جودة الصورة الرقمية والتدرج. المقارنة والخرافات والأساليب والجدوى الاقتصادية

في العالم الحديث هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من جميع أنواع عدادات الصور عالية الجودة. يمكن بسهولة الخلط بين شخص عديم الخبرة وغير المستنير في مجموعة متنوعة من المصطلحات المتخصصة للغاية ، أو الوقوع في حيل المسوقين ، أو حرمان أنفسهم بلا تفكير من الابتكارات التكنولوجية الجديدة.

ستسمح لك هذه المقالة بفهم أهم الخصائص ، ومقارنة التقنيات والحيل المختلفة بشكل مستقل ، وكذلك تحديد الجهاز الذي تحتاجه اعتمادًا على المتطلبات والازدهار الاقتصادي.

FPS (إطارات في الثانية)

FPS - مؤشر لصورة ديناميكية (ليست ثابتة) ، يمثل عدد الإطارات في الثانية.

تستخدم السينما والتلفزيون حاليًا معدل ثابت يبلغ 24 إطارًا في الثانية (في وقت سابق ، خلال السينما الصامتة ، كان المعيار 16 إطارًا). هناك استثناءات وهي:

• البث الرياضي للمباريات على بعض خدمات وقنوات البث هو 60 لقطة
• "الهوبيت" من تأليف بيتر جاكسون ، الذي تألق وظهر لاحقًا في 48 دار سينما في IMAX
• إعادة إصدار فيلم محرف بشكل اصطناعي (بكميات مختلفة)
• تتمة المستقبل لـ "Avatar" لجيمس كاميرون ، الذي يعد بتصويره في 60 لقطة

ولدت قاعدة 24 إطارًا لسبب ما ، فهي كافية للنعومة الواضحة للصورة (أي حركات) ، كما أنها تظل سهلة التصنيع ، لأن أي تغيير سيزيد عرض الفيلم بشكل كبير. على سبيل المثال هذا نوع من الحل الوسط في صناعة السينما الحديثة ، قليلون فقط قرروا الخروج منه.

بطبيعة الحال ، كلما كبر هذا الرقم ، كانت الصورة أكثر نعومة. يمكنك إظهار الفرق بأبسط ملف GIF الذي تدور فيه الكرة في نفس الوقت من الزاوية اليسرى إلى اليمين.



كما ترون من gif ، فإن الفرق ملحوظ في أي مظهر غير معد. نعم ، الفرق ليس كبيرًا ، ولكن حقيقة أن نعومة الصورة تعتمد بشكل مباشر على معدل الإطار ، على ما أعتقد ، واضح للجميع.

هناك أيضًا خدعة تسمى استيفاء الإطار. يتم استخدام نظام مماثل عند إنشاء طبعات مروحة ، وهو مدمج أيضًا في بعض أجهزة التلفزيون. جوهره هو حساب إطارات إضافية جديدة من الإطارات المصدر ، أي بين إطارين متجاورين المصدر ، يرسم البرنامج إطارات جديدة بناءً على بيانات الحركة من الإطارات المجاورة. من الصعب للغاية تنفيذ هذا النظام ، والأهم من ذلك ، أنه يخلق الكثير من القطع الأثرية التي تتداخل مع العرض.

في صناعة الألعاب ، يختلف معدل الإطارات بشكل ملحوظ عن الفيلم. 30 إطارًا في الثانية هي المعيار المعتمد للعب المريح ، ولكن هناك المزيد من الاختلافات هنا. يجب أن تحتوي المحاكاة الرياضية وألعاب القتال وألعاب الرماية من منظور الشخص الأول وأنواع الرياضات الإلكترونية متعددة اللاعبين ، حيث تكون سرعة رد الفعل في غاية الأهمية ، على 60 إطارًا في الثانية. لتحقيق مثل هذه المؤشرات غالبا ما يكون صعبا ، لأنه يعتمد FPS مباشرة على أداء النظام.

Mythbusters

أدت المساحة الإعلامية الحديثة إلى ظهور العديد من الأساطير المتعلقة بمعدل الإطارات ، والتي أود أن أفكر في كل منها.



لا ترى العين البشرية أكثر من 24 إطارًا في الثانية

ولدت هذه الأسطورة ، على الأرجح ، بسبب مستوى صناعة الأفلام ، ولكن الأهم من ذلك أنها خاطئة بشكل أساسي.

بالتأكيد كل شيء قادر على رؤية الفرق في معدل الإطار الذي يتجاوز 24 ، حيث كنت مقتنعًا بملف GIF المعروض بالفعل. شيء آخر هو مسألة ما إذا كان الدماغ قادرًا على التعرف على المعلومات المعروضة بسرعة عالية. هذا أبعد ما يكون عن كل شيء مباشر للغاية ، ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات أنه من خلال التدريب المناسب ، يكون الشخص قادرًا على رؤية الاختلاف في الصورة ، ويومض في إطار واحد فقط من الكل.



تأثير باطني 25 لقطة

ولدت هذه الأسطورة في عام 1957 ، عندما نشر عالم أمريكي دراسة يزعم خلالها زيادة مبيعات الفشار نتيجة 25 إطارًا. بعد 5 سنوات ، اعترف بأنه اختلق التجربة بالكامل. على الرغم من ذلك ، لا تزال الأسطورة حية ، وعلى الإنترنت يمكنك العثور على العديد من مقاطع الفيديو والمواقع التي تقدم تأثير معجزة لـ 25 إطارًا مقابل المال (فقدان الوزن ، تعلم اللغات ، إلخ).

ببساطة ليس هناك تأثير هنا ، ناهيك عن التأثير على العقل. خلاف ذلك ، هذا يعني أن كل لعبة ، أو نفس "Hobbit" من جاكسون ، كل ثانية لديها الفرصة لمعالجة عقلك بمعلومات مخفية. وهو ، من الواضح ، غبي تمامًا في أنقى صوره.

دقة الصورة

الدقة هي مؤشر للصورة ، تشير مباشرة إلى جودتها ، وتمثل عدد النقاط (أو البكسل) لكل وحدة مساحة (أو طول الوحدة).

في سباق التكنولوجيا الحديثة ، يعتبر هذا المؤشر مألوفًا للغاية لكل مشتري المعدات العادي. أي متجر إلكترونيات مليء بجميع أنواع الإعلانات الإعلانية "Full HD" و "Real 4k Resolution!" و "Crystal clear image" ، إلخ.
كل شيء بعيد عن البساطة ، فهو المؤشر الأكثر أهمية لأي جهاز لإعادة إنتاج المعلومات المرئية ، سواء كانت شاشة كمبيوتر محمول أو شاشة تلفزيون أو هاتف ذكي أو عرض كتاب إلكتروني. كلما زادت الدقة ، كلما كانت الصورة أنظف وأكثر تفصيلاً. تقدم الصورة واضح ، إنها فقط ما رأيناه خلال VHS ، أو ننظر إلى أبسط المقارنة:



تعتمد جودة الصورة أيضًا على مصدرها ، حيث تختلف سرعة تطويرها تمامًا. وعلى رأسها صناعة الألعاب ، التي تزداد باستمرار الجوانب التكنولوجية باستمرار. صناعة الألعاب في حالة تأهب. إنها التي تدفع تقدم تطوير جودة الصورة أكثر من أي شيء الآن. أجيال من وحدات التحكم ، وأداء النظام المحسن - كل هذا يؤدي إلى حقيقة أن الصورة تصبح أكثر واقعية ، وأكثر حدة وأكثر تفصيلاً.

دقة 4K

عندما سرعان ما خرجت أزياء أجهزة التلفاز ثلاثية الأبعاد بسرعة ، لكن مكانها جاء بجانبًا تكنولوجيًا مختلفًا - دقة شاشة 4K ، تم الإعلان عنها من جميع الجهات.

على الأرجح ، جميعكم ، في الغالب ، لديك تلفزيون عالي الدقة في المنزل. هل تحتاج للتبديل إلى قرار جديد؟ هل سترى الفرق؟

كل هذا يتوقف على ما ستستخدمه من أجله. قرار مماثل لا يزال نادرا. يتم بث التلفزيون الحديث ، خاصة في بلدنا ، في الجزء الأكبر من 480p (720x480 pixel) الهزيلة ، وقنوات قليلة فقط ، وأحيانًا مقابل رسوم ، تحولت إلى HD (720p) ، وفقط زوجين إلى FHD (1080p) ، على سبيل المثال ، القناة الأولى. هذا يعني أنه إذا كنت تستخدم التلفزيون فقط للغرض المقصود منه ، فإن دقة 4K في هذا العقد لن ترى بالتأكيد.

من أجل الاستمرار في استخدام إمكانات القرار الجديد بطريقة أو بأخرى ، ستحتاج إما إلى شراء أقراص Blu-ray بدقة 4k مع الأفلام (والتي لا تزال غير شائعة جدًا لدينا ، والأهم من ذلك ، ليس بسعر رخيص) ، أو ابحث عن خدمات البث بدقة 4k (ala Netflix ، التي ، على الرغم من وجودها رسميًا في روسيا ، لا توفر توطينًا لأي من إبداعاتها) ، إما أن تشاهد 4K مقاطع فيديو على YouTube (عددها صغير للغاية حتى الآن) ، أو تستخدم لأغراض الألعاب بالاقتران مع جهاز عالي التقنية مثل Xbox One X أو Ps4 Pro. ولكن في الحالة الأخيرة ، لن تتمكن دائمًا من استخدام جميع إمكانيات مثل هذا التلفزيون. هناك العديد من الحيل (الأساليب) التي يستخدمها المطورون ، لأن لا يزال المكون الفني غير مناسب تمامًا للحل الجديد.

ندرج جميع أشكال القرار النهائي:

قرار أصلي

الدقة الأصلية هي الدقة الحقيقية (بكسل إلى بكسل) للمصدر الذي يطابق جهاز العرض (في حالتنا 4 ك).

هذا هو القرار الذي يستخدمه Netflix و 4 k video على YouTube ، ولكن من الصعب تحقيقه في صناعة الألعاب. تتطلب مثل هذه الصورة معدات باهظة الثمن ، والتي قد لا تزال قوتها غير كافية لمعدل إطارات ثابت.

بطبيعة الحال ، هذه هي الدقة الحقيقية التي تعطي الصورة الأكثر جودة ، في حين أن استخدام الحيل ، على سبيل المثال ، تقديم الشطرنج ، يضعف الوضوح. ويتجلى هذا بشكل خاص في نطاق الرسم بتقريب 4 أضعاف للمقارنة. كمثال ، خذ لقطة شاشة تقريبية 4 أضعاف من نسختين من اللعبة (دقة 4K الأصلية على اليسار ، دقة ديناميكية مع عرض الشطرنج على اليمين) من قناة مسبك رقمية ممتازة ، حيث تتم مقارنة لعبة Rise of Tomb Raider.

أخذ العينات

لأن لا تزال أجهزة تلفزيون وشاشات 4K غير شائعة جدًا (خاصة في روسيا ، حيث لم يتحول نصف السكان إلى HD) ، والأسعار مرتفعة ، وهناك مجموعة من الأشخاص الذين لديهم شاشة FHD فقط ، ولكن في نفس الوقت لديهم إنتاجية حديثة أكثر الجهاز. بالطبع ، يرغب أي مستخدم في تحقيق أقصى استفادة من إمكانات التكنولوجيا الجديدة. لهذا ، هناك تكنولوجيا العينات الفائقة.

Supersampling هي تقنية تؤدي إلى عرض صورة في اللعبة لأول مرة بدقة 4K ثم عرضها بدقة 1080 بكسل. هذا يجعل من الممكن رؤية المزيد من التفاصيل على تلفزيون عادي عالي الدقة. في المقابل ، ستفقد الصورة في بعض الأحيان ، ولكن وجود هذه التكنولوجيا مناسب للغاية لحل مؤقت. كما يتطلب أيضًا الإنشاء الأولي لصورة بدقة أعلى ، مما يعني أنها تتطلب أداء نظام لائق.

على سبيل المثال ، يمكنك التقاط لقطة شاشة من عرض Insan التكنولوجي الجميل للغاية والمتوفر مجانًا من Microsoft والمسجل على تلفزيون عالي الدقة بالكامل. الأول - بدون فائق ، والثاني - باستخدام.





كما ترى مع الزيادة ، فإن الفرق ليس هائلاً ، ولكنه موجود. نعم ، لن يحل هذا محل استخدام دقة 4K على نفس شاشة 4K ، ولكنه سيكون تافهًا لطيفًا لفترة من الوقت.

تقديم الشطرنج

كما يمكنك أن تفهم بالفعل ، تتطلب الدقة الأصلية قوة معالجة هائلة. لأن حتى أحدث الأنظمة أبعد ما تكون عن كونها قادرة دائمًا على السماح بذلك ؛ هناك حيل يتم من خلالها تحقيق الدقة بتكلفة إنتاجية أقل.

عرض الشطرنج هو تقنية يمكنك من خلالها إنشاء صورة ذات دقة أعلى على أساس صور ذات دقة أصغر وبعض البيانات الإضافية. في الواقع ، إنها تقلل قليلاً من الجودة النهائية للصورة بسبب انخفاض قوي في الطاقة المطلوبة.

تعمل التقنية ، كما يوحي الاسم ، عن طريق إزالة كل 2 بكسل من المشهد ، ثم لصق الأجزاء المفقودة ، وإذا لزم الأمر ، متوسطها.

لتحليل الطريقة ، سنأخذ شرحًا من موقع NeoGAF المثير للاهتمام ، ولكن المتوفى بالفعل. يناقش عملية تقديم انفجار بسيط للغاية. تظهر الصورة الأولى المعتاد (في حالتنا ، على سبيل المثال ، المستخدمة في الدقة الأصلية) تقديم البناء.



في الثانية - باستخدام التكنولوجيا:



كما ترون ، فإن عملية بناء إطار مختلفة تمامًا. نظرًا لانخفاض وحدات البكسل ، كما هو الحال في رقعة الشطرنج ، يتم تحميل النظام بكمية أقل ، ولكن هذا يؤدي ، على الرغم من أنه ليس إلى تدهور كبير ، في جودة الصورة النهائية. من المرجح أن يبدو متوسط ​​وحدات البكسل ، لأننا في النهاية نرى ضبابية طفيفة في الصورة.

الارتقاء

الترقية هي أبسط الطرق لتحويل دقة الصورة ، حيث يقوم المعالج (حتى جهاز تلفزيون عادي) برسم وحدات بكسل إضافية بشكل مستقل من أجل مطابقة دقتها.

الصورة النهائية ، على الرغم من أنها ستحتوي على الدقة المناسبة ، إلا أنها ستكون في الواقع الكثير من وحدات البكسل الجديدة المتوسطة ، والتي ستنعكس جودتها الرهيبة في الضبابية الكاملة النهائية للصورة ، خاصة بالمقارنة مع طرق أخرى لتحويل الصورة والدقة.



بطبيعة الحال ، نتيجة لمقارنة جميع طرق البناء الثلاثة ، يمكن القول أن الدقة الأصلية الطبيعية في النهاية تعطي أفضل صورة. في هذه الحالة ، بالطبع ، هناك اعتماد على القوة المطلوبة. كلما كانت الصورة التي تريدها أفضل وأفضل استخدام طريقة بناء الدقة ، زاد إنتاجية النظام الذي تحتاجه.

يمكن رؤية المقارنة النهائية لصورة الانفجار الناتجة في الصورة النهائية:

الجدوى الاقتصادية

كما هو مذكور بالفعل في المقالة ، كل هذا يتوقف على الغرض الذي ستقوم به لشراء تلفزيون 4K أو شاشة. لا يزال هناك محتوى قليل جدًا من هذه الجودة. علاوة على ذلك ، فإن التلفزيون بدقة 4K ليس موجودًا من حيث المبدأ حتى الآن.

عند استخدام التلفزيون للغرض المقصود منه ، لا يزال جهاز FHD-TV القديم لا يدرك جميع قدراته. كم عدد القنوات عالية الدقة التي لديك حاليًا؟ من الآمن أن نقول أن أصابع يد واحدة كافية لسردها. من هذا يستحق الأمر استنتاج بسيط ، لا معنى لاكتساب مثل هذه التقنية لك. هذا مضيعة للمال. وعود المسوقين بأحاسيس جديدة تمامًا من العرض في هذه الحالة هي اختراع خالص.

عند استخدام التلفزيون كجهاز وسائط متعددة ، يظهر فرق مرئي أخيرًا. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه في هذه الحالة ، يكون المحتوى صغيرًا للغاية. نعم ، إن مشاهدة سلسلة 4K على Netflix أمر رائع للغاية ، ولكن لا يوجد توطين في روسيا ، مما يعني أنه لا يمكن الاستفادة منه إلا من قِبل القليل.

التطبيق الرئيسي والأكثر شيوعًا للقرار الجديد الآن هو صناعة الألعاب. ولكن في هذه الحالة ، يجدر النظر في أنك ستحتاج إلى جهاز عالي الأداء (وبالتالي باهظ الثمن) (كمبيوتر شخصي أو ps4 pro أو Xbox One X) ، ودقة أصلية تستخدم جميع إمكانات شاشتك 4k ، فلن ترى دائمًا. بالنسبة للجزء الأكبر ، فقط لهذا التطبيق سيكون القرار الجديد منطقيًا.

من كل ما سبق ، يتبع ذلك أن دقة 4K المحدثة لا تزال موزعة بشكل سيئ للغاية. لا تقع في خدع المسوقين وتجري لشراء أجهزة جديدة. الشيء الوحيد الذي هو مطلوب بالفعل لهذا هو تدفق الخدمات والألعاب الحديثة ، وهي محدودة للغاية من حيث العدد. في الحالات الأخيرة ، تحتاج إلى التفكير بالتفصيل فيما إذا كانت هذه المزايا الصغيرة تستحق المال الذي تحتاج إلى إنفاقه.

سيكلف جهاز تلفزيون 4K الجديد تمامًا ما معدله 60،000 روبل ، وجهاز ألعاب عالي الأداء بسعر 40،000 روبل ، وفيلم بلوراي بدقة 4 آلاف بسعر 2000 روبل (ولا يزال يحتاج إلى مشغل منفصل) ، واشتراك في خدمة تدفق 4K "Netflix" 10 يورو شهريًا ( لا تنس أن الإنترنت عالي السرعة لا يزال مطلوبًا هنا). هل يستحق ذلك؟ الأمر متروك لك.