iPadPro屏不够看?94ppd极限在前,视网膜屏需重定义
最近有个关于“视网膜分辨率”的研究,直接把咱们过去的认知给打破了。
之前不管是买手机还是选电视,大家都觉得“视网膜分辨率”大概就是60ppd,毕竟这是从斯内伦20/20视力标准来的,这么多年也没人怎么质疑。
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但这个新研究一出来,才发现不是这么回事儿。
科研团队搭了一套机械化的滑动显示装置,用来测人眼能辨的最高分辨率。
装置用的是27英寸的日本艺卓ColorEdge4K显示器,还装在移动支架上,能沿着1.6米的轨道动。
通过调整显示器和人的距离,就能精准控制分辨率,不用像以前那样靠像素重采样,避免了数据不准的问题。
本来想觉得这装置也就比老方法强一点,后来发现它解决了之前研究的大麻烦,过去测分辨率总控制不好刺激画面,这次滑动设计直接把这问题搞定了。
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他们找了18个人做测试,6个女生、12个男生,平均年龄25岁多。
这些人要么视力正常,要么戴眼镜能矫正到正常,色觉也没问题。
测试的时候,让他们看无色、红绿、黄紫三种图案,还换了10度、20度两种视角。
结果出来吓一跳,中心凹的无色视觉分辨率能到94ppd,红绿的也有89ppd,就黄紫的低点儿,53ppd。
咱们平时用的高端设备,比如2024款13英寸iPadPro,它的UltraRetinaXDR屏在35厘米视距下也就65ppd,跟这新数据比差不少。
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后来为了确认结果靠谱,科研人员还做了文字刺激实验。
找了12个之前的受试者,看白底黑字和黑底白字的文本,对比不同分辨率下的清晰度。
这结果跟之前测条纹的差不多,说明高对比度的内容,比如咱们平时看的文字,视觉极限也比现有设备高。
这一下就把“60ppd是视网膜分辨率上限”的说法给否了。
知道了分辨率极限还不算完,这研究还挖出了两个影响分辨率的关键因素,挺有意思的。
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一个是色彩通道,一个是视网膜偏心率。
先说说色彩通道。
咱们现在看的图片、视频,大多用的是色度子采样技术,比如JPEG、H.265这些格式,都默认把色度通道分辨率降到无色通道的一半。
理由是“人眼对高频色度不敏感”,但这研究发现不是所有色彩都这样。
红绿通道的分辨率都快赶上无色了,只有黄紫通道才符合之前的假设。
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如此看来,现在的色度子采样技术其实有点“一刀切”,会让红绿的高频细节丢了,比如看红色的字,边缘可能会模糊,这就是技术没跟上视觉规律导致的。
再说说视网膜偏心率,简单说就是画面离眼睛中心的距离。
研究里有张图,能明显看到分辨率随偏心率增加往下掉。
无色的在中心到10度视角里降了2.3倍,红绿和黄紫更夸张,都快降5倍了。
这其实跟眼睛的结构有关,视网膜中心的锥细胞密,越往边上越稀,神经节细胞的分布也一样。
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我觉得这对XR头显特别有用,现在的头显比如MetaQuest3,也就只敢降低周边的无色分辨率,要是结合这个研究,把红绿、黄紫通道的分辨率也按偏心率调一调,肯定能省不少计算资源,还不影响观感。
还有个点得提,就是人群差异。
科研人员把测试数据拟合了一下,发现不同人分辨率极限差得挺多。
比如在20度视角下,一半人能辨22ppd,但有95%的人能辨到35ppd。
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现在显示行业设计产品,大多按80%的人来定标准,要是想让95%的人都感觉不到“像素感”,就得调整观看距离,研究模型说至少要6个显示器高度的距离,比国际电信联盟建议的3.2倍屏高多了。
毫无疑问,这对电视、显示器的设计标准是个不小的冲击。
这研究不只是在实验室里出个数据,它对咱们平时用的显示设备影响挺大,尤其是现在热门的8K电视和视频编码技术。
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先说说8K电视。
现在市面上8K电视不少,宣传得也厉害,但按这研究来看,好多时候咱们根本用不上。
国际电信联盟说8K电视的观看距离是0.8到3.2倍显示器高度,可研究发现,只要距离超过1.3倍屏高,8K和4K的差别就看不出来了。
难怪现在8K电视卖得一般,不是技术不好,是没找准人眼的“痛点”,花大价钱买8K,要是放客厅里离得远,跟看4K没区别,这不浪费嘛。
再说说视频编码。
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现在的编码技术对所有色彩通道都“一视同仁”,但研究告诉我们红绿通道需要更高的分辨率。
我觉得以后像AV1这种新的编码标准,完全可以改改,对红绿通道少降点分辨率,黄紫通道按老规矩来。
这样一来,既不用多占带宽,又能让红绿的画面更清晰,比如看绿植、红色的物体,细节能更到位,这比现在“一刀切”的做法靠谱多了。
回头看看以前的研究,比如1894年韦特海姆用金属丝光栅测视敏度,还有1928年韦茅斯只测中心1.5度视野,这些研究都有局限。
这次的新研究虽然用了现代技术,但其实是把老研究的思路升级了,不只测单一维度,而是把色彩、偏心率、人群差异都考虑进去,测的是“自然观看时的分辨率极限”,这比只测生理数据实用多了。
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这个研究把“视网膜分辨率”的标准给明确了,不是模糊的60ppd,而是无色94ppd、红绿89ppd。
它不光是推翻了老认知,更给显示行业指了条路,以后别盲目堆分辨率参数,得跟着人眼的视觉规律来。
不管是做手机屏、XR头显,还是优化视频编码,都得考虑色彩通道、视网膜偏心率这些因素。
这对咱们消费者也有好处,以后买设备不用光看参数表,知道什么样的分辨率真正够用,能少花不少冤枉钱。
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