从科学的角度，而不是广告的角度，为自己的爱人选择电视

大家好

这篇短文的写作促使我就电视的选择展开争论。

如今，在这一领域以及“相机的百万像素”领域中，营销bacchanalia一直在追求许可：HD Ready早已被Full HD取代，并且4K甚至8K已经越来越流行。

让我们看看-我们真正​​需要什么？

学校的几何课程和Wikipedia的一些基础知识将在此方面为我们提供帮助。

因此，根据这个非常维基百科的内容 ，普通人的裸眼是一种独特的设备，可以同时以130°-160°的角度查看空间，并以1-2'（约0.02°-0.03°）的角度区分元素。 在这种情况下， 快速对焦发生在10厘米（年轻人）至50厘米（大多数50岁以上的人）到无限远的距离 。

看起来很酷。 其实不是那么简单。

以下是右眼的视野（外围卡，刻度上的数字为角度）。



橙色斑点是眼底盲点的投射部位。 眼睛的视场不具有规则的圆形，这是由于鼻子从内侧和上下眼睑限制了视线。

如果您叠加了左右眼的图片，那么我们将得到如下内容：



不幸的是，人眼无法在整个平面上以宽角度提供相同的视觉质量。 是的，用两只眼睛我们可以识别出前方180°范围内的物体，但是我们只能识别110°以内的三维物体（至绿色区域），而只有约60°-70°较小范围内的全色物体（至蓝色区域）才能识别它们。 是的，在某些鸟类中，视场几乎达到360°，但是我们拥有所拥有的。

因此，我们得到一个人以60°-70°的视角接收最高质量的图像 。 如果您需要更多的覆盖范围，我们将被迫通过图像“奔跑”。

现在介绍电视。 默认情况下，请考虑使用最流行的宽高比为16：9的电视以及纯平电视。



即，结果是：W：L ＝ 16：9，并且D是屏幕的对角线。

从这里，回顾勾股定理：



因此，假设该分辨率为：

• HD Ready具有1280x720像素
• 全高清为1920x1080像素
• 超高清4K具有3840x2160像素，

我们得到像素的侧面是：

• 高清就绪：D / 1468.60
• 全高清：D / 2202.91
• 超高清4K：D / 4,405.81

现在，让我们计算到屏幕的最佳距离，以使眼睛覆盖整个图像。



从图中可以明显看出



由于我们对图像的高度和宽度具有较大的参数-并且眼睛需要在整个宽度上覆盖整个屏幕-因此，考虑到如上所示，可视角度不应超过70度，因此我们计算出到屏幕的最佳距离：



也就是说： 为了使眼睛能覆盖整个屏幕，我们的距离必须不小于屏幕对角线的一半 。 同时，此距离至少应为50厘米，以使任何年龄的人都能舒适地对焦。 记住这一点。

现在，让我们计算一个人区分屏幕上像素的距离。 这是一个与角度的切线相同的三角形，在这种情况下，只有R是像素大小：



即：在大于2873.6像素大小的距离处，眼睛看不到颗粒感。 因此，考虑到上方像素边的计算，您必须与屏幕保持以下最小距离，以便图片正常：

• HD就绪：D / 1468.60 x 2873.6 = 1.96D，即两个屏幕对角线
• 全高清：D / 2202.91 x 2873.6 = 1.3D，即比对角线屏幕少一半左右
• 超高清4K：D / 4405.81 x 2873.6 = 0.65D，即屏幕对角线的一半多一点

现在一切都变成了-

结论

1. 您离屏幕的距离不应超过50厘米-眼睛将无法正常聚焦在图像上。
2. 您不应坐在屏幕对角线的0.63附近，否则眼睛会感到疲倦，因为它必须绕过图片。
3. 如果您打算以大于两个屏幕对角线的距离看电视-不要购买比“高清就绪”还凉的东西-您将不会注意到两者之间的区别。
4. 如果您打算在大于屏幕对角线一半的距离处看电视-不要购买比Full HD凉爽的东西-您不会注意到两者之间的区别。
5. 仅当您看着屏幕的对角线距离小于一半且小于对角线的一半时，才建议使用4K。 也许这是某种计算机游戏监视器或巨型面板，或者是紧靠电视的椅子。
6. 使用更高的分辨率是没有意义的-您要么看不到4K的差异，要么您太靠近屏幕并且视角将无法覆盖整个平面（请参见上面的第2段）。 通过弯曲的屏幕可以部分解决该问题-但计算（更为复杂）表明此增益极为可疑。

现在，我建议测量您的房间，您最喜欢的沙发的位置，电视的对角线并思考：多付一点钱有意义吗？

PS我故意没有讨论或提及我难以计算和比较的特征。
其中有很多：处理频率，对比度，改变像素状态的时间等等，在这里我什至在术语上也会感到困惑。 选择时它们非常重要，但这是一个单独的问题。
我在这里专门讨论分辨率，并通过简单的计算显示它特别大，并且没有必要...
很有可能具有其他特征-当发明新的术语和技术时，与缺乏知识相关的相同营销陷阱，“文字游戏”，而实际上却是胡说八道等等。

PPS非常感谢尊敬的nidalee 的评论 ：事实证明， Netflix在其VMAF图像质量计算中收到了类似的数据：

当我们将VMAF开源时发布的原始模型是基于这样的假设：观看者坐在类似客厅的环境中的1080p显示器前面，观看距离是屏幕高度（3H）的3倍。 此设置通常在许多情况下很有用。

最近，我们添加了一个新的4K VMAF模型，该模型可以预测在4K电视上显示并从1.5H距离观看的视频的主观质量。 1.5H的观看距离是普通观看者欣赏4K内容清晰度的最大距离。 4K模型与默认模型相似，因为这两个模型均以1/60度/像素的临界角频率捕获质量。 但是，4K模型假定视角更宽，这会影响对象使用的中央凹与周围视觉。

L = 0.49D =>从这里开始， 3L = 1.47D（对于Full HD）; 1.5L = 0.74D（对于4K） 。 从原则上讲，这与我的结论一致。