"การเพิ่มขนาด" บนทีวีคืออะไรและทำงานอย่างไร?

เนื่องจาก 4K เข้ามาแทนที่ HD ในบ้านเราผู้ผลิตจึงเปิดตัวศัพท์แสงทางการตลาดที่น่าสนใจเช่น“ การลดอัตราการสุ่มสัญญาณ Ultra HD” (UHD) แต่การลดอัตราการสุ่มสัญญาณไม่ใช่คุณสมบัติพิเศษเพียงอย่างเดียวช่วยให้ทีวี 4K ทำงานกับรูปแบบวิดีโอที่มีความละเอียดต่ำกว่าเช่น 1080p และ 720p

ทีวีทุกเครื่องมีการเพิ่มขนาด

การเพิ่มขนาดหมายความว่าเนื้อหาความละเอียดต่ำจะเต็มหน้าจอทีวีของคุณ หากไม่มีวิดีโอความละเอียดต่ำจะใช้พื้นที่หน้าจอน้อยกว่าครึ่งหนึ่ง นี่เป็นคุณสมบัติทั่วไปในทีวีทุกเครื่อง แม้แต่ทีวี 1080p ก็มี - พวกเขาสามารถยกระดับเนื้อหา 720p และแสดงในโหมดเต็มหน้าจอบนหน้าจอ 1080p

การลดอัตราการสุ่มสัญญาณ UHD คือสิ่งที่ทำให้ทีวี 4K ของคุณทำงานได้เหมือนกับที่อื่น ๆ สามารถรับเนื้อหาที่มีความละเอียดต่ำกว่าและแสดงบนหน้าจอ 4K ทั้งหมด

เนื้อหา 1080p ที่อัปสเกลบนหน้าจอ 4K มักจะดูดีกว่าเนื้อหา 1080p บนหน้าจอ 1080p ปกติ แต่การเพิ่มสเกลไม่ใช่เรื่องวิเศษคุณจะไม่ได้ภาพที่คมชัดจากเนื้อหา 4K เนทีฟที่แท้จริง วิธีการทำงานมีดังนี้

ความละเอียดมีอยู่ในระดับกายภาพและภาพ

ก่อนที่จะทำการขยายขนาดเราจำเป็นต้องเข้าใจแนวคิดของความละเอียดของภาพ สรุปเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างง่าย รูปภาพหรือวิดีโอที่มีความละเอียดสูงจะ "ดี" กว่ารูปภาพหรือวิดีโอที่มีความละเอียดต่ำ

อย่างไรก็ตามเรามักจะลืมไปบ้าง ประเด็นสำคัญ กล่าวคือความแตกต่างระหว่างความละเอียดทางกายภาพและความละเอียดทางแสง แง่มุมเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างภาพลักษณ์ที่ดีและเป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจการลดขนาด เราจะครอบคลุมความหนาแน่นของพิกเซลด้วย แต่ไม่ต้องกังวลเราจะทำให้สิ่งต่างๆสั้นและน่าสนใจ

• ความละเอียดทางกายภาพ : ในแผ่นข้อมูลจำเพาะของทีวีความละเอียดทางกายภาพเรียกง่ายๆว่า "ความละเอียด" เป็นจำนวนพิกเซลบนจอแสดงผล ทีวี 4K มีพิกเซลมากกว่าทีวี 1080p และภาพ 4K มีขนาดสี่เท่าของภาพ 1080p จอแสดงผล 4K ทั้งหมดไม่ว่าจะมีขนาดเท่าใดก็ตามจะมีจำนวนพิกเซลเท่ากัน ในขณะที่ทีวีที่มีความละเอียดทางกายภาพสูงสามารถใช้พิกเซลพิเศษเพื่อให้รายละเอียดเพิ่มเติม แต่ก็ไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป ความละเอียดทางกายภาพขึ้นอยู่กับความละเอียดของแสง
• ความละเอียดออฟติคัล : นี่คือเหตุผลว่าทำไมภาพถ่ายจากกล้องที่ใช้แล้วทิ้งของคุณจึงดูดีกว่าภาพถ่ายจากกล้องดิจิทัลของเพื่อนที่อวดรู้ เมื่อภาพถ่ายดูคมชัดและมีความชัดเจน ช่วงไดนามิก มีความละเอียดออปติคอลสูง บางครั้งทีวีใช้ความละเอียดทางกายภาพสูงโดยการแสดงวิดีโอที่มีความละเอียดออปติคอลที่เส็งเคร็ง ทำให้ภาพเบลอและคอนทราสต์ บางครั้งนี่เป็นผลมาจากการลดขนาด แต่เราจะกลับไปที่จุดนั้นในไม่กี่นาที
• ความหนาแน่นของพิกเซล : จำนวนพิกเซลต่อนิ้วบนจอแสดงผล จอแสดงผล 4K ทั้งหมดมีจำนวนพิกเซลเท่ากัน แต่ในจอภาพ 4K ขนาดเล็กพิกเซลจะอยู่ใกล้กันมากขึ้นจึงมีความหนาแน่นของพิกเซลสูง ตัวอย่างเช่น iPhone 4K มีความหนาแน่นของพิกเซลสูงกว่าทีวี 4K ขนาด 70 นิ้ว เรากำลังพูดถึงสิ่งนี้เพื่อตอกย้ำแนวคิดที่ว่าขนาดหน้าจอไม่ใช่สิ่งเดียวกับความละเอียดทางกายภาพและความหนาแน่นของพิกเซลของหน้าจอไม่ได้กำหนดความละเอียดทางกายภาพ

ตอนนี้เราทุกคนเข้าใจถึงความแตกต่างระหว่างความละเอียดทางกายภาพและออปติคอลแล้วก็ถึงเวลาปรับขนาด

การเพิ่มขนาดทำให้ภาพ“ ใหญ่ขึ้น”

ทีวีทุกเครื่องมีอัลกอริธึมการแก้ไขที่ยุ่งเหยิงซึ่งใช้ในการยกระดับภาพที่มีความละเอียดต่ำ อัลกอริทึมเหล่านี้เพิ่มพิกเซลให้กับรูปภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มความละเอียด แต่ทำไมคุณต้องเพิ่มความละเอียดของภาพ

โปรดจำไว้ว่าความละเอียดทางกายภาพถูกกำหนดโดยจำนวนพิกเซลบนจอแสดงผล ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับขนาดจริงของทีวีของคุณ หน้าจอทีวี 1080p ประกอบด้วย 2,073,600 พิกเซลเท่านั้นในขณะที่หน้าจอ 4K มี 8,294,400 หากคุณแสดงวิดีโอ 1080p บนทีวี 4K โดยไม่มีการลดขนาดวิดีโอจะใช้เวลาเพียงหนึ่งในสี่ของหน้าจอ

เพื่อให้ภาพ 1080p พอดีกับจอแสดงผล 4K จำเป็นต้องได้รับ 6 ล้านพิกเซลผ่านขั้นตอนการลดขนาด (ณ จุดนั้นภาพจะกลายเป็นภาพ 4K) อย่างไรก็ตามการลดขนาดต้องอาศัยกระบวนการที่เรียกว่าการแก้ไขซึ่งเป็นเพียงเกมเดาที่น่ายกย่อง

การเพิ่มขนาดช่วยลดความละเอียดของแสง

มีหลายวิธีในการแก้ไขภาพ ขั้นพื้นฐานที่สุดเรียกว่าการแก้ไข“ เพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด” ในการดำเนินการขั้นตอนนี้อัลกอริทึมจะเพิ่มตาข่ายของพิกเซลที่ "ว่าง" ลงในรูปภาพจากนั้นจึงคาดเดาว่าค่าสีใดที่พิกเซลว่างแต่ละพิกเซลควรเป็นโดยดูจากพิกเซลที่อยู่ใกล้เคียงทั้งสี่พิกเซล

ตัวอย่างเช่นพิกเซลว่างที่ล้อมรอบด้วยพิกเซลสีขาวจะกลายเป็นสีขาว ในขณะที่พิกเซลว่างที่ล้อมรอบด้วยพิกเซลสีขาวและสีน้ำเงินอาจเป็นสีฟ้าอ่อน เป็นกระบวนการที่เรียบง่าย แต่ทิ้งสิ่งประดิษฐ์ดิจิทัลเบลอและโครงร่างที่ขรุขระไว้ในรูปภาพ กล่าวอีกนัยหนึ่งภาพที่ถูกแก้ไขมีความละเอียดของแสงที่ไม่ดี

เปรียบเทียบสองภาพนี้ ทางด้านซ้ายไม่มีการแก้ไขและทางด้านขวาเป็นเหยื่อของกระบวนการแก้ไขเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด ภาพทางด้านขวาดูแย่มากแม้ว่าจะมีความละเอียดทางกายภาพเดียวกันกับภาพทางซ้าย สิ่งนี้เกิดขึ้นในระดับเล็ก ๆ ทุกครั้งที่ทีวี 4K ของคุณใช้การแก้ไขเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดเพื่ออัพสเกลภาพ

“ เดี๋ยวก่อน” คุณอาจจะพูด “ ทีวี 4K เครื่องใหม่ของฉันดูไม่เป็นแบบนี้!” นั่นเป็นเพราะมันไม่ได้อาศัยการแก้ไขเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดโดยสิ้นเชิง แต่ใช้วิธีการหลายอย่างในการปรับขนาดภาพ

การพยายามอัพสเกลเพื่อจัดการกับความละเอียดออปติคอลด้วย

โอเคการแก้ไขเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดจึงมีข้อบกพร่อง เป็นวิธีการบังคับที่ดุร้ายในการเพิ่มความละเอียดของภาพที่ไม่ได้คำนึงถึงความละเอียดของแสง นั่นคือเหตุผลที่ทีวีใช้การแก้ไขอีกสองรูปแบบควบคู่ไปกับการแก้ไขเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด สิ่งเหล่านี้เรียกว่าการแก้ไขแบบไบคิวบิก (การทำให้เรียบ) และการแก้ไขทวิภาคี (การเหลา)

ด้วยการแก้ไขแบบ bicubic (การปรับให้เรียบ) แต่ละพิกเซลที่เพิ่มเข้าไปในภาพจะมีลักษณะเป็นพิกเซลใกล้เคียง 16 พิกเซลเพื่อให้ได้สี ทำให้ได้ภาพที่“ นุ่มนวล” อย่างแน่นอน ในทางกลับกันการแก้ไขทวิภาคี (การเหลา) จะดูเฉพาะเพื่อนบ้านสองคนที่อยู่ใกล้ที่สุดและให้ภาพที่ "คมชัด" ด้วยการผสมผสานวิธีการเหล่านี้เข้าด้วยกันและใช้ฟิลเตอร์บางอย่างสำหรับคอนทราสต์และสีทีวีของคุณสามารถสร้างภาพที่ไม่มี เห็นได้ชัด การสูญเสียคุณภาพแสง

แน่นอนว่าการสอดแทรกยังคงเป็นเกมที่เดาได้ แม้จะมีการแก้ไขที่เหมาะสม แต่วิดีโอบางรายการก็สามารถเกิด "ภาพซ้อน" ได้หลังจากที่ลดขนาดโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากทีวีราคาถูกของคุณมีการลดขนาด สิ่งประดิษฐ์เหล่านี้จะปรากฏชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อภาพคุณภาพต่ำมาก (720p และต่ำกว่า) ถูกปรับขนาดเป็นความละเอียด 4K หรือเมื่อขยายขนาดภาพบนทีวีขนาดใหญ่ที่มีความหนาแน่นของพิกเซลต่ำ

ภาพด้านบนไม่ใช่ตัวอย่างของการลดขนาดจากทีวี แต่เป็นตัวอย่างของการลดขนาดสำหรับไฟล์ มือใหม่ฆ่าแวมไพร์ ปล่อย HD DVD (นำมาจากวิดีโอเรียงความโดย Passion of The Nerd ). เป็นตัวอย่างที่ดี (แม้ว่าจะรุนแรง) ว่าการแก้ไขที่ไม่ดีสามารถทำลายภาพได้อย่างไร ไม่นิโคลัสเบรนดอนไม่ได้แต่งหน้าแบบแวมไพร์คล้ายขี้ผึ้งนั่นเป็นเพียงสิ่งที่เกิดขึ้นกับใบหน้าของเขาในระหว่างกระบวนการลดขนาด

ในขณะที่ทีวีทุกเครื่องมีการลดขนาด แต่บางรุ่นอาจมีอัลกอริธึมการลดขนาดที่ดีกว่าทีวีอื่น ๆ ซึ่งส่งผลให้ได้ภาพที่ดี

การเพิ่มขนาดเป็นสิ่งที่จำเป็นและแทบจะไม่สามารถสังเกตเห็นได้

แม้จะมีข้อผิดพลาดทั้งหมด แต่การเพิ่มขนาดก็เป็นสิ่งที่ดี เป็นกระบวนการที่มักจะดำเนินไปโดยไม่ติดขัดและช่วยให้คุณสามารถรับชมวิดีโอหลากหลายรูปแบบบนทีวีเครื่องเดียวกันได้ สมบูรณ์แบบหรือไม่ ไม่แน่นอน นั่นเป็นสาเหตุที่นักถ่ายภาพยนตร์และวิดีโอเกมบางคนชอบที่จะเพลิดเพลินกับงานศิลปะเก่า ๆ บนสื่อที่ตั้งใจไว้นั่นคือทีวีรุ่นเก่า แต่ในตอนนี้การลดขนาดไม่ใช่เรื่องที่ต้องตื่นเต้นมากนัก ไม่ใช่เรื่องที่จะทำให้เสียใจเกินไป

เป็นที่น่าสังเกตว่ารูปแบบวิดีโอ 8K, 10K และ 16K ได้รับการสนับสนุนแล้ว ฮาร์ดแวร์บางตัว เราใช้ทุกวัน หากเทคโนโลยีการลดขนาดไม่สามารถรองรับรูปแบบความละเอียดสูงเหล่านี้ได้ก็มีโอกาสที่จะทำให้คุณภาพสูญเสียมากกว่าที่เราเคยชิน

เนื่องจากผู้ผลิตและบริการสตรีมยังคงอยู่ ลากเท้าไปที่ 4K แต่บางทีเรายังไม่ควรกังวลเกี่ยวกับ 8K ในตอนนี้