16

Paradoks rozdzielczości – w sam raz na 24″, zbyt mało na 6″

Płaskie ekrany znajdują się dziś w monitorach komputerowych, telewizorach, tabletach, smartfonach, inteligentnych zegarkach i wielu innych typach urządzeń. Zdarza się, że rozdzielczość Full HD jest wystarczająca na ekranie 24”, ale kiepsko prezentuje się na malutkim ekranie smartfona. Dlaczego tak jest? Wyjaśnienie jest prostsze niż by się wydawało.

Na początek zwróćmy uwagę na podstawy:

1) Format ekranu

Format ekranu określa stosunek jego szerokości do wysokości. Dziś najpopularniejszy jest format 16:9, co oznacza, iż jego szerokość ma 16, a wysokość 9 jednostek. W ciągu ostatnich trzech lat na popularności zyskały – głównie za sprawą smartfonów – inne formaty, które charakteryzują się proporcjami: 18:9, 18,5:9, 19:9, 19,3:9, 19,5:9, 20:9, 20,5:9 oraz 21:9.

2) Rozdzielczość

Rozdzielczość ekranu określa liczbę pikseli wyświetlanych w pionie oraz w poziomie. W przypadku monitorów PC o proporcjach 16:9 najpopularniejsze jest Full HD, czyli 1920 x 1080 pikseli, więc na każdą klatkę wyświetlanego obrazu składa się ponad 2 mln pikseli (dokładnie 2,073,600), z czego każdy wyświetla tylko jeden kolor (obrazek z lewej strony). Połączenie tysięcy, a nawet milionów pikseli składa się na finalny obraz (zdjęcie gitary z prawej strony)

3) Odległość i PPI

Obraz składa się z pikseli, jednak ich liczba nie jest równoznaczna z jego wyraźnością i szczegółowością. Za te aspekty odpowiada ppi (ang. pixels per inch) oraz dystans, z jakiego patrzymy na ekran.

  • ppi – określa liczbę pikseli mieszących się na długości jednego cala. Dla ekranu o przekątnej 24” i rozdzielczości Full HD gęstość wynosi 92 ppi. W przypadku smartfonów iPhone 11 może się pochwalić wynikiem na poziomie 323 ppi, iPhone 11 Pro Max 458 ppi, a Xperia XZ Premium aż 807 ppi
  • odległość – ma bezpośredni wpływ na subiektywne wrażenie wyraźności i szczegółowości obrazu. Różne badania wykazały, że oko człowieka z dobrym wzrokiem (20/20 wg tablicy Snellena) potrafi zobaczyć około 720 PPI z odległości 30 cm, choć warto mieć na uwadze, iż wzrok wzrokowi jest nierówny i subiektywne wrażenie wyraźności obrazu może różnić się w zależności od osoby

4) Typ matrycy

Na rynku konsumenckim dostępne są różne typy matryc, z których każda ma swoje wady i zalety, np.

  • TN – zaletą matryc TN jest przystępna cena oraz niski czas reakcji, więc możliwe jest stosowanie wysokiej szybkości odświeżania (nawet 240 Hz i więcej), co z pewnością docenią co ambitniejsi gracze. Z wad warto wspomnieć o przeciętnych kątach widzenia, słabym odwzorowaniu barw, niskim kontraście oraz o bladej czerni
  • VA – matryce typu VA stanowią kompromis między matrycami TN oraz IPS łącząc zarówno ich zalety, jak i wady. Wśród pierwszych należy wspomnieć o lepszym odwzorowaniu barw, znacznie lepszej czerni oraz wyższym kontraście niż w matrycach TN. Na niekorzyść VA przemawia wyższy czas reakcji oraz efekt smużenia obrazu, choć wiele zależy od klasy monitora. Dzięki temu sprawdzą się zarówno podczas oglądania filmów, jak i do niewymagających zastosowań, jak prace biurowe. Dostępne są również inne rodzaje matryc VA, np. MVA (szersze kąty widzenia niż w matrycach VA) oraz PVA (lepszy kontrast niż w VA) i wyższy wariant o nazwie S-PVA, który trafił, m.in. do monitorów przeznaczonych do zastosowań profesjonalnych, np. Eizo 23″ FS2331
  • IPS – matryce tego typu mogą pochwalić się znacznie lepszym odwzorowaniem barw, wyższym kontrastem oraz lepszymi kątami widzenia niż matryce TN, choć ustępują im czasem reakcji i odświeżaniem. Nie jest to jednak regułą, więc można znaleźć matrycę IPS o niskim czasie reakcji i wysokim odświeżaniu, lecz ma to swoje odzwierciedlenie w cenie. Czerń choć lepsza, wciąż jest widocznie szara (zwłaszcza, gdy światła jest mało). IPS to uniwersalne rozwiązanie, które sprawdzi się podczas konsumpcji treści, pracy z obrazem, a także w grach (zwłaszcza monitory IPS przeznaczone dla graczy)
  • OLED – matryce typu OLED oferują liczne zalety, jednak na szczególną uwagę zasługują przede wszystkim dwie – prawdziwa czerń oraz rewelacyjny, niemalże nieskończony kontrast. Dzięki zastosowaniu panelu zawierającego diody organiczne, gdzie każda dioda odpowiada za pojedynczy piksel oraz świeci niezależnie od reszty możliwe jest uzyskanie wzorowej czerni niezależnie od oświetlenia pomieszczenia. Będąc przy minusach matryc OLED należy wspomnieć o wysokiej cenie, możliwości wypalania się pikseli oraz subiektywnie niższej wyraźności obrazu niż w przypadku matrycy IPS LCD o takim samym PPI

Przeczytaj również: Nie, tanie Xiaomi nie mają lepszego ekranu niż iPhone SE „bo OLED” – oto dlaczego

W sam raz na 24”, zbyt mało na 6”

Producenci elektroniki kuszą konsumentów ekranami o najróżniejszych przekątnych i rozdzielczościach. W przypadku telewizorów królowało Full HD (1920 x 1080), jednak pałeczkę po nim stopniowo przejmuje Ultra HD (3840 x 2160). Wśród monitorów PC prym nieustannie wiedzie Full HD (wg ankiet Steama ma udział na poziomie 63.83%). Z kolei producenci smartfonów stosują rozdzielczości wahające się od 720p, przez 1080p i 1440p, aż po 2160p (Xperia XZ Premium ma ekran o rozdzielczości 2160×3840 pikseli), choć pojawiają się również rozdzielczości niestandardowe, np. 828 x 1792 (iPhone XR oraz iPhone 11), 1125  x 2436 (iPhone Xs oraz iPhone 11 Pro), 1242 x 2688 (iPhone Xs Max oraz iPhone 11 Pro Max), czy 1644 x 3840 (Xperia 1 II).

Jednak rozdzielczość i przekątna ekranu to tylko część historii, ważna jest również gęstość pikseli (ppi) oraz odległość z jakiej patrzymy na ekran. Podczas prezentacji iPhone’a 4 w 2010 roku, Steve Jobs stwierdził, że 300 ppi jest wartością wystarczającą do uzyskania wyraźnego obrazu z odległości 25-30 cm. Jednakże liczne badania pokazują, że wartość ta jest znacznie wyższa i sięga nawet około 720 ppi (dla osób klasyfikujących się jako 20/20 wg tablicy Snellena), choć warto mieć na uwadze, iż wartości te mogą się różnić w zależności od osoby. Zatem dla jednej osoby ekran o przekątnej 6,5” i rozdzielczości HD będzie wystarczający, gdy dla drugiej 1080/1440p będzie niezbędnym minimum do komfortowej konsumpcji treści.

Wysoka rozdzielczość ma sens, zwłaszcza w zastosowaniach AR/VR

Patrząc na różne kategorie urządzeń łatwo zauważyć, że wraz ze wzrostem odległości, z jakiej patrzymy na obraz, zmniejszają się wartości ppi. W przypadku telewizorów użytkownik patrzy na ekran z odległości nawet kilku metrów, więc możliwe jest uzyskanie wyraźnego obrazu nawet przy niskiej gęstości pikseli (dla 65″ telewizora o rozdzielczości Ultra HD gęstość wynosi 68 ppi, a sugerowana odległość od ekranu to około 130 cm). W przypadku monitorów do PC zachodzi podobna sytuacja, jednak użytkownik siedzi zazwyczaj w odległości 40-90 cm od ekranu (dla monitora 24” o rozdzielczości Full HD gęstość wynosi 92 ppi, a sugerowana odległość od ekranu to około 90 cm). Specyfika korzystania ze smartfonów jest zgoła odmienna, bowiem są to urządzenia znacznie bardziej osobiste i intymne niż monitor czy telewizor, a ich specyfika sprawia, że wiele osób patrzy na ekran z odległości nawet zaledwie kilkunastu cm, więc gęstość na poziomie 400-500 ppi może okazać się przydatna. Jest jednak kategoria urządzeń, gdzie użytkownik jest jeszcze bliżej ekranu – AR/VR.

Rozwiązań tego typu pobawiło się wiele, a za ekran może posłużyć nawet smartfon, gdzie dla uzyskania komfortowej jakości wyświetlanego obrazu przyda się rozdzielczość 1440p lub wyższa. Sytuacja wygląda nieco inaczej w zestawach z wbudowanym ekranem. HTC VIVE oferuje rozdzielczość 1080×1200 pikseli na oko, Oculus Quest 1440×1600, Samsung Gear VR 1280×1440, a Valve Index 1440×1600. Są to więc stosunkowo niewysokie rozdzielczości, jednak w parze z równie niewielkimi przekątnymi przekładają się na wysoką gęstość pikseli, np. Valve Index oferuje po jednym ekranie na oko, z czego każdy ma przekątną 3,6” oraz rozdzielczość 1440×1600, co daje gęstość na poziomie 598 ppi.

Poszukując rozdzielczości optymalnej

Szukając optymalnych rozwiązań warto zwrócić uwagę nie tylko na specyfikę korzystania, ale także na zakres zastosowań urządzenia. Ekrany o wysokich wartościach PPI świetnie sprawdzą się przy częstym kontakcie z czcionkami, a zatem podczas surfowania po sieci, pisania wiadomości, pracy na dokumentach i im podobnych. Dzięki wysokiej rozdzielczości czcionki mają wyraźniejsze, gładsze krawędzie, więc komfort czytania i pisania jest lepszy.

Sytuacja wygląda nieco inaczej w przypadku graczy oraz osób oglądających filmy i seriale na małych ekranach smartfonów, bowiem tutaj zdecydowanie większe znaczenie będą mieć: wierna czerń i wysoki kontrast, odpowiednia kalibracja gammy, wierna reprodukcja barw. Mobilni gracze z pewnością docenią niskie opóźnienia ekranu i odświeżanie rzędu 90/120 Hz, które obecnie nie idą w parze z wysoką rozdzielczością.

Należy jednak pamiętać o różnicy między suchymi danymi, a cechami indywidualnymi, bowiem nie zawsze będą one trafne. Nadal najlepiej jest samodzielnie ocenić, jaka rozdzielczość będzie dla nas właściwa.