Omdat 4K in onze huizen HD vervangt, zijn fabrikanten dat ookmet een interessant marketingjargon, zoals "Ultra HD upscaling" (UHD). Maar opschalen is geen unieke functie: het laat 4K-tv's alleen werken met videoformaten met een lagere resolutie, zoals 1080p en 720p.
Alle tv's hebben opschaling
Opschalen betekent dat inhoud met een lage resolutie wordt gevuldje hele tv-scherm. Zonder dit neemt een video met lage resolutie minder dan de helft van de schermruimte in beslag. Dit is een typische functie op alle tv's. Zelfs 1080p-tv's hadden het - ze konden 720p-inhoud opschalen en op volledig scherm weergeven op een 1080p-scherm.
UHD-opschaling zorgt ervoor dat uw 4K-tv als elke andere werkt. Het kan inhoud met een lagere resolutie opnemen en deze op het hele 4K-scherm weergeven.
Opgeschaalde 1080p-inhoud op een 4K-scherm ziet er vaak uitbeter dan 1080p-inhoud op een normaal 1080p-scherm. Maar opschalen is geen magie: u krijgt niet het scherpe beeld dat u zou krijgen van echte, native 4K-inhoud. Dit is hoe het werkt.
Resolutie bestaat op fysiek en visueel niveau
Voordat we opschalen, moeten we dat doenhet concept van beeldresolutie begrijpen. In één oogopslag is het een relatief eenvoudig concept. Een afbeelding of video met een hoge resolutie ziet er "beter" uit dan een afbeelding of video met een lage resolutie.
We vergeten echter enkele belangrijke aspecten,namelijk het verschil tussen fysieke resolutie en optische resolutie. Deze aspecten werken samen om een goed imago te creëren en vormen de basis voor het begrijpen van opschaling. We gaan ook de pixeldichtheid behandelen - maar maak je geen zorgen - we houden het kort en krachtig.
- Fysieke resolutie: Op een tv-specificatieblad is de fysieke resolutieeenvoudigweg aangeduid als "resolutie". Dit is het aantal pixels op een scherm. Een 4K-tv heeft meer pixels dan een 1080p-tv en een 4K-beeld is vier keer zo groot als een 1080p-beeld. Alle 4K-schermen, ongeacht hun grootte, bevatten hetzelfde aantal pixels. Hoewel tv's met een hoge fysieke resolutie hun extra pixels kunnen gebruiken om extra details te bieden, werkt het niet altijd zo. Fysieke resolutie is overgeleverd aan optische resolutie.
- Optische resolutie: Dit is de reden waarom uw oude wegwerpcamera-foto'ser beter uitzien dan de mooie digitale camerafoto's van uw pretentieuze vriend. Wanneer een foto er scherp uitziet en een duidelijk dynamisch bereik heeft, heeft deze een hoge optische resolutie. Tv's verspillen soms hun hoge fysieke resolutie door video weer te geven met een waardeloze optische resolutie. Dit leidt tot wazige beelden en contrast. Soms is dit een gevolg van opschaling, maar daar komen we zo op terug.
- Pixel dichtheid: Het aantal pixels per inch op een scherm. Alle 4K-schermen bevatten hetzelfde aantal pixels, maar op kleinere 4K-schermen liggen de pixels dichter bij elkaar, dus hebben ze een hoge pixeldichtheid. Een 4K-iPhone heeft bijvoorbeeld een hogere pixeldichtheid dan een 70-inch 4K-tv. We vermelden dit om het idee te versterken dat de schermgrootte niet hetzelfde is als de fysieke resolutie en dat de pixeldichtheid van een scherm de fysieke resolutie niet definieert.
Nu we allemaal het verschil tussen fysieke en optische resolutie hebben verkwist, is het tijd om op te schalen.
Opschalen maakt een afbeelding 'groter'
Elke tv bevat een puinhoop van interpolatiealgoritmen, die worden gebruikt om afbeeldingen met een lage resolutie op te schalen. Deze algoritmen voegen effectief pixels toe aan een afbeelding om hun resolutie te verhogen. Maar waarom zou u de resolutie van een afbeelding moeten verhogen?
Vergeet niet dat fysieke resolutie wordt gedefinieerd door deaantal pixels op een scherm. Het heeft niets te maken met de werkelijke grootte van uw tv. Een 1080p tv-scherm bestaat uit slechts 2.073.600 pixels, terwijl een 4K-scherm 8.294.400 heeft. Als u een 1080p-video op een 4K-tv toont zonder op te schalen, neemt de video slechts een kwart van het scherm in beslag.
Voor een 1080p-beeld dat op een 4K-scherm past, is dit nodigom 6 miljoen pixels te krijgen door het opschalingsproces (op welk punt wordt het een 4K-beeld). Opschalen is echter afhankelijk van een proces dat interpolatie wordt genoemd, wat eigenlijk gewoon een verheerlijkt gokspel is.
Opschalen vermindert de optische resolutie
Er zijn verschillende manieren om een afbeelding te interpoleren. De meest elementaire wordt de 'dichtstbijzijnde buur' interpolatie genoemd. Om dit proces uit te voeren, voegt een algoritme een netwerk van "lege" pixels toe aan een afbeelding en raadt vervolgens welke kleurwaarde elke lege pixel moet zijn door naar de vier aangrenzende pixels te kijken.
Bijvoorbeeld een lege pixel omgeven door witpixels worden wit; terwijl een lege pixel omgeven door witte en blauwe pixels lichtblauw kan worden. Het is een eenvoudig proces, maar het laat veel digitale artefacten, vervaging en ruige contouren achter in een afbeelding. Met andere woorden, geïnterpoleerde beelden hebben een slechte optische resolutie.
Vergelijk deze twee afbeeldingen. De linker is onbewerkt en de rechter is het slachtoffer van het interpolatieproces van de naaste buur. De afbeelding rechts ziet er vreselijk uit, hoewel het dezelfde fysieke resolutie is als die links. Dit gebeurt op kleine schaal telkens wanneer uw 4K-tv interpolatie van de dichtstbijzijnde buur gebruikt om een afbeelding op te schalen.
"Wacht even," zou je kunnen zeggen. "Mijn nieuwe 4K-tv ziet er niet zo uit!" Wel, dat komt omdat het niet volledig afhankelijk is van de interpolatie van de naaste buren - het gebruikt een mix van methoden om afbeeldingen op te schalen.
Upscaling probeert ook de optische resolutie aan te pakken
Oké, dus interpolatie van de naaste buur is gebrekkig. Het is een brute-force methode voor het verhogen van de resolutie van een afbeelding die geen rekening houdt met de optische resolutie. Dat is de reden waarom tv's twee andere vormen van interpolatie gebruiken naast interpolatie van de naaste buur. Dit worden bicubische (afvlakkende) interpolatie en bilineaire (verscherpen) interpolatie genoemd.
Met bicubische (smoothing) interpolatie, elkpixel toegevoegd aan een afbeelding kijkt naar de 16 aangrenzende pixels om een kleur aan te nemen. Dit resulteert in een beeld dat beslist 'zacht' is. Anderzijds kijkt bilineaire (verscherping) interpolatie alleen naar de dichtstbijzijnde twee buren en produceert een "scherp" beeld. Door deze methoden te combineren - en enkele filters toe te passen voor contrast en kleur - kan uw tv een beeld genereren dat dat niet heeft merkbaar verlies van optische kwaliteit.
Interpolatie is natuurlijk nog steeds een raadspel. Zelfs met de juiste interpolatie kan sommige video 'ghosting' aannemen nadat ze zijn opgeschaald - vooral als je goedkope tv opgeschaald is. Deze artefacten worden ook duidelijker wanneer beelden van superlage kwaliteit (720p en lager) worden opgeschaald naar 4K-resolutie, of wanneer beelden worden opgeschaald op waanzinnig grote tv's met een lage pixeldichtheid.
De bovenstaande afbeelding is geen voorbeeld van opschaling van een tv. In plaats daarvan is het een voorbeeld van de opschaling die is uitgevoerd voor de Buffy de vampiermoordenaar HD DVD release (afkomstig van een video-essay vanPassion of The Nerd). Het is een goed (zij het extreem) voorbeeld van hoe slechte interpolatie een afbeelding kan ruïneren. Nee, Nicholas Brendon draagt geen wasachtige vampiermake-up, dat is precies wat er met zijn gezicht gebeurde tijdens het opschalingsproces.
Hoewel alle tv's opschalen bieden, hebben sommigen misschien betere opschalingsalgoritmen dan anderen, wat resulteert in een beter beeld.
Opschalen is noodzakelijk en zelden merkbaar
Zelfs met al zijn fouten is opschaling een goededing. Het is een proces dat meestal zonder problemen verloopt en waarmee u verschillende videoformaten op dezelfde tv kunt bekijken. Is het perfect? Natuurlijk niet. Dat is de reden waarom sommige film- en videogamespuristen liever genieten van oude kunst op het beoogde medium: old-ass tv's. Maar vanaf nu is opschalen niet iets om te enthousiast over te worden. Het is ook niet iets om te overstuur van te worden.
Het is de moeite waard om die video van 8K, 10K en 16K te vermeldenformaten worden al ondersteund door sommige hardware die we dagelijks gebruiken. Als opschalingstechnologie deze indelingen met hoge resolutie niet kan inhalen, is er een kans dat dit zal leiden tot een veel groter verlies aan kwaliteit dan we gewend zijn.
Omdat fabrikanten en streamingdiensten nog steeds hun voeten naar 4K slepen, moeten we ons misschien nog geen zorgen maken over 8K.
