Καθώς το 4K αντικαθιστά το HD στα σπίτια μας, οι κατασκευαστές αποκαλύπτουν κάποια ενδιαφέρουσα ορολογία μάρκετινγκ, όπως το "Ultra HD upscaling" (UHD). Ωστόσο, η αναβάθμιση δεν είναι κάποια μοναδική δυνατότητα, αλλά επιτρέπει σε τηλεοράσεις 4K να λειτουργούν με μορφές βίντεο χαμηλότερης ανάλυσης, όπως 1080p και 720p.
Όλες οι τηλεοράσεις έχουν αναβάθμιση
Αναβάθμιση σημαίνει ότι το περιεχόμενο χαμηλής ανάλυσης θα γεμίσει ολόκληρη την οθόνη της τηλεόρασής σας. Χωρίς αυτό, ένα βίντεο χαμηλής ανάλυσης καταλαμβάνει λιγότερο από το ήμισυ του χώρου της οθόνης. Αυτό είναι ένα τυπικό χαρακτηριστικό σε όλες τις τηλεοράσεις. Ακόμη και οι τηλεοράσεις 1080p το είχαν - θα μπορούσαν να αναβαθμίσουν το περιεχόμενο 720p και να το εμφανίσουν σε λειτουργία πλήρους οθόνης σε οθόνη 1080p.
Η αναβάθμιση UHD είναι αυτό που κάνει την τηλεόρασή σας 4K να λειτουργεί όπως κάθε άλλη. Μπορεί να πάρει περιεχόμενο χαμηλότερης ανάλυσης και να το εμφανίσει σε ολόκληρη την οθόνη 4K.
Το αναβαθμισμένο περιεχόμενο 1080p σε μια οθόνη 4K φαίνεται συχνά καλύτερο από το περιεχόμενο 1080p σε μια κανονική οθόνη 1080p. Αλλά η αναβάθμιση δεν είναι μαγική - δεν θα έχετε την ευκρινή εικόνα που θα έχετε από πραγματικό, εγγενές περιεχόμενο 4K. Ετσι δουλευει.
Η ανάλυση υπάρχει σε φυσικό και οπτικό επίπεδο
Πριν ξεκινήσουμε την αναβάθμιση, πρέπει να κατανοήσουμε την έννοια της ανάλυσης εικόνας. Με μια ματιά, είναι μια σχετικά απλή ιδέα. Μια εικόνα ή βίντεο με υψηλή ανάλυση φαίνεται "καλύτερη" από μια εικόνα ή βίντεο με χαμηλή ανάλυση.
Ωστόσο, τείνουμε να ξεχνάμε μερικά βασικές πτυχές , δηλαδή, η διαφορά μεταξύ φυσικής ανάλυσης και οπτικής ανάλυσης. Αυτές οι πτυχές συνεργάζονται για να δημιουργήσουν μια καλή εικόνα και αποτελούν τη βάση για την κατανόηση της αναβάθμισης. Θα καλύψουμε επίσης την πυκνότητα των pixel - αλλά μην ανησυχείτε - θα διατηρήσουμε τα πράγματα σύντομα και γλυκά.
- Φυσική ανάλυση : Σε ένα φύλλο προδιαγραφών τηλεόρασης, η φυσική ανάλυση αναφέρεται απλώς ως «ανάλυση». Είναι ο αριθμός των pixel σε μια οθόνη. Μια τηλεόραση 4K έχει περισσότερα pixel από μια τηλεόραση 1080p και μια εικόνα 4K είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερη από μια εικόνα 1080p. Όλες οι οθόνες 4K, ανεξάρτητα από το μέγεθός τους, περιέχουν τον ίδιο αριθμό pixel. Ενώ οι τηλεοράσεις με υψηλή φυσική ανάλυση μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα επιπλέον εικονοστοιχεία τους για να προσφέρουν επιπλέον λεπτομέρειες, δεν λειτουργεί πάντα έτσι. Η φυσική ανάλυση βρίσκεται στο έλεος της οπτικής ανάλυσης.
- Οπτική ανάλυση : Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι παλιές φωτογραφίες κάμερας μίας χρήσης φαίνονται καλύτερες από τις φανταχτερές φωτογραφίες ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών του φίλου σας. Όταν μια φωτογραφία φαίνεται ευκρινής και έχει ευκρίνεια δυναμικό εύρος , έχει υψηλή οπτική ανάλυση. Οι τηλεοράσεις μερικές φορές σπαταλούν την υψηλή φυσική τους ανάλυση, προβάλλοντας βίντεο με μια δυσάρεστη οπτική ανάλυση. Αυτό οδηγεί σε θολές εικόνες και αντίθεση. Μερικές φορές, αυτό είναι αποτέλεσμα αναβάθμισης, αλλά θα επανέλθουμε σε αυτό σε ένα λεπτό.
- Πυκνότητα pixel : Ο αριθμός των pixel ανά ίντσα σε μια οθόνη. Όλες οι οθόνες 4K περιέχουν την ίδια ποσότητα pixel, αλλά σε μικρότερες οθόνες 4K, τα pixel είναι πιο κοντά το ένα στο άλλο, επομένως έχουν υψηλή πυκνότητα pixel. Ένα iPhone 4K, για παράδειγμα, έχει μεγαλύτερη πυκνότητα pixel από μια τηλεόραση 4K 70 ιντσών. Αυτό το αναφέρουμε για να ενισχύσουμε την ιδέα ότι το μέγεθος της οθόνης δεν είναι το ίδιο με τη φυσική ανάλυση και ότι η πυκνότητα των pixel μιας οθόνης δεν καθορίζει τη φυσική της ανάλυση.
Τώρα που είμαστε όλοι ενήμεροι για τη διαφορά μεταξύ φυσικής και οπτικής ανάλυσης, ήρθε η ώρα να αναβαθμίσουμε.
Η αναβάθμιση κάνει μια εικόνα "Μεγαλύτερη"
Κάθε τηλεόραση περιέχει ένα χάος αλγορίθμων παρεμβολής, οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την αναβάθμιση των εικόνων χαμηλής ανάλυσης. Αυτοί οι αλγόριθμοι προσθέτουν αποτελεσματικά pixel σε μια εικόνα για να αυξήσουν την ανάλυσή τους. Γιατί όμως θα πρέπει να αυξήσετε την ανάλυση μιας εικόνας;
Θυμηθείτε, η φυσική ανάλυση καθορίζεται από τον αριθμό των pixel σε μια οθόνη. Δεν έχει καμία σχέση με το πραγματικό μέγεθος της τηλεόρασής σας. Μια οθόνη τηλεόρασης 1080p αποτελείται μόνο από 2.073.600 pixel, ενώ μια οθόνη 4K έχει 8.294.400. Εάν εμφανίσετε ένα βίντεο 1080p σε τηλεόραση 4K χωρίς αναβάθμιση, το βίντεο θα καταλάβει μόνο το ένα τέταρτο της οθόνης.
Για μια εικόνα 1080p για προσαρμογή σε οθόνη 4K, πρέπει να κερδίσει 6 εκατομμύρια pixel μέσω της διαδικασίας αναβάθμισης (σε ποιο σημείο, θα γίνει εικόνα 4K). Ωστόσο, η αναβάθμιση βασίζεται σε μια διαδικασία που ονομάζεται παρεμβολή, η οποία είναι πραγματικά ένα δοξασμένο παιχνίδι εικασίας.
Η αναβάθμιση μειώνει την οπτική ανάλυση
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι παρεμβολής μιας εικόνας. Η πιο βασική ονομάζεται παρεμβολή «πλησιέστερου γείτονα». Για την εκτέλεση αυτής της διαδικασίας, ένας αλγόριθμος προσθέτει ένα πλέγμα "κενών" εικονοστοιχείων σε μια εικόνα και, στη συνέχεια, μαντεύει ποια τιμή χρώματος κάθε κενό εικονοστοιχείο θα πρέπει να εξετάζει τα τέσσερα γειτονικά του εικονοστοιχεία.
Για παράδειγμα, ένα κενό εικονοστοιχείο που περιβάλλεται από λευκά εικονοστοιχεία θα γίνει λευκό. ενώ ένα κενό εικονοστοιχείο που περιβάλλεται από λευκά και μπλε εικονοστοιχεία μπορεί να βγει ανοιχτό μπλε. Είναι μια απλή διαδικασία, αλλά αφήνει πολλά ψηφιακά αντικείμενα, θαμπάδα και τραχιά περιγράμματα σε μια εικόνα. Με άλλα λόγια, οι παρεμβαλλόμενες εικόνες έχουν κακή οπτική ανάλυση.
Συγκρίνετε αυτές τις δύο εικόνες. Το ένα στα αριστερά δεν έχει τροποποιηθεί, και το ένα στα δεξιά είναι το θύμα της διαδικασίας παρεμβολής του πλησιέστερου γείτονα. Η εικόνα στα δεξιά φαίνεται τρομερή, παρόλο που είναι η ίδια φυσική ανάλυση με αυτή στα αριστερά. Αυτό συμβαίνει σε μικρή κλίμακα κάθε φορά που η τηλεόρασή σας 4K χρησιμοποιεί την πλησιέστερη γειτονική παρεμβολή για να αναβαθμίσει μια εικόνα.
«Περιμένετε ένα λεπτό», ίσως να λέγατε. "Η νέα μου τηλεόραση 4K δεν μοιάζει με αυτό!" Λοιπόν, αυτό γιατί δεν βασίζεται αποκλειστικά στην πλησιέστερη γειτονική παρεμβολή - χρησιμοποιεί ένα συνδυασμό μεθόδων για την αναβάθμιση των εικόνων.
Η αναβάθμιση προσπαθεί να αντιμετωπίσει την οπτική ανάλυση, πάρα πολύ
Εντάξει, έτσι η πλησιέστερη γειτονική παρεμβολή είναι ελαττωματική Είναι μια μέθοδος brute-force για την αύξηση της ανάλυσης μιας εικόνας που δεν λαμβάνει υπόψη την οπτική ανάλυση. Γι 'αυτό οι τηλεοράσεις χρησιμοποιούν δύο άλλες μορφές παρεμβολής παράλληλα με την πλησιέστερη γειτονική παρεμβολή. Αυτά ονομάζονται διπολική (εξομάλυνση) παρεμβολή και διγραμμική (ακονίζοντας) παρεμβολή.
Με διπολική (ομαλή) παρεμβολή, κάθε εικονοστοιχείο που προστίθεται σε μια εικόνα κοιτάζει στα 16 γειτονικά του εικονοστοιχεία για να πάρει χρώμα. Αυτό οδηγεί σε μια εικόνα που είναι σαφώς «απαλή». Από την άλλη πλευρά, η διμερή παρεμβολή κοιτάζει μόνο τους δύο πλησιέστερους γείτονές της και παράγει μια «αιχμηρή» εικόνα. Συνδυάζοντας αυτές τις μεθόδους - και εφαρμόζοντας ορισμένα φίλτρα για αντίθεση και χρώμα - η τηλεόρασή σας μπορεί να δημιουργήσει μια εικόνα που δεν έχει αξιοπρόσεχτος απώλεια οπτικής ποιότητας.
Φυσικά, η παρεμβολή εξακολουθεί να είναι ένα παιχνίδι εικασίας. Ακόμα και με σωστή παρεμβολή, ορισμένα βίντεο μπορούν να πάρουν "φαντάσματα" μετά την αναβάθμιση - ειδικά αν η φθηνή σας τηλεόραση χάλια στην αναβάθμιση. Αυτά τα αντικείμενα γίνονται επίσης πιο εμφανή όταν οι εικόνες εξαιρετικά χαμηλής ποιότητας (720p και χαμηλότερες) αναβαθμίζονται σε ανάλυση 4K ή όταν οι εικόνες αναβαθμίζονται σε εξαιρετικά μεγάλες τηλεοράσεις με χαμηλή πυκνότητα pixel.
Η παραπάνω εικόνα δεν αποτελεί παράδειγμα αναβάθμισης από τηλεόραση. Αντ 'αυτού, είναι ένα παράδειγμα της αναβάθμισης που έγινε για το Buffy The Vampire Slayer Έκδοση HD DVD (λήφθηκε από μια έκθεση βίντεο από Πάθος του The Nerd ). Είναι ένα καλό (αν και ακραίο) παράδειγμα του πόσο κακή παρεμβολή μπορεί να καταστρέψει μια εικόνα. Όχι, ο Νίκολας Μπρέντον δεν φοράει μακιγιάζ κηρώδους βαμπίρ, αυτό ακριβώς συνέβη στο πρόσωπό του κατά τη διαδικασία αναβάθμισης.
Ενώ όλες οι τηλεοράσεις προσφέρουν αναβάθμιση, μερικές μπορεί να έχουν καλύτερους αλγόριθμους αναβάθμισης από άλλες, με αποτέλεσμα μια καλύτερη εικόνα.
Η αναβάθμιση είναι απαραίτητη και σπάνια αξιοσημείωτη
Ακόμα και με όλα τα σφάλματα, η αναβάθμιση είναι καλό. Είναι μια διαδικασία που συνήθως ξεκινά χωρίς εμπόδια και σας επιτρέπει να παρακολουθείτε μια ποικιλία μορφών βίντεο στην ίδια τηλεόραση. Είναι τέλειο; Φυσικά και όχι. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένοι καθαριστές ταινιών και βιντεοπαιχνιδιών προτιμούν να απολαμβάνουν την παλιά τέχνη στο προοριζόμενο μέσο: τηλεοράσεις με παλιό κώλο. Όμως, από τώρα, η αναβάθμιση δεν είναι κάτι που πρέπει να ενθουσιαστεί πολύ. Ούτε είναι κάτι που πρέπει να αναστατωθείτε.
Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μορφές βίντεο 8K, 10K και 16K υποστηρίζονται ήδη από μέρος του υλικού χρησιμοποιούμε κάθε μέρα. Εάν η τεχνολογία αναβάθμισης δεν μπορεί να ανταποκριθεί σε αυτές τις μορφές υψηλής ανάλυσης, υπάρχει πιθανότητα να οδηγήσει σε πολύ μεγαλύτερη απώλεια ποιότητας από ό, τι έχουμε συνηθίσει.
Δεδομένου ότι οι κατασκευαστές και οι υπηρεσίες ροής παραμένουν σύροντας τα πόδια τους προς το 4K , όμως, ίσως δεν πρέπει να ανησυχούμε για το 8K ακόμη.
