Ученые из Кембриджа в сотрудничестве с Meta Reality Labs провели масштабное исследование, чтобы установить, какую максимальную разрешающую способность способно различать человеческое око в зависимости от различных условий просмотра. Выяснилось, что дальнейшее увеличение количества пикселей на экранах не всегда имеет смысл, поскольку после достижения определенной границы человеческое око не видит разницы. На основе полученных данных исследователи разработали онлайн-калькулятор, который позволяет пользователям подобрать оптимальный дисплей для своих нужд.
Об этом сообщает ProIT
Как определяли границу восприятия разрешающей способности
Во время эксперимента участникам предлагали идентифицировать мелкие детали на изображениях различных цветов и оттенков, независимо от того, смотрели ли они прямо или боковым зрением, и на различных расстояниях от экрана. Исследование подтвердило, что граница разрешающей способности зависит не только от характеристик дисплея, но и от площади комнаты, уровня освещения и дистанции между зрителем и экраном. Например, в типичной гостиной Великобритании на расстоянии 2,5 метра между телевизором и диваном 44-дюймовый телевизор с разрешением 4K или даже 8K не будет иметь заметного преимущества по сравнению с Quad HD (QHD) при таком же размере.
Результаты эксперимента и практическое применение
Исследователи построили специальную экспериментальную установку с движущимся дисплеем, чтобы точно определить, какое количество пикселей на градус поля зрения (PPD) способно воспринимать око. Традиционно считалось, что эта граница составляет 60 PPD для остроты зрения 20/20 по таблице Снеллена, однако результаты исследования показали, что для черно-белых изображений это значение в среднем равно 94 PPD, для красных и зеленых – 89 PPD, а для желтых и фиолетовых – 53 PPD.
“Поскольку значительные инженерные усилия направлены на улучшение разрешающей способности дисплеев мобильных устройств, дополненной и виртуальной реальности, важно знать максимальную разрешающую способность, при которой дальнейшие улучшения не принесут заметного эффекта. Но не было никаких исследований, которые реально измеряли бы, что именно может видеть человеческое око и какие ограничения его восприятия, — объясняет первая автор исследования, доктор кафедры компьютерных наук и технологий в Кембридже Малика Ашраф.”
Важно отметить, что увеличение количества пикселей в дисплеях делает устройство дороже, менее энергоэффективным и требует более мощного «железа». Поэтому оптимизация под реальные возможности зрения человека позволяет производителям создавать более целесообразные продукты. Исследование также показало разницу в восприятии цветных и черно-белых деталей, особенно при использовании периферийного зрения: мозг хуже распознает мелкие цветовые нюансы.
На основе моделирования результатов для различных групп населения ученые разработали онлайн-калькулятор, который помогает выбрать телевизор, монитор или другой дисплей с оптимальной разрешающей способностью, учитывая индивидуальные условия использования. Это позволит потребителям делать более обоснованный выбор при покупке техники, а производителям — ориентироваться на реальные потребности большинства пользователей.
Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Communications.