TV siêu nét của bạn có thực sự đáng giá không? Bạn có cần màn hình 4K hay 8K để có trải nghiệm xem tốt nhất tại nhà?

Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge và Meta Reality Labs, mắt người có giới hạn độ phân giải: nói cách khác, chỉ có một số lượng pixel nhất định mà mắt có thể nhìn thấy. Vượt quá giới hạn này, màn hình sẽ cung cấp cho mắt chúng ta nhiều thông tin hơn khả năng phát hiện của chúng.

Để tính toán giới hạn độ phân giải, các nhà nghiên cứu đã tiến hành một nghiên cứu đo lường khả năng của người tham gia trong việc phát hiện các đặc điểm cụ thể trong hình ảnh màu và thang độ xám trên màn hình, dù nhìn thẳng vào hình ảnh hay qua thị giác ngoại vi, và khi màn hình ở gần hoặc xa họ.

Giới hạn độ phân giải chính xác phụ thuộc vào nhiều biến số, bao gồm kích thước màn hình, độ tối của phòng và khoảng cách giữa người xem và màn hình. Tuy nhiên, đối với phòng khách trung bình của Vương quốc Anh, với khoảng cách 2,5 mét giữa TV và ghế sofa, TV 4K hoặc 8K 44 inch sẽ không mang lại lợi ích bổ sung nào so với TV Quad HD (QHD) có độ phân giải thấp hơn cùng kích thước.

Các nhà nghiên cứu cũng đã phát triển một máy tính trực tuyến miễn phí nơi người dùng có thể nhập kích thước phòng của họ cũng như kích thước và độ phân giải của TV để xác định màn hình phù hợp nhất cho ngôi nhà của họ.

Kết quả của họ được báo cáo trên tạp chí Nature Communications.

Bất kỳ người tiêu dùng nào mua TV mới đều bị tấn công bởi thông tin kỹ thuật từ các nhà sản xuất, tất cả đều cố gắng thuyết phục họ rằng độ phân giải hiển thị của màn hình của họ - dù là Full HD, 4K hay 8K - mang lại cho họ trải nghiệm xem tốt nhất.

Và độ phân giải hiển thị được coi là quan trọng như nhau đối với nhiều màn hình khác mà chúng ta sử dụng, trên điện thoại hoặc máy tính, dù chúng ta đang sử dụng chúng để chụp ảnh, xem phim hay chơi trò chơi điện tử, bao gồm các trò chơi trong thực tế ảo hoặc thực tế tăng cường. Ngay cả các nhà sản xuất ô tô cũng đang cung cấp độ phân giải ngày càng cao hơn cho màn hình thông tin trong xe và màn hình định vị vệ tinh.

"Khi những nỗ lực kỹ thuật lớn hướng tới việc cải thiện độ phân giải của màn hình di động, AR và VR, điều quan trọng là phải biết độ phân giải tối đa mà tại đó những cải tiến tiếp theo không mang lại lợi ích đáng chú ý," Tiến sĩ Maliha Ashraf, tác giả chính từ Khoa Khoa học và Công nghệ Máy tính của Cambridge cho biết.

"Nhưng chưa có nghiên cứu nào thực sự đo lường những gì mắt người có thể nhìn thấy và những hạn chế của nhận thức của nó."

"Nếu bạn có nhiều pixel hơn trong màn hình của mình, nó kém hiệu quả hơn, tốn kém hơn và cần nhiều sức mạnh xử lý hơn để vận hành," đồng tác giả Giáo sư Rafał Mantiuk, cũng từ Khoa Khoa học và Công nghệ Máy tính của Cambridge cho biết.

"Vì vậy chúng tôi muốn biết điểm mà tại đó việc cải thiện thêm độ phân giải của màn hình không còn ý nghĩa."

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một thiết lập thí nghiệm với màn hình trượt cho phép họ đo chính xác những gì mắt người có thể nhìn thấy khi nhìn vào các mẫu trên màn hình. Thay vì đo thông số kỹ thuật của một màn hình cụ thể, họ đo pixel trên độ (PPD): một phép đo về số lượng pixel riêng lẻ có thể vừa vặn trong một lát cắt một độ của trường nhìn của bạn.

Đo PPD giúp trả lời một câu hỏi hữu ích hơn so với "độ phân giải của màn hình này cao như thế nào?" Thay vào đó, nó trả lời câu hỏi "màn hình này trông như thế nào từ nơi tôi đang ngồi?"

Tiêu chuẩn thị lực 20/20 được chấp nhận rộng rãi, dựa trên bảng Snellen mà bất kỳ ai từng kiểm tra thị lực sẽ quen thuộc, cho thấy mắt người có thể phân giải chi tiết ở 60 pixel trên độ.

"Phép đo này đã được chấp nhận rộng rãi, nhưng không ai thực sự ngồi xuống và đo nó cho các màn hình hiện đại, thay vì bảng chữ cái trên tường được phát triển lần đầu vào thế kỷ 19," Ashraf nói.

Những người tham gia nghiên cứu nhìn vào các mẫu có độ phân cấp rất mịn, trong các sắc thái xám và màu sắc, và được hỏi liệu họ có thể nhìn thấy các đường trong hình ảnh hay không. Màn hình được di chuyển về phía và ra xa người xem để đo PPD ở các khoảng cách khác nhau. PPD cũng được đo cho thị giác trung tâm và ngoại vi.

Các nhà nghiên cứu khám phá ra rằng giới hạn độ phân giải của mắt cao hơn so với những gì tin tưởng trước đây, nhưng có những khác biệt quan trọng trong giới hạn độ phân giải giữa màu sắc và đen trắng. Đối với hình ảnh thang độ xám được xem thẳng, trung bình là 94 PPD. Đối với các mẫu đỏ và xanh lá cây, con số là 89 PPD, và đối với vàng và tím, nó là 53 PPD.

"Bộ não của chúng ta thực sự không có khả năng cảm nhận chi tiết màu sắc rất tốt, đó là lý do tại sao chúng tôi thấy sự sụt giảm lớn đối với hình ảnh màu, đặc biệt khi xem bằng thị giác ngoại vi," Mantiuk nói.

"Mắt chúng ta về cơ bản là các cảm biến không thực sự tuyệt vời, nhưng bộ não của chúng ta xử lý dữ liệu đó thành những gì nó nghĩ chúng ta nên nhìn thấy."

Các nhà nghiên cứu đã mô hình hóa kết quả của họ để tính toán cách giới hạn độ phân giải thay đổi trong dân số, điều này sẽ giúp các nhà sản xuất đưa ra quyết định có liên quan đến phần lớn dân số: ví dụ, thiết kế một màn hình có độ phân giải võng mạc cho 95% người dân thay vì một người quan sát trung bình.

Dựa trên mô hình này, các nhà nghiên cứu đã phát triển máy tính trực tuyến của họ, cho phép mọi người kiểm tra màn hình của riêng họ hoặc giúp thông tin cho các quyết định mua hàng trong tương lai.

"Kết quả của chúng tôi đặt ra nền tảng vững chắc cho việc phát triển màn hình tương lai, với những tác động đối với các công nghệ hình ảnh, kết xuất và mã hóa video trong tương lai," đồng tác giả Tiến sĩ Alex Chapiro từ Meta Reality Labs cho biết.