/ / Ce este „Upscaling” la televizor și cum funcționează?

Ce este „Upscaling” la televizor și cum funcționează?

Un televizor 4K care afișează patru rezoluții ale aceluiași videoclip.

Deoarece 4K înlocuiește HD în casele noastre, producătorii suntdezvăluirea unor jargon de marketing interesante, cum ar fi „Ultra HD upscaling” (UHD). Dar modernizarea nu este o caracteristică unică, ci permite televizoarelor 4K să funcționeze cu formate video cu rezoluție mai mică, cum ar fi 1080p și 720p.

Toate televizoarele au caracter ridicat

Upscaling înseamnă că se va completa conținut de rezoluție scăzutăîntregul ecran al televizorului. Fără acesta, un videoclip cu rezoluție scăzută ocupă mai puțin de jumătate din spațiul ecranului. Aceasta este o caracteristică tipică pentru toate televizoarele. Chiar și televizoarele 1080p aveau acest lucru - puteau să îmbunătățească conținutul de 720p și să îl afișeze în modul ecran complet pe un ecran de 1080p.

Upscaling-ul UHD este ceea ce face ca televizorul dvs. 4K să funcționeze ca oricare altul. Poate lua conținut cu rezoluție mai mică și îl poate afișa pe întregul ecran 4K.

Conținutul actualizat de 1080p pe un ecran 4K arată adeseamai bun decât conținut 1080p pe un ecran normal de 1080p. Dar modernizarea nu este magică - nu veți obține imaginea netedă pe care o veți obține dintr-un conținut autentic 4K. Iată cum funcționează.

Rezoluția există la un nivel fizic și vizual

Înainte de a intra în scalare, trebuie săînțelegeți conceptul de rezoluție de imagine. La prima vedere, este un concept relativ simplu. O imagine sau un videoclip cu rezoluție înaltă arată „mai bine” decât o imagine sau un videoclip cu rezoluție scăzută.

Cu toate acestea, tindem să uităm câteva aspecte cheie,și anume, diferența dintre rezoluția fizică și rezoluția optică. Aceste aspecte colaborează pentru a crea o imagine bună și sunt baza pentru înțelegerea designului. De asemenea, vom acoperi densitatea de pixeli - dar nu vă faceți griji - vom păstra lucrurile scurte și dulci.

  • Rezolutie fizica: Pe o foaie de specificații TV, rezoluția fizică estepur și simplu denumită „rezoluție”. Este numărul de pixeli pe un ecran. Un televizor 4K are mai mulți pixeli decât un televizor 1080p, iar o imagine 4K este de patru ori mai mare decât dimensiunea unei imagini 1080p. Toate afișajele 4K, indiferent de dimensiunea lor, conțin același număr de pixeli. Deși televizoarele cu o rezoluție fizică ridicată își pot folosi pixelii suplimentari pentru a oferi detalii suplimentare, nu funcționează întotdeauna așa. Rezolutia fizica este la mila rezolutiei optice.
  • Rezolutie optica: Acesta este motivul pentru vechile fotografii de unică folosință ale camereiarată mai bine decât fotografiile fanteziste ale camerei tale digitale. Când o fotografie pare ascuțită și are un interval dinamic clar, are o rezoluție optică ridicată. Televizoarele își risipesc uneori rezoluția fizică ridicată prin afișarea videoclipurilor cu o rezoluție optică neplăcută. Acest lucru duce la imagini încețoșate și contrast. Uneori, acesta este rezultatul creșterii de dimensiuni mari, dar vom reveni la asta într-un minut.
  • Densitatea pixelilor: Numărul de pixeli pe inch pe un ecran. Toate afișajele 4K conțin aceeași cantitate de pixeli, dar pe afișajele 4K mai mici, pixelii sunt mai aproape unul de altul, deci au o densitate mare de pixeli. Un iPhone 4K, de exemplu, are o densitate de pixeli mai mare decât un televizor 4K de 70 inci. Menționăm acest lucru pentru a consolida ideea că dimensiunea ecranului nu este același lucru cu rezoluția fizică și că densitatea de pixeli a unui ecran nu își definește rezoluția fizică.

Acum că am fost cu toții considerați de diferența dintre rezoluția fizică și cea optică, a venit momentul să ne dezvoltăm.

Upscaling face o imagine „mai mare”

Fiecare televizor conține o mizerie de interpolarealgoritmi, care sunt folosiți pentru a îmbunătăți imagini cu rezoluție scăzută. Acești algoritmi adaugă efectiv pixeli la o imagine pentru a crește rezoluția lor. Dar de ce ar trebui să mărești rezoluția unei imagini?

Diferența de dimensiune între diferite rezoluții. 1080p este de aproximativ două ori mai mare decât 720p, iar 4K este de patru ori mai mare decât 1080p.

Nu uitați, rezoluția fizică este definită denumărul de pixeli pe un afișaj. Nu are nicio legătură cu dimensiunea reală a televizorului tău. Un ecran TV 1080p este format doar de 2.073.600 pixeli, în timp ce un ecran 4K are 8.294.400. Dacă afișați un videoclip de 1080p pe un televizor 4K fără reducere de dimensiuni, videoclipul va ocupa doar un sfert din ecran.

Pentru ca o imagine 1080p să se potrivească cu un ecran 4K, are nevoiepentru a câștiga 6 milioane de pixeli prin procesul de îmbunătățire (la un moment dat, va deveni o imagine 4K). Cu toate acestea, upscaling-ul se bazează pe un proces numit interpolare, care este într-adevăr doar un joc de ghicire glorificat.

Creșterea intensificată reduce rezoluția optică

Există mai multe moduri de a interpola o imagine. Cea mai de bază se numește interpolare „cel mai apropiat vecin”. Pentru a efectua acest proces, un algoritm adaugă o rețea de pixeli „goi” la o imagine și apoi ghicește ce valoare de culoare ar trebui să fie fiecare pixel gol, uitându-se la cei patru pixeli vecini.

De exemplu, un pixel gol înconjurat de albpixeli vor deveni albi; în timp ce un pixel gol înconjurat de pixeli albi și albaștri ar putea să apară albastru deschis. Este un proces simplu, dar lasă într-o imagine o mulțime de artefacte digitale, neclaritate și contururi accidentate. Cu alte cuvinte, imaginile interpolate au o rezoluție optică slabă.

În stânga, o imagine clară, strălucitoare, nemodificată a unei femei în fața unui fundal galben. În dreapta, o versiune încețoșată și pixelată a aceleiași imagini după cea mai apropiată interpolare a vecinului.

Comparați aceste două imagini. Cel din stânga nu este modificat, iar cel din dreapta este victima procesului de interpolare a vecinului cel mai apropiat. Imaginea din dreapta arată îngrozitor, deși este aceeași rezoluție fizică ca și cea din stânga. Acest lucru se întâmplă la scară mică de fiecare dată când televizorul dvs. 4K folosește cea mai apropiată interpolare vecină pentru a face o imagine mai mare.

„Stai puțin”, ai putea spune. „Noul meu televizor 4K nu arată în felul acesta!” Ei bine, asta pentru că nu se bazează în totalitate pe interpolarea vecinului cel mai apropiat - folosește un amestec de metode pentru a îmbunătăți imaginile.

Upscaling încearcă să abordeze rezoluția optică, prea mult

Bine, deci interpolarea vecinului cel mai apropiat este defectuoasă. Este o metodă de forță brută pentru creșterea rezoluției unei imagini care nu ține cont de rezoluția optică. Acesta este motivul pentru care televizoarele folosesc alte două forme de interpolare alături de cea mai apropiată interpolare vecină. Acestea se numesc interpolare bicubică (netezitoare) și interpolare bilineară (ascuțitoare).

În stânga: O imagine ascuțită, dar zimțată a unei femei în fața unui fundal galben editat cu interpolare bilineară. În dreapta: aceeași imagine editată cu interpolare bicubică arată ceroasă și încețoșată.

Cu interpolare bicubică (netezitoare), fiecarepixelul adăugat la o imagine arată la cei 16 pixeli vecini pentru a lua o culoare. Acest lucru are ca rezultat o imagine care este decisiv „moale”. Pe de altă parte, interpolarea bilineară (ascuțită) se uită doar la cei mai apropiați doi vecini și produce o imagine „ascuțită”. Prin amestecarea acestor metode - și aplicarea unor filtre pentru contrast și culoare - televizorul dvs. poate genera o imagine care nu are nr vizibil pierderea calității optice.

Desigur, interpolarea este încă un joc de ghicire. Chiar și cu o interpolare adecvată, unele videoclipuri pot prelua „fantomă” după ce a fost modernizat, mai ales dacă televizorul dvs. ieftin aspiră. Aceste artefacte devin mai evidente atunci când imaginile de calitate superioară (720p și mai mici) sunt reduse la rezoluție 4K sau când imaginile sunt ridicate la televizoare nesecat de mari, cu o densitate de pixeli mică.

Nicholas Brendon de la lansarea DVD-ului Buffy The Vampire Slayer HD slab îmbunătățit.

Imaginea de mai sus nu este un exemplu de redimensionare de la un televizor. În schimb, este un exemplu de scalare făcută pentru Buffy The Vampire Slayer Versiunea HD DVD (preluată dintr-un eseu video dePasiunea The Nerd). Este un exemplu bun (deși extrem) de modul în care o interpolare slabă poate strica o imagine. Nu, Nicholas Brendon nu poartă un machiaj de vampir ceară, asta este ceea ce i s-a întâmplat pe față în timpul procesului de îmbunătățire.

În timp ce toate televizoarele oferă îmbunătățire, unele pot avea algoritmi de îmbunătățire mai bună decât alții, ceea ce duce la o imagine mai bună.

Creșterea trecerii este necesară și este foarte rar vizibilă

Chiar și cu toate defecțiunile sale, ameliorarea este bunălucru. Este un proces care, de obicei, se oprește fără cârlig și vă permite să vizionați o varietate de formate video pe același televizor. Este perfect? Desigur că nu. Acesta este motivul pentru care unii puriști de jocuri video și video preferă să se bucure de arta veche pe mediul său propus: televizoarele cu fund vechi. Dar, în acest moment, modernizarea nu este ceva de care să vă entuziasmați. Nici nu este ceva de supărat.

Merită menționat faptul că videoclipurile de 8K, 10K și 16Kformatele sunt deja acceptate de o parte din hardware-ul pe care îl folosim în fiecare zi. Dacă tehnologia de upscaling nu poate fi la curent cu aceste formate de înaltă rezoluție, există șansa ca aceasta să conducă la o pierdere a calității mult mai mare decât la ce eram obișnuiți.

Cu toate că producătorii și serviciile de streaming continuă să tragă cu picioarele spre 4K, totuși, poate nu ar trebui să ne facem griji pentru 8K.