинок как движение, хотя и оставаясь полностью способным заметить дерганность даже на сознательном уровне. В-третьих, если уж использовать терминологию “кадры в секунду”, то можно вспомнить чисто эмпирический факт, что, когда в прокат вышел фильм “Хоббит” в HFR (high frame rate), подавляющие большинство зрителей вне зависимости от субъективной оценки замечали разницу в динамике.
ВВС США использовали очень простой тест для определения скорости визуальной реакции на небольшие изменения в свете. Эксперимент представлял из себя серию картинок самолетов, мигающих на мониторе в темной комнате каждую 1\220 секунды. Пилоты были вполне способны “видеть” постизображение и даже определять модель самолета. Подобные данные доказывают не только тот факт, что человек может различать 1 картинку в течении 1\220 секунды, но и весьма вероятно возможность интерпретировать видео даже с большим FPS.
Текущий дженерик — ~40 FPS интерфейс и игры \ 24 FPS видео
Статья ставит целью не только просветить интересующихся, но и утешить технофашистов и визуалофилов, которых убедили в том, что картинка достигла идеала и обновлять железо скоро будет незачем. Можно с уверенностью сказать, что реализация таких больших PPI, цветности и FPS потребует не только совершенно новых типов экранов, но и многократно увеличит нагрузку на GPU.
Комментарии (24)
evtomax
14.04.2015 17:19+5Если в кадре есть очень быстро движущийся объект, то при 24 кадрах в секунду он получится смазанным, и разглядеть его никак не получится. При 240 кадрах в секунду объект получился бы чётким, и глаза смогли бы разглядеть его в деталях, просто двигаясь синхронно с ним. Чисто механическое объяснение полезности сотен кадров в секунду.
Iceg
14.04.2015 23:46на паузу же поставить можно! =)
Dee3
15.04.2015 01:57Вообще непонятно почему, при текущем уровне развития технологий, кинематограф еще не перешел полностью на 60+ FPS, и выдает лишь робкие попытки…
Да, смотрится необычно — есть «эффект спектакля», но имхо это вызвано больше привычкой к 24fps и ориентированностью контента на этот формат. Хотя даже используя сторонние решения (например SVP) можно достичь впечатляющих результатов.
Ну а если изначально создавать контент под высокий фреймрейт, с соответствующей операторской работой и монтажом, эффект реализма и погружения может быть очень сильным.
lifestar
15.04.2015 10:21> Если в кадре есть очень быстро движущийся объект, то при 24 кадрах в секунду он получится смазанным
Утверждение не всегда верное. Всё зависит от угла обтюратораevtomax
15.04.2015 13:18Если снимать видео на мыльницу в солнечную погоду, то движущиеся объекты получаются чёткими, но выглядит это очень плохо.
ivatsy
15.04.2015 14:14+1… хотя человек действительно видит все цвета указанные в CIE 1931, однако в реальном мире конечных цветов, полученных в результате смешивания диффузной, отражающей и других составляющих поверхности, значительно меньше.
Здесь Вы говорите про цвета отражающих поверхностей. Самосветящиеся объекты могут иметь любой цвет в пределах «конусообразной подложки» (предела цветностей излучений — локуса) и хороший дисплей (с охватом больше AbobeRGB и 150% от sRGB) воспроизводит не только цвета большинства поверхностей, но и стремится к цветностям около локуса.
Кстати, флуоресцентные красители существенно расширили пределы отражённых цветностей — обычный офисный оранжевый маркер отражает больше 140% света в некоторых областях спектра (за счёт других зон) и дает очень насыщенный цвет.
Кроме того полный охват CIE 1931 дал бы значительно больше возможностей как художникам, так и дизайнерам интерфейсов.
Трёхкомпонентный дисплей никогда не сможет дать полный охват — никакой треугольник не может покрыть весь локус
Beholder
15.04.2015 14:49Трёхкомпонентный дисплей никогда не сможет дать полный охват — никакой треугольник не может покрыть весь локус
А человеческий глаз перестал быть трёхкомпонентным?
Alexeyslav
15.04.2015 14:59глаз штука сложная…
Почему свет с длиной волны 405нм он воспринимает как фиолетовый а не синий?
Хотя он поидее не должен уже отличать синий от фиолетового. Но вот ведь засада…
begin_end
15.04.2015 15:18Видимо, тут стоит иметь ввиду нерациональность использования в дисплее светоизлучателей, стоящих на самых границах видимого диапазона ЭМ спектра: темно-красного (730-750нм) и темно-фиолетового (410-390нм), ибо чувствительность глаза к ним невысока, что потребует их высокой яркости для обмана глаза в симуляции, скажем, голубого цвета. Используют синий и красный, максимумы которых стоящие дальше от краев чувствительности. Но ими принципиально нельзя передать оттенки указанных краевых цветов (сам пробовал экспериментировать). Тут бы пригодилось использовать минимум 5 цветов, RGB+пограничные красный и фиолетовый. Да и по зеленому есть вопросы, пока сам изучаю…
ivatsy
15.04.2015 16:23А человеческий глаз перестал быть трёхкомпонентным?
Это ничего не меняет. У глаза, любой камеры (несмотря на частые заблуждения) и в вообще в любой адекватной цветорегистрирующей системы ограничений по цветовому охвату нет. А у всех воспроизводящих систем он есть, и у дисплея RGB в системе CIE XYZ охват ограничен треугольником.
EvilGenius18
Sharp тут анонсировала 4К IGZO дисплей с 806ppi для смартфона с разрешением экрана 5,5 дюйма. Производителям дисплеев просто крышу снесло из-за ppi. Почти 100% людей не могут определить разницу между FullHD и QHD на 5 дюймах, а тут UHD уже сделали для 5.5". UHD 4К экран разрядит телефон за пару часов, да и snapdragon 810 кое-как будет тянуть 4К. Еще железо слабовато для подобных экранов, и пока-что нового поколения аккумуляторов не сделали (не учитываем последнюю новость про супер аккумуляторы на основе алюминия, их скорее всего выпустят только года через 3) а уже пытаются засунуть 4К дисплеи в телефон.
Torvald3d
Так ведь VR.
Мне кажется даже для vr не хватит 4к. Тут нужен нормальный такой шлем, подключаемый к рабочей станции с двумя гпу (ну, например, титанами) и на каждый глаз хотя бы по 8 мегапикселей.
nicuini Автор
Руководствуясь формулой можно посчитать что для VR нужна плотность больше 2000ppi
kuzevan
Samsung Note 4 имеет экран 2560*1440 пикселей. В очках Gear VR на каждый глаз используется пол-экрана, 1440 пикселей, угол обзора — около 100 градусов. На пиксель приходится 100*60/1024=4,7 минуты. А неразличимы, как написано, 0.3 минуты, в 15 раз меньше!
И действительно, пиксели там хорошо видны.
Mithgol
Почему больше 2000ppi?
(Для VR вроде как показывается одному глазу половина пикселов, а другому — вторая половина. В таком случае разве не достаточно удвоить 720ppi и получить 1440ppi?)
nicuini Автор
Там нелинейная функция, тут есть подробно:
Учитывая то что угол зрения у человека в среднем несколько больше 135х155 граудсов то даже самый приблизительный подсчет в 120х120:
Это на оба глаза.
Вот еще подробнее про размер пикселя
kopch
Вот я тоже так и подумал, что для VR.
grozaman
Факт в том, что через лет 10, а то и меньше, статья уже будет реальностью. И производителей абсолютно не волнует надо оно нам, или не надо. Другой факт заключается в том, что когда у всех будут UHD телефоны, то взяв телефон с FullHD экраном люди заметят разницу, я вам гарантирую это. И ещё добавят «Блин, как мы раньше жили?». Прогресс виден, когда мы смотрим на него с высоты, а не с земли.
dom1n1k
Автор имеет в виду, что такие параметры нужны, чтобы полностью и без оговорок оправдать маркетинговые заявления о реалистичности изображения. Разумеется, это не значит, что к ним нужно обязательно стремиться на практике. Мне например 200-250ppi кажутся уже вполне приемлемым разрешением (зернистость видна, только если специально присматриваться, и почти не мешает), а 350-400ppi — уже более чем достаточным.
Насчет будет ли реальностью… По разрешению — почти наверняка да, как минимум в верхнем сегменте.
По цветовому охвату — на массовом рынке точно нет, на профессиональном ну может быть, но тоже весьма сомнительно.
nicuini Автор
Наиболее продвинутый цветовой охват на текущее время, описанный в ITU-R BT. 2020-1, реализуется только в одном единственном лазерном проекторе, который по моему еще даже в «массовые» продажи не пошел
dom1n1k
И выдерживает ли он стандарт на практике — это еще бабушка надвое сказала
Alexeyslav
Изменится сам принцип работы процессора с дисплеем. Именно по причине огромного количества пикселей нет острой необходимости гонять между процессором и дисплеем тонны этих пикселей, когда основная масса из них будут одинаковыми.
Интерфейс дисплея с процессором скорей всего станет векторным.