همه‌ی آن‌چه باید در مورد رزولوشن تصویر بدانید

[saman]

هر وقت که برای خرید تلویزیون به فروشگاهی مراجعه می‌کنید یکی از معیارهای عددیِ مقایسه، عاملی به نام تفکیک‌پذیری (Resolution) است. این روزها 4K، بالاترین عدد موجود در بازار است. اما واقعاً 4K به چه معنا است؟ آیا از Ultra HD بیشتر است؟ بلوری‌ها 1K هستند یا 4K؟ اگر این‌طور که گفته می‌شود 4K چهار برابر بزرگ‌تر از 1080p است، یعنی 4K باید 4320p باشد؟ در ادامه مقاله به این سؤال‌ها پاسخ می‌دهیم.

اگر به سؤال‌های بالا به ترتیب و خلاصه بخواهیم جواب بدهیم باید بگوییم: بستگی دارد، گاهی، خیر و خیر!

تفکیک‌پذیری یا همان رزولوشن از منظری که مدنظر ما است به شمار نقاط تشکیل‌دهنده‌ی تصویر روی نمایشگر مربوط می‌شود. هر پیکسلِ منفرد که کوچک‌ترین جزء ساختاری یک تصویر است از نقاط ریزی روی صفحه نمایش تشکیل می‌شود. در تلویزیون‌های امروزی، یک میلیون (برای تلویزیون‌های 720p) تا هشت میلیون (برای تلویزیون‌های 4K) از این نقطه‌ها وجود دارد. برای تشخیص آن‌ها باید به تلویزیون خیلی نزدیک شوید یا حتی با ذره‌بین به نمایشگر نگاه کنید.
اگرچه یکی از مرسوم‌ترین روش‌های قانع کردن مشتری استفاده از این مشخصه است (شاید به خاطر این‌که عدد ۸ میلیون جلب توجه می‌کند)، تفکیک‌پذیری (رزولوشن) مهم‌ترین عامل تعیین‌کننده در کیفیت تصویر نیست. فقط چون در مشخصات تلویزیونی گفته شده «4K Ultra HD» همیشه به این معنا نیست که بهتر از یک تلویزیون 1080p است. البته اغلب این‌طور است ولی نه همیشه و لزوماً؛ چراکه تفکیک‌پذیری، تنها عامل مؤثر نیست.
با این حال بهتر است با تفاوت‌های انواع وضوح تصویر و عبارت‌هایی که برای مشخص کردن هر یک به کار می‌رود آشنا شوید.

4K یا Ultra HD
از بالاترین شروع می‌کنیم: 4K. شروع از 4K کمک می‌کند بهتر بتوانیم به اشتباهات رایج درباره‌ی تفکیک‌پذیری بپردازیم.
به‌طور خلاصه: وقتی موضوع بحث، تلویزیون‌ها هستند، 4K و Ultra HD یا UHD نمایانگر تصاویر با تفکیک (رزولوشن) یکسانی هستند. تلویزیون‌ها و محتوایی که برای آن‌ها تهیه شده وقتی برچسب UHD می‌خورد یعنی تفکیک‌پذیری برابر ۲۱۶۰ × ۳۸۴۰ پیکسل است.
اما توضیح مفصل:

مسأله این است که وقتی عبارت 4K برای تلویزیون خانگی به کار برده می‌شود معنی متفاوتی از پروژکتورهای سینمایی دارد.
از لحاظ فنی 4K یعنی وضوح افقیِ ۴۰۹۶ پیکسلی. این وضوح توسط شرکتی به نام «ابتکارات سینمای دیجیتال» (Digital Cinema Initiatives) که متشکل از چندین استودیوی فیلم‌سازی است تعیین شده است. در واقع از آن‌جا که فیلم‌ها نسبت ابعاد متفاوتی دارند و بسته به مستطیل پرده نمایش متغیرند، در سینما وضوح عمودی تصویر در نظر گرفته نمی‌شود.
از سویی تلویزیون‌های Ultra HD هم از نظر فنی دقیقاً 4K نیستند. تفکیک‌پذیری آن‌ها ۲۱۶۰ × ۳۸۴۰ پیکسل است. هرچند علی‌رغم این موضوع، عبارت 4K خیلی بهتر از 2160p به زبان می‌چرخد و کمتر کسی است که استفاده از دومی را ترجیح بدهد. حتی شرکت بزرگی چون گوگل هم 4K را به کار می‌برد. آمازون هم از هردو استفاده می‌کند.
تفاوت فنی 4K حقیقی با 2160p به ۱۳ درصد می‌رسد؛ از آن‌جا که تفاوت‌های خیلی بیشتر هم قابل تشخیص نیست خیلی نباید به آن اهمیت داد. البته در این میان پروژکتور‌های 4K خانگی سونی دقیقاً 4K هستند.

8K هم از همین منطق پیروی می‌کند. اگر مورد بحث شما تلویزیون‌ها باشد وضوح تصویر افقی و عمودی 4K دو برابر می‌شود: ۴۳۲۰ × ۷۶۸۰ پیکسل. در مورد سینما هنوز به جز در مواردی آزمایشی چنین وضوحی تعریف نشده است؛ هرچند تلویزیون‌های 8K هم به این زودی‌ها به‌طور گسترده وارد بازار نمی‌شوند.

2K
پیش ‌از معمول شدن 4K تقریباً هیچ‌وقت با 2K مواجه نشدید. علت این است که 2K وضوح تصویری برای سینما بود (و هست) که گاهی نیز از آن به عنوان Master Format یاد می‌شد. امروزه بسیاری از پروژکتورها در سینماهای دنیا وضوح 2K دارند که در عرض آن‌ها ۲۰۴۸ پیکسل قرار گرفته و باز به دلیلی که پیش‌تر ذکر شد به دقت عمودی تصویر اشاره‌ای نمی‌شود.
اما حالا که حضور 4K گسترده‌تر شده، عبارت 2K به عنوان معادل مختصرتر برای تلویزیون‌ها و بلوری‌های 1080p به کار می‌رود. البته این یکی هم از نظر فنی دقیق نیست ولی همان‌طور که 4K بر UHD ترجیح داده شد این‌جا هم 2K دارد محبوب‌تر می‌شود.

1080p یا Full HD
گفتیم که در سینمای دیجیتال وضوح تصویر را فقط بر مبنای پیکسل‌های افقی بیان می‌کنند. در تلویزیون‌ها درست برعکس، به‌طور سنتی تعداد پیکسل‌های عمودی معیار دسته‌بندی تفکیک‌پذیری (رزولوشن) است. علت این موضوع به خیلی قبل‌تر و به زمان تلویزیون‌های لامپی بر می‌گردد. پس 1080p وضوح عمودی یک تلویزیون است. تقریباً همه تلویزیون‌های HD نسبت تصویر 1.78:1 (همان ۱۶:۹ یا صفحه عریض) دارند. بنابراین دقت افقی آن‌ها ۱۹۲۰ پیکسل است (۱۰۸۰×۱۹۲۰).
خود این موضوع هم یکی از عوامل سردرگمی است؛ چرا که برای دهه‌ها وضوح عمودی تلویزیون‌ها معیار بود و به یک‌باره بعد از معرفی تلویزیون‌های 4k دقت افقی مشخص‌کننده‌ی تفکیک‌پذیری تصویر شد.
با این تفسیر 1080p معادل 1K نیست. 1080p مطابق 2K است (با اغماض) و 4k هم به جای UHD استفاده می‌شود. به همین خاطر ۱۰۸۰×۱۹۲۰ پیکسل به مشخصه‌ی 2K سینمایی که ۲۰۴۸ پیکسل افقی دارد نزدیک است. با این حال بیشتر کاربران 1080p را 2K نمی‌گویند و به آن 1080p یا Full HD می‌گویند.
در مورد 1080i هم باید بگوییم که تفکیک‌پذیری آن با 1080p یکسان است، فقط امروزه بیشتر به عنوان وضوح منابع ویدیویی مطرح می‌شود و در تلویزیون‌ها کاربردی ندارد. دیگر تلویزیون‌های 1080i تولید نمی‌شوند ولی بسیاری از شبکه‌های تلویزیونی هم‌چنان 1080i پخش می‌شوند.

720p
در حدود نصف شمار پیکسل‌ها در 1080p. امروز تنها در ارزان‌ترین و کوچک‌ترین تلویزیون‌های بازار این رزولوشن را پیدا می‌کنید. اگرچه هنوز هم بسیاری از شبکه‌های تلویزیونی به‌صورت 720p پخش می‌شوند.

تفکیک‌پذیری نمایشگرها
WUXGA ،WXGA ،WXXXGA ،WXCBGBSA ،WXLADYGAGA
در دنیای رایانه‌ها برخلاف تلویزیون‌ها اصطلاحات به‌شدت نامأنوس‌اند و از حروف متعدد برای توصیف تفکیک‌پذیری استفاده می‌شود. شاید این موضوع به مخاطبان این دو وسیله بر می‌گردد.
این سرنام‌ها احتمالاً برای راحت‌تر کردن کار استفاده شده‌اند ولی نتیجه‌ی آن چندان کاربرپسند از آب در نیامده است. در هر صورت، وضوحی که در اغلب نمایشگرها وجود دارد FHD (با رزولوشن ۱۰۸۰ × ۱۹۲۰ پیکسل) و WUXGA (با رزولوشن ۱۲۰۰ × ۱۹۲۰ پیکسل) است. برای دانستن مشخصات باقی هم می‌توانید به دانش‌نامه‌ی آزاد ویکی‌پدیا مراجعه کنید؛ هرچند خوشبختانه به جز در موارد معدود نیازی به دانستن بقیه نیست.
خلاصه‌ی آن‌چه تا این‌جا گفتیم: اگر تلویزیون‌تان را به‌تازگی نخریده باشید احتمالاً دستگاه شما HD یا Full HD است. تلویزیون‌های 1080p یا همان Full HD، در واقع 1K نیستند و طبق محاسباتی که انجام شد حدوداً برابر 2K سینمایی هستند. تلویزیون‌های 4K Ultra HD چهار برابر بیشتر از نمونه‌های 1080p پیکسل دارند (ضرب تعداد پیکسل‌های عمودی و افقی هر یک).

تفکیک‌پذیری (Resolution) چقدر در کیفیت تصویر اهمیت دارد؟
حتماً شنیده‌اید که تعداد بیشتر پیکسل‌ها لزوماً به معنای تصویر بهتر نخواهد بود. عوامل بسیار مهم دیگری در کیفیت تصویر تلویزیون مؤثرند. عواملی چون کنتراست و رنگ که در عمل اهمیتی به‌مراتب بیشتر از تفکیک‌پذیری دارند.
برای درک ملموس‌تر این موارد در ادامه به مقایسه‌ی دو تلویزیون، یکی با بالاترین رزولوشن موجود در بازار (4K) و دیگری پایین‌ترین (720p)، می‌پردازیم تا ببینیم هر یک از عوامل چه اهمیتی در نتیجه‌ی عملی و مورد نظر کاربر دارند. [این مقایسه به وسیله‌ی کارشناسان وب سایت CNET انجام شده است.]
تلویزیون ۵۰ اینچ SeiKi SE50UY04 با مشخصات Ultra HD 4K LED LCD با تعداد پیکسل ۲۱۶۰ × ۳۸۴۰ پیکسل در برابر تلویزیون ۵۰ اینچ Samsung PN51F4500 با مشخصات HD Plasma و با تعداد پیکسل ۷۶۰ × ۱۰۲۴. درباره‌ی قیمت دو تلویزیون هم عموماً LCDها گران‌تر از هم‌اندازه‌های پلاسمایی خود هستند؛ به‌علاوه ما یک تلویزیون 4K را بررسی می‌کنیم که قیمتی بسیار بالاتر از یک دستگاه 720p دارد.
این دو دستگاه را کنار هم قرار می‌دهیم و به هر دو ویدیوی مشابه می‌دهیم. هم‌چنین قبل از شروع دو تلویزیون را تا حد ممکن کالیبره می‌کنیم.

کدام تصویر را ترجیح می‌دهید؟ در سمت چپ، تصویر تلویزیون 720p سامسونگ را می‌بینید و در سمت راست شاهد تصویر 4K تلویزیون SeiKi هستید. در فاصله‌ی حدود ۳ متر، سامسونگ به خاطر کنتراست و تصویر دل‌چسب‌تر برنده‌ی قطعی است.

قوت‌ها و ضعف‌ها
محتوای 1080i برای هردو در نظر گرفته شده و ما هم در فاصله‌ی ۹ پایی که قدری کمتر از ۳ متر می‌شود می‌نشینیم. در این مرحله از آزمایش، سامسونگ به خاطر کنتراست و تصویر دل‌چسب‌تر برنده‌ی قطعی بود. تصاویر در تلویزیون SeiKi خیلی مرده و یکنواخت به نظر می‌رسید، هم‌چنین سایه‌ها و اجسام سیاه، خاکستری نمایش داده می‌شدند درحالی‌که تصاویر روی سامسونگ حقیقی‌تر بودند. اما از نظر جز‌ئیات تصویر هم تفاوت واقعاً اندک بود. البته شاید اگر ویدیوی ما هم 4K بود تفاوت را بهتر تشخیص می‌دادیم ولی قصد ما آزمایش این دو دستگاه در شرایط معمولی بود؛ چرا که فعلاً ویدیو‌های 4K جریان غالب صنعت تلویزیون نیستند.
اما خوب در اختیار داشتن یک تلویزیون 4K واقعاً وسوسه‌کننده است؛ این شد که دو نسخه از فیلم Avatar را تهیه کردیم یکی 4K و دیگری 1080p. در همان فاصله ۹ پایی نشستیم و انتظار داشتیم که تفاوت پیکسل‌ها سامسونگ را بازنده کند ولی درست برعکس، تلویزیون سامسونگ نه‌تنها کماکان تصویر زنده‌تر و بهتری داشت بلکه از نظر جزئیات هم پایاپای یا حتی در مواردی تصاویر را با جزئیات بیشتر نمایش می‌داد.
عوامل کمی در این‌که توان تفکیک‌پذیری بالاتر SeiKi به وضوح بصری بالاتر منجر نشود مؤثرند. احتمالاً اولین و مهم‌ترین‌شان این است که فاصله‌ی ما تا دستگاه دور بوده است.
حتماً می‌دانید که تفکیک‌پذیری چشم ما محدود است. از یک فاصله‌ی به خصوص، چشم انسان قادر به تشخیص تمایز بین 1080p و Ultra HD نیست. با تلویزیون‌هایی در این ابعاد حتی تفاوت با 720p هم چندان محسوس نیست. به همین دلیل تفکیک‌پذیری (رزولوشن) بالاتر نمایشگر SeiKi بی‌استفاده می‌شود. اگر کنجکاوید بدانید چشمان‌تان از چه فاصله‌ای و با تلویزیون چه اندازه‌ای تفاوت را متوجه می‌شود می‌توانید از مرجع سینمای خانگی استفاده کنید.
اما ما چرا فاصله‌ی ۹ پایی (۲٫۷۴ متری) را انتخاب کردیم؟ دلیل این است که مطالعات نشان می‌دهند مردم اغلب در فاصله‌ی ۹ تا ۱۰ پایی، تلویزیون تماشا می‌کنند. اما برای این فاصله، تلویزیون ۵۰ اینچ برای تمییز بین 4K و 720p کوچک است؛ حتی تلویزیون ۶۰ اینچ هم در ۹ پایی همه‌ی تفاوت را نشان نمی‌دهد.
مسائل دیگری هم وجود دارند. مشکل تلویزیون‌های LCD LED این است که تصاویر پرحرکت را تار نشان می‌دهند. البته این موضوع برای همه قابل تشخیص نیست ولی اگر باشد آزار‌دهنده است. تلویزیون SeiKi در این زمینه هم عملکرد ضعیفی دارد.
چشم انسان به کنتراست، حساسیت بیشتری دارد. اصولاً جزئیات برای چشم ما چیست؟ آیا در مورد تلویزیون، چیزی جز کنتراست (تباین) بین دو پیکسل مجاور است. تلویزیون سامسونگ مورد بررسی، نرخ کنتراست بسیار بالاتری دارد؛ به همین خاطر حتی با محتوای یکسان گاهی سامسونگ واضح‌تر به نظر می‌رسد.

به تلویزیون نزدیک‌تر می‌شویم
با کم شدن فاصله‌، مشکلات SeiKi پابر‌جا می‌مانند ولی حالا مشکل نویز اندکِ تصویر در سامسونگ هویدا می‌شود که از فاصله‌ی دورتر قابل تشخیص نبود. به‌علاوه در تصاویر روشن‌تر، ساختمان پیکسل‌ها کم‌کم مشخص می‌شد. از ۷ پایی (کمی بیش از ۲ متر) این مسأله نمود پیدا کرد؛ وقتی از ۶٫۵ پایی (۲ متر) نزدیک‌تر شدیم تفاوت کاملاً معلوم شد.
وقتی در این فاصله به دو تلویزیون SeiKi و Samsung نگاه می‌کنید مسلماً جزئیات در SeiKi بیشتر است. موهای صورت، خطوط پیشانی و مواردی از این دست در دستگاه 4K مشخص‌ترند؛ اما حقیقت این است که تفاوت مانند اختلاف بین کیفیت SD با HD، از زمین تا آسمان نیست.
وقتی از ۵ پایی (یک و نیم متر) به دو تلویزیون نزدیک‌تر می‌شوید پیکسل‌های تلویزیون سامسونگ آشکار می‌شوند و تماشای تصاویر دیگر لذت‌بخش نیست.

با نزدیک‌تر شدن به این تلویزیون‌ها، نویز اندکی در تلویزیون HD سامسونگ دیده شد. تلویزیون سامسونگ در سمت چپ و تلویزیون SeiKi در سمت راست
فارغ از قیاس این دو، آیا با در اختیار داشتن یک تلویزیون 4K بهتر نتیجه عوض می‌شد؟ قطعاً. اما مسأله این است که با صرف مبلغ مشابه، گزینه‌های دیگری هم هستند که بهتر عمل می‌کنند. مثلاً به اعتقاد کارشناسانی که دو تلویزیون سامسونگ UN55F9000 4K را با KN55S9C OLED FHD مقایسه کرده‌اند علی‌رغم تفکیک‌پذیری کمتر، همگی دستگاه دوم را برنده‌ی بهترین تصویر می‌دانند.

نتیجه‌ی کلی (نرخ کنتراست، عامل تعیین‌کننده)
مشخصاً نرخ کنتراست مهم‌ترین موردی است که باید موقع خرید تلویزیون مدنظر داشت. با سنجش کنتراست سامسونگ به نرخ ۸٬۳۸۲:۱ رسیدیم؛ سنجش مشابه برای seiKi در حدود ۳٬۰۰۰:۱ را نشان داد که حاکی از اختلاف زیاد بین آن‌ها است (البته دقت داشته باشید که اعدادی که در مشخصات دستگاه‌ها برای کنتراست اعلام می‌شوند عموماً جنبه‌ی تبلیغی دارند و مقادیر حقیقی نیستند).
دستگاه سنجش سطح سیاهی (عمق رنگ مشکی)، در این تلویزیونِ سامسونگ، حدود ۰٫۰۱۷ نیتس را نشان داد، درحالی‌که همین معیار برای SeiKi تقریبا ۰٫۰۸۵ نیتس بود. این موضوع یکی از دلایلی است که تلویزیون‌های LCD LED فروش بهتری در مقایسه با رقبای پلاسمایی دارند (روشناییِ بیشتر، بیشتر جلب نظر می‌کند)؛ اما روشن‌تر همیشه بهتر نیست.

تلویزیونی با نرخ کنتراست بالاتر از نمایشگر دیگری که تنها رزولوشن بالاتری دارد بهتر به نظر می‌رسد. تلویزیون سامسونگ در سمت چپ و تلویزیون SeiKi در سمت راست
تصاویر این مطلب به‌خوبی گویای مطلب هستند. یک نمایشگر با نرخ کنتراست بالاتر از نمایشگر دیگری که تنها تفکیک‌پذیری (رزولوشن) بالاتری دارد بهتر به نظر می‌رسد؛ البته اگر خیلی نزدیک آن ننشسته باشید!

سخن آخر
با این آزمایش‌ها مشخص می‌شود که رزولوشن تصویر آن‌قدرها هم که به آن بها داده می‌شود مهم نیست. البته ذهن انسان مقایسه‌ی عددی را دوست دارد و ناخودآگاه به عدد بزرگ‌تر رغبت پیدا می‌کند. ولی باید مدنظر داشته باشیم که تفکیک‌پذیری دستگاه‌های HD واقعاً بالا است و تفاوت آن با 4K در بیشتر موارد چندان تأثیرگذار نیست.
نرخ کنتراست در کنار عواملی چون دقت رنگ، نویز کم، تصویر طبیعی و دست‌کاری نشده، بسیار مهم‌تر و تعیین‌کننده‌تر هستند. یک تصویر 4K که به‌درستی کد نشده باشد از یک تصویر 1080p بهتر نخواهد بود. تصاویر 4K که کنتراست پایین داشته باشند یکنواخت و خسته‌کننده می‌شوند. تصویری که تار شده و کنتراست پایینی دارد هرچقدر هم تفکیک‌پذیری بالایی داشته باشد به چشم نمی‌آید.
پس اگر دوست دارید یک تلویزیون غول‌پیکر بخرید و نزدیک آن بنشینید تلویزیون‌های 4K به کارتان می‌آیند؛ در غیر این صورت اگر می‌خواهید برای تلویزیون خود چنین هزینه‌ای بکنید تلویزیون OLED قطعاً گزینه‌ی هیجان‌انگیزتری هستند.