Какова плотность пикселей человеческого глаза
Обновлено: 04.07.2024
PPI означает "пиксели на дюйм" и представляет собой показатель, обычно используемый для описания плотности пикселей (резкости) для всех видов дисплеев, включая камеры, компьютеры, мобильные устройства и т. д. Важно понимать, что это на самом деле означает в мире, где за последнее десятилетие визуальные вычисления и визуальное качество выросли в геометрической прогрессии, а PPI стала основным маркетинговым инструментом.
PPI — интересный показатель, но его нельзя использовать в качестве эталона резкости, поскольку расстояние между нашими глазами и дисплеем так же важно, как и сама плотность пикселей. Если вы приблизите экран к глазам, вы увидите пиксели. Если отодвинуть устройство дальше, то дополнительная плотность пикселей может вообще не пригодиться, потому что она не будет заметна. Смартфоны используются гораздо ближе к вашим глазам, чем планшеты. Компьютерные мониторы немного дальше, а телевизор, киноэкран и т. д. еще дальше. Из-за этого им требуются разные PPI для достижения одинаковой воспринимаемой резкости с вашей точки зрения.
Что на самом деле означает видение 20/20?
Давайте посмотрим, как измеряется острота зрения человека: все мы слышали о «зрении 20/20», и имело бы смысл думать, что это означает «идеальное» или «максимальное» зрение, но это совсем не так. . Тест зрения 20/20 взят из таблицы Снеллена (справа), которая была изобретена в 1860 году как средство измерения остроты зрения в медицинских целях. Это важно, потому что Снеллен пытался обнаружить плохое зрение, которое является медицинской проблемой. Ни один пациент никогда не жаловался на остроту зрения выше средней.
Зрение 20/20 на самом деле означает, что у вас «нормальное» зрение, которое предполагает, что «большинство» людей могут прочитать все буквы в таблице на расстоянии 20 футов (около 6 метров или ярдов). Короче говоря, 20/20 действительно означает «среднее» зрение. Люди с плохим зрением смогут прочитать только верхний ряд букв с расстояния 20 футов, в то время как большинство населения сможет прочитать их с гораздо большего расстояния.
Миф о 300 PPI
Ограничение в 300 пикселей на дюйм — это просто маркетинг.
Возможно, вы много раз слышали, что человеческий глаз не может различить детали, превышающие 300 пикселей на дюйм. Мы слышали это в течение многих лет, когда обсуждали работу в типографии, а недавно выпуск iPhone 4 перенес этот миф в мир мобильных устройств.
Предыдущий абзац является ключом к пониманию утверждения о 300 PPI, которое было сделано, когда на рынок вышел iPhone 4. Генеральный директор Apple Стив Джобс намекнул на сцене, что человеческий глаз не может воспринимать резкость выше 300 пикселей на дюйм при использовании смартфона.
Стив Джобс считал, что вы держите телефон/планшет на расстоянии 10-12 дюймов от глаз. Было много споров, но астроном Фил Бейт написал хорошую статью о том, что все зависит от того, как на это посмотреть. У него менее противоречивое мнение, чем у многих статей, вышедших в то время.
Г-н. Утверждение Джобса о 300 PPI может быть отдаленно верным, только если вы используете видение 20/20 в качестве эталона. Но (большое) предостережение заключается в том, что зрение 20/20 не представляет собой «идеальное» зрение, по крайней мере, далеко. Реальные пределы человеческого зрения на самом деле намного выше — возможно, ближе к 900 PPI или больше, в зависимости от того, с кем вы разговариваете. Согласно исследованиям Sun Microsystems, предел как минимум в 2 раза превышает зрение 20/20 (ссылка в формате pdf), и Sharp считает, что люди могут видеть до 1000 пикселей на дюйм (ссылка в формате pdf).
Нет научного консенсуса, но исследования указывают на более высокие пределы резкости
Пределы человеческого зрения все еще находятся в стадии интенсивного изучения, но, как и в случае с другими видами физической деятельности человека, существует такой верхний предел, который применим к подавляющему большинству населения. Но сначала необходимо понять, как измеряется острота зрения с точки зрения вашего глаза. Наиболее распространенная метрика, которую мы видели, — это «угловая минута» или «угловая минута».
Угловые минуты измеряют размер вещей, которые мы видим, с точки зрения угла обзора. Это удобно, потому что позволяет выразить размер вещей так, как они воспринимаются нашими глазами, вне зависимости от того, где они находятся в пространстве. Некоторые предлагают использовать показатель, который может показаться более простым для понимания: пикселей на (визуальный) градус. В этой метрике зрение 20/20 будет более или менее эквивалентно 58 пикселям на градус зрения.Sony ссылается на то, что исследование NHK показало, что острота зрения человека составляет 312 пикселей на градус, в то время как в исследовании НАСА упоминается 0,5–1,0 угловая минута.
Хотя на этот вопрос нет однозначного ответа, большинство исследований указывают на тот факт, что 300 пикселей на дюйм не являются пределом остроты зрения человека в контексте дисплеев смартфонов.
Какую пользу может принести (или нет) более высокий PPI
С тех пор, как в iPhone 4 впервые появились дисплеи с высоким разрешением, мы по опыту знаем, что человеческий глаз может видеть за пределами этих 300 разрешений на дюйм. Как далеко мы зайдем, еще предстоит увидеть, и мы согласны с тем, что существует точка убывающей отдачи.
В конце концов, все зависит от вашего собственного видения: по нашему опыту, большинство владельцев смартфонов с показателем PPI выше 300 могут заметить разницу в резкости. Это особенно верно при просмотре фотографий природы или просто текста и значков.
Важно то, что вы понимаете, что восприятие деталей за пределами 300 пикселей на дюйм — это не какой-то сверхчеловеческий подвиг, подарок природы для некоторых из нас. Скорее всего, вы сможете увидеть гораздо больше деталей, чем было предназначено для измерения диаграммы 20/20 в 1860 году.
Наконец, уровень детализации, который может отображать дисплей, зависит не только от того, на что мы можем обратить внимание. Японские исследователи NHK отмечают, что меньшие пиксели и большее количество деталей делают общее изображение более реальным. Вероятно, поэтому многие говорят, что 4K-телевидение кажется более «настоящим», чем 3D-телевидение.
Недавно BuB спросили, кто передал TeD:
«Ну, я знаю основы, например, чем больше, тем лучше, но должен быть какой-то порог для всей этой штуки с ppi, где человеческий глаз на определенном расстоянии не сможет различать. Не могли бы вы пролить свет на эту тему?»
Спасибо за вопрос, Сахил Тивари. В течение долгого времени это не было проблемой ни для одной из наших технологий, потому что мы не достигли точки, когда возникал вопрос, дает ли увеличенное разрешение лучший опыт, потому что мы могли видеть разницу. Однако мы приближаемся к моменту, когда это уже может быть не так.
Важные условия
Во-первых, давайте разберемся с некоторыми терминами, которые мы используем, когда говорим о PPI. PPI, или пикселей на дюйм, относится к плотности пикселей или количеству пикселей, которое вы найдете на одном дюйме пространства на компьютере или, в нашем случае, на экране телефона.
Первым телефоном с экраном 1080p был HTC J Butterfly, который был выпущен только в Японии под этим именем и выпущен как эксклюзив Verizon в США как HTC Droid DNA. Он использовал 4,7-дюймовый экран с разрешением 540 x 960, что соответствовало примерно 256 PPI.
1080p — это экран шириной 1080 пикселей с линиями, проходящими по всей вертикальной длине экрана. Это не следует путать с 1080i, который представляет собой чересстрочную развертку 1080, где «p» в 1080p означает прогрессивную развертку. 1080p имеет гораздо более плавные переходы, чем 1080i, и поэтому чаще используется в стандартных домашних телевизорах.
Ослепленный наукой!
Теперь, чтобы ответить на главный вопрос, который был задан: "Сколько пикселей достаточно?" Ну, это довольно простой вопрос, но на него довольно сложный ответ. По словам доктора Оптогласса, который, как я одновременно надеюсь, является и не является реальным человеком, это очень большое число, и оно во многом зависит от того, насколько близко вы находитесь от экрана и насколько совершенны ваши глаза.
Согласно своей статье доктор Оптогласс говорит нам, что идеальное разрешение глаза — 2190 точек на дюйм на расстоянии 4 дюймов от экрана. Однако никто из нас не держит телефоны так близко к лицу, по крайней мере, я надеюсь, что вы этого не сделаете, потому что это на самом деле вредно для ваших глаз. Кроме того, средняя острота зрения человека составляет около 1 угловой минуты, что просто относится к человеку со зрением 20/20. Человек со зрением 20/20 на расстоянии 4 дюйма (самое близкое расстояние, которое может сфокусировать здоровый взрослый человек) может видеть до 876 пикселей на дюйм, что значительно ниже, чем у идеального глаза, который может видеть на расстоянии 0,4 угловой минуты.
Среднее расстояние, на котором я держу телефон от лица, составляет около 1,5 футов или 18 дюймов (457,2 мм), и мы можем представить, что благодаря моим контактным линзам у меня идеальное зрение (20/20). С учетом этих предположений мы можем подставить эти данные в приведенное ниже уравнение, где d представляет собой расстояние в мм, а α представляет собой угол обзора в градусах, который зависит от остроты зрения.
Несмотря на все мои усилия, мне не удалось воспроизвести первоначальные расчеты, что практически не дает мне уверенности ни в каких числах, которые я мог бы получить самостоятельно.Однако этот отрывок из статьи должен прояснить ситуацию в довольно приличной степени:
«Если среднее расстояние чтения составляет 1 фут (12 дюймов = 305 мм), p @0,4 угловой минуты составляет 35,5 микрона или около 720 пикселей на дюйм/dpi. p @1 угловая минута составляет 89 микрон или около 300 dpi/ppi. Вот почему журналы печатаются с разрешением 300 dpi — этого достаточно для большинства людей. Художественные типографии стремятся к 720, и это лучшее, что нужно. Очень немногие люди засовывают голову ближе, чем на метр, от картины или фотографии».
Каков вердикт по максимальному значению PPI?
Итак, чтобы ответить на ваш вопрос, абсолютный максимум, который нам когда-либо понадобится на смартфоне для человека с лучшим зрением, составляет около 720 пикселей на дюйм. На устройствах с разрешением 1080p, таких как HTC One M8, мы уже видели примерно 441 PPI, что намного выше того, что человек со зрением 20/20 может видеть с расстояния в фут. Если вы беспокоитесь, нацельтесь выше 300 PPI, и ошибиться будет сложно, если только у вас не зрение 20/2, и в этом случае вам нужно будет подождать, пока 4K не появится на вашем телефоне. Казалось бы, после этого не было бы буквально никакого смысла увеличивать разрешение телефона, потому что если предположить, что ширина среднего 5-дюймового экрана составляет примерно 2,5 дюйма, это будет означать 720 * 2,5 = 1800, что по-прежнему технически 2K.
Короче говоря, мы на месте.
Особая благодарность Сахилу Тивари за отправку исходного вопроса на страницу Ask TeD.
Знаете ли вы, что на некоторых экранах смартфонов в сверхвысоком разрешении ваши глаза не видят всех деталей? Да, это правда, технологии не только догнали нас, но и вышли за пределы того, что мы можем воспринимать. В этой статье мы расскажем о PPI, отображении сетчатки, а также коснемся биологических ограничений нашего глаза.
Основы экрана, разрешение.
Основные характеристики экрана измеряются в пикселях и обычно выглядят примерно как 1280 x 720. Эти числа описывают количество независимых точек, составляющих экран; каждая точка может отображать уникальный цвет, и в сочетании эти маленькие точки составляют ваш дисплей. Чем больше количество пикселей, тем больше деталей будет отображаться на экране.
Если вы внимательно посмотрите на свой экран, вы сможете увидеть эти крошечные точки пикселей, которые составляют ваш дисплей, если это не дисплей Retina.
Если я смотрю на экран своего ПК вблизи, я легко вижу пиксели, на расстоянии каждый пиксель увидеть сложнее.
Представляем плотность пикселей.
Как только вы узнаете, что такое пиксели на экране, у вас появится общее представление. Теперь нам нужно посмотреть, насколько велик ваш экран. Если разрешение остается прежним, то чем больше экран, тем менее плотными будут пиксели, поскольку пиксели распределяются по большей площади поверхности. PPI означает «пикселей на дюйм» и рассчитывает количество пикселей в квадратном дюйме. Чем выше значение PPI, тем четче изображение и тем ближе вы можете подойти к экрану, не замечая пикселей.
Плотность в основном означает, что 6-дюймовый экран 720P будет иметь более низкий PPI, чем 5-дюймовый экран 720P. Оба экрана имеют одинаковое количество пикселей 720P (1280×720), но 6-дюймовые пиксели больше, так как им нужно заполнить большую площадь. Пиксель большего размера приводит к снижению PPI и резкости. С точки зрения резкости фактическое разрешение не так важно, как плотность пикселей.
Плотность пикселей — это соотношение между общим количеством пикселей и размером экрана. По мере того, как экран становится меньше, пиксели становятся более плотными и, следовательно, увеличивается PPI.
Как рассчитать PPI
Проще всего зайти на этот сайт и ввести размер экрана и разрешение в пикселях.
Мои компьютеры PPI 122 , низкий по сравнению с телефоном, но на большем расстоянии он менее заметен. Также обратите внимание на цитату Стива Джобса.
Какой лучший PPI?
Интересно, что человеческий глаз может различать детали только до определенного момента. Если дисплей более 400 PPI, то он считается заметным. Даже вблизи экраны с разрешением 400 пикселей на дюйм и выше выглядят настолько четкими, как реальная фотография или лист бумаги, поскольку ваши глаза недостаточно сильны, чтобы увидеть пиксели.Некоторые телефоны, такие как Xiaomi ниже, имеют PPI 440 на 5-дюймовом экране 1080P (1920 × 1080), и это в некоторой степени то, где маркетинг вышел за пределы физических возможностей человеческих чувств.
Экран многих смартфонов Xiaomi настолько хорош, что даже наши глаза не могут разглядеть все детали.
Даже 400 пикселей на дюйм слишком много для практического использования. Как часто вы смотрите на свой экран с близкого расстояния? На самом деле экран смартфона с разрешением 300 пикселей на дюйм на обычном расстоянии чтения слишком детализирован, чтобы ваши глаза могли различить отдельные пиксели. Ваши глаза не заметят разницы между экраном 300PPI и 400PPI на обычном расстоянии чтения. Если вы подбрасываете несколько телефонов, чтобы купить, не придавайте PPI слишком большое значение как решающему фактору, пока он превышает 300PPI/350PPI, он должен быть достаточно резким. действительно важно.
Что насчет дисплеев Retina?
Сетчатка — это термин, созданный Apple для описания именно того, о чем мы говорили выше, а именно разрешения, при котором, когда устройство используется на обычном рабочем расстоянии, пиксели не могут быть обнаружены вашей сетчаткой. Для Apple дисплей Retina 300 PPI или выше был обозначен как дисплей Retina.
Единственным исключением является виртуальная реальность
С большинством телефонов, доступных сейчас, вы заметите пиксели только в том случае, если вы используете очки виртуальной реальности или 3D-очки, которые оптически увеличивают экран и, следовательно, распределяют плотность. Почему? Физически экран не изменился, но вы практически видите его размером со стену в вашем доме, при таком размере вы можете видеть пиксели даже с экраном 2k. Так что, если вы не регулярно погружаетесь в виртуальную реальность, вам не о чем думать.
Надеюсь, это открыло вам глаза на мир плотности экрана, ограничений вашей собственной биологии, а также на более глубокие мысли о том, как технологии продвигаются дальше того, что наше тело может физически ощущать и наслаждаться. Если вы хотите обновить свой PPI, ознакомьтесь с нашим ассортиментом экранов с самой последней плотностью пикселей.
< /p>
Шэрон Коупленд
Понедельник, 16 августа 2021 г. Поделитесь этим блогом: Скопируйте ссылку
В этом блоге человеческое зрение сравнивается с цифровым изображением. Однако вместо того, чтобы спрашивать: «Каково разрешение человеческого глаза?», возможно, лучше спросить: «Сколько пикселей вам потребуется, чтобы изображение на экране было достаточно большим, чтобы заполнить все ваше поле зрения и сделать его похожим на настоящее». жизнь без какой-либо обнаруживаемой пикселизации?»
Что такое разрешение?
Разрешение — это не то же самое, что пиксели; пиксель — это наименьшая часть электронного изображения, тогда как разрешение относится к качеству изображения, состоящего из пикселей. Он используется для описания мельчайших деталей изображения и зависит от количества света, размера цифровых датчиков и того, насколько далеко человек находится при просмотре.
Разрешение также определяется тем, сколько пикселей используется при построении изображения. Это называется пространственным разрешением. Если что-то на экране выходит из фокуса, количество пикселей в видеокадре остается прежним, но изображение теряет детализацию для глаз.
Проблемы со сравнением человеческого зрения с цифровым изображением
Существует несколько проблем при сравнении человеческого зрения с цифровым изображением. Например, цифровая камера делает одно изображение за один раз, в то время как наши глаза постоянно двигаются, и мозг должен осмысливать поток информации, чтобы сформировать то, что мы называем зрением. Образ, создаваемый одним глазом при одном взгляде, не является тем образом, который мы интерпретируем.
В отличие от камеры, у нас есть предметы, мешающие нашему обзору; например, мы всегда смотрим на собственный нос. К счастью, наш мозг обрабатывает эти факторы, поскольку они не важны и не имеют значения.
У нас также есть белые пятна; где зрительный нерв встречается с сетчаткой, и зрительная информация не поступает из-за отсутствия фоторецепторов в этой области; вы не ожидаете такого от камеры.
Кроме того, у людей могут быть аномалии рефракции, такие как близорукость и дальнозоркость. Также у человека может быть тетрахромия, что означает, что он может видеть больше цветовых оттенков, чем обычный человек.
Наша центральная ямка — еще один фактор, который затрудняет сравнение человеческого зрения с цифровым изображением. Фовеа — это часть сетчатки, обеспечивающая самое четкое зрение. Он получает свет от центральных двух градусов вашего поля зрения, что примерно соответствует области, покрытой обоими большими пальцами, когда вы держите их на расстоянии вытянутой руки. Цветовое зрение и зрение 20/20 возможны только в пределах этой небольшой области.
Наши глаза постоянно двигаются, а наш мозг заполняет детали, которые сливают воедино эту визуальную информацию, и делает предположения, формируя образы, которые имеют смысл, поэтому то, что мы видим, является обработанным изображением.
Сколько пикселей может оценить наше зрение?
По словам ученого и фотографа Роджера М. Кларка из Clark Vision, экран должен иметь плотность 576 мегапикселей, чтобы охватить все наше поле зрения.
Тем не менее, с этим вопросом есть проблема, потому что наши глаза работают не так, как камеры. Наши глаза быстро перемещаются, воспринимая большое количество визуальной информации, которая затем обрабатывается мозгом в подробные изображения. Мозг объединяет то, что видят ваши два глаза, чтобы увеличить разрешение, создавая изображение с более высоким разрешением, чем фоторецепторы сетчатки могут сделать по отдельности.
Наши глаза не переваривают всю визуальную информацию одинаково, мы перевариваем информацию только в нашей центральной ямке. Поэтому изображение на экране с разрешением 576 пикселей будет слишком подробным, чтобы мы могли его интерпретировать.
Мы видим около 7 мегапикселей в нашем диапазоне фовеа; приблизительно подсчитано, что остальной части нашего поля зрения потребуется всего лишь на 1 мегапиксель больше информации для визуализации изображения.
Заключение
Вы просто не можете сравнивать человеческое зрение с цифровым изображением, поскольку человеческий глаз не содержит пикселей. Наша зрительная система отличается от камеры. Как люди, то, что мы видим, — это картинка, которую мы складываем вместе с нашими глазами и мозгом. Это не обязательно реальность.
Подпишитесь на нашу рассылку
Узнавайте первыми о наших предложениях и акциях, а также получайте советы о здоровье от наших офтальмологов.
Читайте также: