چرا فراتر از رزولوشن 4K در تلویزیون‌هایی با ابعاد کوچک ناکارآمد است؟

چندی پیش، شاهد رونمایی شیائومی تلویزیونی ۱۱۱ اینچی بودیم که قیمتی رقابتی داشت و مشخصات سخت‌افزاری نسبتاً مقبولی یدک می‌کشید. سؤال این است: آیا به چنین تلویزیون غول‌پیکری نیاز داریم؟

فرض کنیم کاربری اخیراً تلویزیونی با رزولوشن 4K خریده و حال تلویزیون‌های 8K به بازار عرضه‌ی شده است. آیا این کاربر به تغییر تلویزیون خود به مدل جدیدتر نیاز دارد؟ پاسخ این پرسش خیر است. درادامه دلیل آن را کامل توضیح می‌دهیم؛ ولی پیش‌ازآن، لازم است کمی درباره‌ی رزولوشن‌ها توضیح دهیم.

ابتدا کمی درباره‌ی 720p و 1080p صحبت می‌کنیم. برخلاف بسیاری از باورهای اشتباه، p در 720p و 1080p به‌معنی پیکسل نیست؛ بلکه به‌معنی Progressive یا تصاعدی است. 720p یا HD اولین استاندارد تلویزیون‌هایی با کیفیت خروجی رضایت‌بخش برای مصارف خانگی بود و هم‌اکنون نیز مدل‌های 1080p یا 2160p یا 4K عرضه می‌شود.

اگر تلویزیون شما از رزولوشن HD یا 720p برخوردار باشد؛ یعنی رزولوشن آن به ۱،۲۸۰ در ۷۲۰ پیکسل می‌رسد. درواقع، صفحه‌ی نمایشگری را فرض کنید که پیکسل‌ها به‌صورت سطر و ستون درکنار یکدیگر چیده شده‌اند. در 720p شاهد ۱،۲۸۰ پیکسل در سطر و ۷۲۰ پیکسل در ستون هستیم که کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. 720p نیز درواقع به قرارگرفتن ۷۲۰ پیکسل در ستون‌ها اشاره می‌کند.

در تلویزیون FHD یا 1080p نیز، رزولوشن به ۱،۹۲۰ در ۱،۰۸۰ پیکسل می‌رسد و مانند نمونه‌ی قبلی، ۱،۹۲۰ پیکسل در سطر و ۱،۰۸۰ پیکسل نیز در ستون صفحه‌ی نمایشگر قرار گرفته‌اند. با این حساب، دریافتیم 1080p به چه معنی است.

زمانی‌که به 4K می‌رسیم، کمی مبحث تغییر می‌یابد. ابتدا به موضوعی باید اشاره کنیم که کمتر کسی از آن خبر دارد. ما دو نوع رزولوشن 4K داریم که نوع اول برای سینما و نوع دیگر برای مصارف خانگی تعریف شده است:

• 4K تعریف‌شده برای مصارف خانگی: ۳،۸۴۰ در ۲،۱۶۰ پیکسل
• 4K تعریف‌شده برای سینما: ۴،۰۹۶ در ۲،۱۶۰ پیکسل

حال با دو پرسش مواجه می‌شویم: چرا چنین رزولوشنی را 4K می‌نامند؟ تفاوت 4K تعریف‌شده برای سینما با 4K تعریف‌شده مصارف خانگی در چیست؟

در پاسخ به پرسش اول باید گفت مانند 720p و 1080p نیز رزولوشن 4K به‌صورت 2160p معرفی شد و درواقع، تعداد پیکسل‌ها در ستون معیار بود؛ اما سازندگان تلویزیون و نمایشگر از ترفندی برای فریب خریداران استفاده کردند. 4K درواقع به‌جای میزان پیکسل‌ها در ستون به پیکسل‌ها در سطر صفحه نمایشگر یعنی ۴،۰۹۶ پیکسل اشاره می‌کند و کاربران با جهش رزولوشن نمایشگر یا تلویزیون از 1080p به 4K فریب می‌خورند و زودتر قانع می‌شوند تلویزیون‌های گران‌قیمت بخرند.

در پاسخ به پرسش دیگر نیز باید گفت 4K تعریف‌شده برای سینما با نوع تعریف‌شده برای مصارف خانگی از نسبت ابعاد متفاوتی استفاده می‌کند و به پیکسل‌های بیشتری در سطر وجود نیاز دارد. در تصویر پایین، مشاهده می‌کنید که چه تفاوتی میان دو نوع ذکرشده از 4K وجود دارد.

قبل از اینکه رزولوشن‌های HD تعریف شود، اکثر تلویزیون‌های خانگی از نسبت ۴ به ۳ استفاده می‌کردند. این نسبت درواقع نسبت پهنای صفحه‌ی نمایشگر به ارتفاع آن را بیان می‌کند. با معرفی رزولوشن‌های HD، تغییر نسبت ابعاد را شاهد بودیم که برای مثال می‌توان به نسبت تصویر ۱۶ به ۹ اشاره کرد که نسبتی رایج در میان اکثر تلویزیون‌های خانگی مدرن است.

با تعریف کامل تفاوت میان 4K تعریف‌شده برای سینما و مصارف خانگی، پرسش دیگری به‌وجود می‌آید: چرا با اینکه رزولوشن 4K برای مصارف خانگی برابر ۳،۸۴۰ در ۲،۱۶۰ پیکسل است، همچنان آن را 4K می‌خوانند؟ باید گفت این امر نیز یکی از روش‌های مارکتینگ و فریب خریداران است. اگر به‌یاد داشته باشید، سامسونگ ارقام مدل‌های گلکسی اس و گلکسی نوت را همسان کرد و پس از معرفی گلکسی نوت ۵، سال بعد شاهد معرفی گلکسی نوت ۷ بودیم. آیا می‌دانید دلیل این امر چه بوده است؟ مسئولان مارکتینگ سامسونگ به این نتیجه رسیدند که پایین‌تر‌بودن شماره‌مدل گلکسی نوت از گلکسی اس باعث می‌شود فروش مدل‌های جدید گلکسی نوت آسیب ببیند؛‌ زیرا خریداران فقط به ارقام و اعداد توجه می‌کنند و هرچه در مشخصات یک محصول اعداد و ارقام بیشتر از مدل‌های موجود در بازار ذکر شود، کاربران تمایل بیشتری به خرید آن پیدا می‌کنند.

برای توضیح بیشتر این موضوع فرض کنید پردازنده‌ای چهارهسته‌ای با فرکانس ۲/۴ گیگاهرتز کار می‌کند. آیا این پردازنده عملکرد بهتری از پردازنده‌ی شانزده‌هسته‌ای با فرکانس ۱/۱ گیگاهرتز دارد؟ جواب این سؤال خیر است؛ اما گروه‌های تبلیغاتی به‌قدری از ترفندهای جالب استفاده می‌کنند که نظرتان را عوض کنید. برای مثال، پردازنده‌ی ذکرشده را پردازنده‌ای با فرکانس ۲/۴ گیگاهرتزی دربرابر پردازنده‌ای با فرکانس ۱/۱ گیگاهرتزی معرفی می‌کنند و با حذف تعداد هسته‌های استفاده‌شده در هر پردازنده کاربران را فریب می‌دهند.

دقیقاً همین امر سبب شده است که نمایشگرهایی با رزولوشن 2160p به‌صورت 4K معرفی شوند. هر K به‌معنی ۱،۰۰۰ است و 4K تصویری از رقم ۴،۰۰۰ را در ذهن کاربر به‌وجود می‌آورد. درواقع، گروه‌های مارکتینگ و تبلیغاتی از هر روشی برای فروش بیشتر محصولاتشان استفاده می‌کنند و استفاده از 4K به‌جای 2160p یکی از کارهای کوچک آن‌ها است.

در تلویزیون‌های 8K که این روزها بحث آن‌ها مخصوصا با معرفی مشخصات سخت‌افزاری کنسول‌های نسل بعدی داغ شده است، از رزولوشن ۷،۶۸۰ در ۴،۳۲۰ پیکسل استفاده می‌شود. چنین رزولوشنی را باید 4320p خواند؛ اما با اینکه تعداد پیکسل‌ها در سطر صفحه‌ی نمایشگر به ۸ هزار پیکسل نیز نمی‌رسد، آن را 8K معرفی می‌کنند. درحقیقت، باز‌هم ترفند‌های جالب مارکتینگ را مشاهده می‌کنیم.

فرض کنیم نمایشگرهایی در ابعاد ۲۷ اینچی داریم که از رزولوشن‌های مختلفی استفاده می‌کنند. تفاوت اصلی نمایشگری ۲۷ اینچی FHD با نمایشگری ۲۷ اینچی 4K در میزان تراکم پیکسل‌ها در هر اینچ خواهد بود. درواقع، این موضوع واحدی برای اندازه‌گیزی نیز دارد و به آن پیکسل در هر اینچ (ppi) می‌گویند.

واحد اندازه‌گیری پیکسل در هر اینچ به ما می‌گوید در فضای یک اینچ در یک اینچ، چقدر پیکسل جای گرفته است. عواملی که روی ppi مستقیم تأثیر می‌گذارند، ابعاد نمایشگر و رزولوشن آن است. اگر موتورهای تصویری و حسگرهای پیشرفته پیکسل‌ساز را کنار بگذاریم، هرچه ابعاد نمایشگر بیشتر شود، رزولوشن نیز باید بیشتر شود؛ درغیر‌این‌صورت کیفیت تصویر خروجی کاهش می‌یابد.

درحقیقت، اگر تعداد پیکسل‌ها در هر اینچ از مقدار مشخصی کمتر باشد، با افت تصویر خروجی همراه خواهیم بود؛ اما اگر رزولوشن نمایشگری با ابعاد کوچک را افزایش دهیم، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ چشم انسان می‌تواند چه تعدادی از پیکسل‌ها را در هر اینچ تشخیص دهد؟

نمایشگری با رزولوشن 720p درواقع متشکل از ۹۲۱،۶۰۰ پیکسل می‌شود. اگر ابعاد این نمایشگر برابر ۱۰ اینچ باشد، تعداد پیکسل در هر اینچ آن به ۱۴۶ می‌رسد و اگر این نمایشگر از ابعاد ۷ اینچ بهره ببرد، ppi آن به ۲۰۹ پیکسل خواهد رسید. اگر دو نمایشگر را در فاصله‌ای مشخص کنار یکدیگر قرار دهیم، نمایشگر ۷ اینچی با وجود ابعاد کوچک‌تر به‌دلیل برخورداری از ppi بیشتر، تصاویر را با کیفیت بهتری نمایش می‌دهد.

با‌این‌همه، چشم انسان نیز محدودیت‌هایی دارد. پزشکان معتقد هستند چشم انسان با بینایی طبیعی از نسبت تصویر ۲۰ در ۲۰ برخوردار است و تصویری با رزولوشن 720p را می‌تواند از فاصله ۳۰ سانتی‌متری مشاهده کند و تشخیص دهد. چنین فردی با بینایی طبیعی می‌تواند ۳۰۰ پیکسل در هر اینچ را از فاصله ۷۶ سانتی‌متری یا ۲/۵ فوتی تشخیص دهد. از فاصله‌ی ۹۰ سانتی‌متری یا ۱/۲ متری دیگر چشم انسان طبیعی نمی‌تواند پیکسل‌ها را از یکدیگر تشخیص دهد و هرچه میزان ppi بیشتر از ۳۰۰ پیکسل برود، چشم انسان نمی‌تواند آن‌ها را تشخیص دهد.

شاید همین امر باعث شد زمانی‌که استیو جابز مدیرعامل اپل بود، میزان ppi آیفون‌ها از تعدادی فراتر نرود که چشم انسان می‌تواند آن‌ها را تشخیص دهد. بهتر است محدودیت بدن انسان را به نحو دیگری توضیح دهیم. گوش انسان نمی‌تواند فروتر یا فراتر از یک حد فرکانسی را تشخیص دهد. درواقع، می‌گویند حیواناتی مانند سگ‌ها فرکانس‌هایی می‌شنوند که انسان‌ها نمی‌تواند آن‌ها را بشنود. چشم انسان نیز مانند گوش محدودیت‌هایی دارد. درواقع، همین امر باعث می‌شود کیفیت تصاویر تلویزیونی ۲۴ اینچی با تراکم پیکسلی کم در فاصله‌ی دو متر یا بیشتر با نمایشگری ۷ اینچی به‌همراه تراکم پیکسلی زیاد در فاصله‌ی ۳۰ سانتی‌متری تقریباً برابر باشد.

حال که کمی با مفاهیم پیکسل در هر اینچ آشنا شدیم، موضوع این مقاله را پی می‌گیریم. فرض کنید به بازار رفته‌اید و می‌خواهید تلویزیونی با ابعاد ۴۷ اینچ بخرید. دو مدل درمقابل شما قرار دارد: یکی با رزولوشن 1080p و دیگری با رزولوشن 4K. در هر دو نمایشگر، میلیون‌ها پیکسل وجود دارد و اگر هر دو از تکنولوژی‌های کاملاً مشابه با یکدیگر استفاده کرده باشند و تفاوت فقط در رزولوشن باشد، در مشاهده‌ی تصاویر از فاصله‌ی دومتری یا بیشتر نمی‌توانید تفاوت میان دو تلویزیون را تشخیص دهید.

درحقیقت، تا وقتی به شما نگویند کدام‌یک 1080p و کدام‌یک 4K است، تفاوت میان دو تلویزیون را تشخیص نخواهید داد. دلیل آن نیز میزان ppi در دو نمایشگر به‌دلیل ابعاد ۴۷ اینچی آن‌ها است. شما زمانی می‌توانید تفاوت این دو نمایشگر را تشخیص دهید که ابعاد آن‌ها بسیار بیشتر باشد؛ مثلا ۱۱۰ اینچ.

تعداد پیکسل در هر اینچ نمایشگر FHD با ابعاد ۴۷ اینچ برابر با ۴۶ پیکسل است و نمایشگری با همین ابعاد، اما رزولوشن 4K از نسبت تراکم ۹۳ پیکسلی استفاده می‌کند. اگر ابعاد نمایشگر بیشتر برود، تراکم پیکسلی به‌قدری کاهش می‌یابد که دیگر می‌توان تفاوت کیفیت تصاویر تلویزیون FHD با تلویزیون 4K را مشاهده کرد.

با‌این‌حساب متوجه می‌شویم تلویزیون‌های 8K زمانی ارزش خرید دارند که از ابعاد بزرگ مانند ۸۰ اینچ یا بیشتر بهره ببرند و استفاده از آن‌ها در نمایشگر یا تلویزیونی با ابعاد کوچک تفاوتی در کیفیت تصویر خروجی درمقایسه‌با مدل‌های 4K ایجاد نمی‌کند.

باید در نظر گرفت سازندگان تلویزیون‌های خانگی بیشتری روی محصولاتی با رزولوشن 4K تمرکز و از فناوری‌های بیشتری روی چنین تلویزیون‌ها یا نمایشگرهایی استفاده می‌کنند. به‌همین‌دلیل، در مشاهده‌ی دو تلویزیون با رزولوشن‌های مختلف دقت رنگ محصولات 4K نظرتان را جلب می‌کند؛ اما میزان وضوح تصویر تفاوت بسیار کمی دارد و تقریباً به‌چشم نمی‌آید.

طبیعتا نمایشگری با رزولوشن 4K بهتر است؛ زیرا از تکنولوژی‌های بیشتری در چنین محصولاتی استفاده شده است. در‌حال‌حاضر، فناوری‌های متعددی به تلویزیون‌ها و نمایشگرهای پرچم‌دار اضافه شده است که کیفیت خروجی تصاویر را به‌مراتب از مدل‌های معمولی افزایش می‌دهد. درکنار افزایش دقت رنگ و گاموت، استفاده از موتورهای مختلف و حسگرهای دقیق در تلویزیون‌های پیشرفته را شاهد هستیم که کمک می‌کنند تصاویر بهتر از کیفیت واقعی‌شان نیز ارائه شوند. با‌این‌حال، آنچه تجربه‌ی گیمینگ را به‌شدت‌تحت تأثیر قرار می‌دهد، ابعاد نمایشگر و نرخ نوسازی است.

نرخ نوسازی به‌قدری اهمیت دارد که تفاوت میان نمایشگری با نرخ ۱۲۰ هرتزی و مدل دیگر با نرخ ۶۰ هرتزی به تجربه‌ی بهتر گیمینگ ختم می‌شود. برای توضیح بهتر می‌توان به ویدئو انتخاب‌شده از یوتیوب اشاره کرد. در این ویدئو، خروجی تصویر بازی در دو نمایشگر با نرخ‌های نوسازی ۱۲۰ و ۶۰ هرتزی به‌نمایش گذاشته است.

با مشاهده‌ی ویدئو می‌توان متوجه شد درکنار انتخاب نمایشگر یا تلویزیونی با رزولوشن 4K‌ به نرخ نوسازی نیز باید اهمیت داد؛ به‌ویژه آنکه در نسل بعدی کنسول‌های خانگی، نرخ نوسازی بسیار مهم است.

در پاسخ به این پرسش باید به نوع بازی توجه کرد. در بازی‌های رقابتی آنلاین مانند Dota 2 یا سبک‌های شوتر مانند کانتر بهترین ابعاد نمایشگر بین ۲۷ تا ۳۳ اینچ است؛ زیرا گیمر تمامی اتفاقات در حال وقوع را می‌تواند به‌راحتی دنبال کند. دلیل این امر نیز به میدان بینایی یا زاویه‌ی دید چشم انسان برمی‌گردد. میدان بینایی انسان در حالت دور از بینی یا به‌سمت خارج به ۱۰۰ درجه می‌رسد. میدان بینایی در زاویه‌ی رو به بالا ۶۰ درجه و در زاویه‌ی رو به پایین ۷۵ درجه است. با این حساب، اگر در فاصله‌ی نزدیک مقابل تلویزیونی با ابعاد بزرگ قرار بگیرید، بسیاری از اتفاقاتی را از دست می‌دهید که در صفحه‌نمایش نشان داده می‌شود.

درواقع، برای بازی‌های رقابتی آنلاین باید نمایشگری با ابعاد کوچک (بین ۲۷ تا ۳۳ اینچ) داشته باشید تا روی انجام بازی کامل مسلط شوید یا از فاصله‌ای دورتر مقابل تلویزیونی با ابعاد بزرگ قرار گیرید. در بازی‌های غیررقابتی، مانند بازی‌های سبک نقش‌آفرینی (اکشن)، توسعه‌دهندگان از هوش مصنوعی برای تنظیم دوربین استفاده کرده‌اند که روی سوژه فوکوس می‌کند. چنین اقدامی باعث می‌شود مهم‌ترین سوژه‌ها همیشه در وسط تصویر به نمایش گذاشته شوند و حتی در نمایشگرهایی با ابعاد بزرگ نیز کاربر تسلط کافی روی سوژه‌های بازی داشته باشد.

در جدول بالا، به میزان فاصله‌ی مناسب برای قرارگرفتن مقابل تلویزیون‌هایی با ابعاد بزرگ و صفحه‌ی پروژکتورها اشاره شده است.