Сверхвысокое разрешение, или что нас ждет после FullHD
Как вы все знаете, семимильными шагами внедряется формат HDTV, уже начинается вещание даже в технически не сильно продвинутых странах, в развитых уже идет, и даже FullHD. Доступны бытовые пользовательские устройства, поддерживающие формат, вовсю появляются анонсы о пятидюймовых смартфонах с разрешением экрана в 1920х1080 *, а компьютеры и дисплеи его поддерживают уже давно.
Японская фирма NHK еще пять лет назад предложила формат UHDTV (Ultra-High Definition), с разрешением видео 7,680 × 4,320 и звуком 22.2.
Если звук до сих пор у многих стерео, то с разрешением уже картина проясняется. Современные видеокарты, например Radeon с технологией Eyefinity, поддерживают более двух мониторов, выходя за рамки HD. Тот же Radeon с «монитором» Samsung MD230X6 выдает разрешение 5760x2160, что, согласитесь, впечатляет. И это в 2009 году.
Только этот «монитор» имеет размеры 150х70 сантиметров, и вряд ли уместится на стол. Поэтому встает вопрос о компактности.
Тем временем, уже начато производство, так сказать, переходного формата, называемого 4К. Формат регламентирует количество пикселей в широкой части экрана, равную примерно 4096 пикселей, количество пикселей в узкой части варьируется в зависимости от соотношения сторон. Уже сейчас можно найти дорогие телевизоры, поддерживающие это разрешение.
Другая интересная технология, напрямую относящаяся к теме — технология Retina от Apple. Казалось бы, это уже не новинка, и многие современные смартфоны обладают лучшими параметрами, например, упомянутые выше пятидюймовые FullHD аппараты. Но стоит отдать должное компании Apple, ведь во многом благодаря их действиям мы имеем не только смартфоны в современном их представлении, но и концепцию экранов с разрешением, не позволяющим глазу различать пиксели.
Напомню, что Retina на iPhone обладает разрешающей способностью 326 пикселей на дюйм (у iPhone). Для сравнения, разрешение FullHD 22" монитора — примерно 100 пикселей на дюйм. Если мы «уплотним пиксели», увеличив разрешение в 3-4 раза, то обычный монитор сможет показывать UHDTV.
Зачем же нам такое гигантское разрешение? «У меня если поставить больше 1024 разрешение буквы слишком мелкие», скажете вы? Стоит напомнить, что на современных ОС уже полным ходом внедряются концепции независимых от разрешения интерфейсов. В Windows, начиная с Vista есть возможность масштабировать размеры графических элементов и шрифтов. В Mac OS X также есть возможность реализовать независимый от разрешения интерфейс:
На конференции WWDC 2012 компания Apple представила следующее поколение ноутбуков MacBook Pro — с дисплеем Retina. Разрешение экрана Retina составляет 2880 x 1800 пикселов, что при диагонали в 15,4 дюйма дает плотность пикселей 220 точек на дюйм.
Это, конечно, еще не UHD, и даже не 4К, но весьма серьезный шаг вперед по сравнению со стандартом High Definition.
Если Retina для iPhone и iPad была чем-то вроде «фишки для своих», некой особенностью портативных устройств, то появление пятнадцатидюймового дисплея со сверхвысоким разрешением — наступление в область персональных компьютеров. Как бы ни хаяли ненавистники компанию, но Apple задает новые тренды в области IT, и Retina — не исключение. Сейчас есть много коммуникаторов с высоким разрешением, несложно найти 11.6" ноутбук или планшет с разрешением FullHD, и появляются мониторы с матрицами 4K.
Заклятый враг яблочной компании, к слову, предлагает FullHD на своем десятидюймовом планшете Surface Pro:
Замечено, что невооруженный глаз не различает деталей меньше 300 ppi. Тем не менее, это значение зависит от расстояния между изображением и зрителем и его, зрителя, зрения. Дисплеи, поддерживающие разрешение свыше 300 ppi, не бликующие, яркие, равномерно подсвеченные и интерактивные, могут быть гораздо более приятными пользователю, чем лучшие распечатки на бумаге, не в малой степени благодаря интерактивности. Такая четкость сделает антиальясинг (сглаживание) устаревшим, реализует концепцию WISYWIG в графике, и замостит путь в настоящую эру «офиса без бумаги».
Казалось бы, что еще можно выжать из технологии показа пикселей на плоском экране? Если их уплотнить так, что без увеличительного стекла не разглядеть, то какой вообще резон показывать так много информации на ограниченном пространстве?
И тут у меня есть мнение.
Все наверняка прекрасно осведомлены о существовании стандартов 3D изображения: затворные или поляризационные очки и экран, так или иначе работающий с ними.
Сверхвысокое разрешение позволит размещать на месте одного современного пикселя некий мета-пиксель, оснащенный микролинзой. В каждом направлении он будет излучать свое изображение, что позволит создать не просто стереоизображение, как сейчас, а самое что ни на есть 3D. С каждого угла для каждого глаза картинка иная, и даже легкое перемещение головы даст новую картинку, как и в реальной жизни. В случае со стереоизображением такое достижимо только при использовании трекинга положения зрителя, требует дополнительного оборудования и работает только для одного зрителя.
Само собой, возникает проблема создания и передачи контента, ведь текущие технологии «3D»-видеозаписи используют две камеры…
Тут, как мне кажется, тоже есть решение. Многие могли слышать о новой камере Lytro. Ее реализация практически идентична вышеописанной идее матрицы микролинз. Теоретически камера оснащенная сенсором подобной технологии сможет создавать контент, пригодный для воспроизведения на «True-3D» дисплеях.
Остается проблема передачи таких объемов данных, но это лишь вопрос времени. Уже сейчас стандарт WirelessHD спецификации 1.1 позволяет передавать изображение в формате 4К.
Кстати, вышеупомянутая технология отображения светового поля (надеюсь, я правильно употребил терминологию) уже, видимо, обрела реализацию. Holografika предлагает именно то, что я описал, однако описание принципов я не нашел.
Подводя итог, хочу сказать, что несмотря на кажущуюся стагнацию в отрасли экранов — мы по-прежнему смотрим в плоскую матрицу пикселей — развитие идет, и вскоре каждый из нас будет сидеть перед монитором, на котором текст отображается безупречно безо всякого сглаживания, а через некоторое время почти у каждого на телефоне можно будет рассмотреть настоящее трехмерное изображение со всех сторон безо всяких дополнительных приспособлений, а на компьютере или консоли играть в трехмерные игры с недостижимой доселе степенью погружения. Добавьте к этому бурно развивающийся рынок 3D-принтеров, и вы поймете, что второе десятилетие этого века добавляет в потребительских IT третье измерение.
Как вы все знаете, семимильными шагами внедряется формат HDTV, уже начинается вещание даже в технически не сильно продвинутых странах, в развитых уже идет, и даже FullHD. Доступны бытовые пользовательские устройства, поддерживающие формат, вовсю появляются анонсы о пятидюймовых смартфонах с разрешением экрана в 1920х1080 *, а компьютеры и дисплеи его поддерживают уже давно.
Японская фирма NHK еще пять лет назад предложила формат UHDTV (Ultra-High Definition), с разрешением видео 7,680 × 4,320 и звуком 22.2.
Если звук до сих пор у многих стерео, то с разрешением уже картина проясняется. Современные видеокарты, например Radeon с технологией Eyefinity, поддерживают более двух мониторов, выходя за рамки HD. Тот же Radeon с «монитором» Samsung MD230X6 выдает разрешение 5760x2160, что, согласитесь, впечатляет. И это в 2009 году.
Только этот «монитор» имеет размеры 150х70 сантиметров, и вряд ли уместится на стол. Поэтому встает вопрос о компактности.
Тем временем, уже начато производство, так сказать, переходного формата, называемого 4К. Формат регламентирует количество пикселей в широкой части экрана, равную примерно 4096 пикселей, количество пикселей в узкой части варьируется в зависимости от соотношения сторон. Уже сейчас можно найти дорогие телевизоры, поддерживающие это разрешение.
Другая интересная технология, напрямую относящаяся к теме — технология Retina от Apple. Казалось бы, это уже не новинка, и многие современные смартфоны обладают лучшими параметрами, например, упомянутые выше пятидюймовые FullHD аппараты. Но стоит отдать должное компании Apple, ведь во многом благодаря их действиям мы имеем не только смартфоны в современном их представлении, но и концепцию экранов с разрешением, не позволяющим глазу различать пиксели.
Напомню, что Retina на iPhone обладает разрешающей способностью 326 пикселей на дюйм (у iPhone). Для сравнения, разрешение FullHD 22" монитора — примерно 100 пикселей на дюйм. Если мы «уплотним пиксели», увеличив разрешение в 3-4 раза, то обычный монитор сможет показывать UHDTV.
Зачем же нам такое гигантское разрешение? «У меня если поставить больше 1024 разрешение буквы слишком мелкие», скажете вы? Стоит напомнить, что на современных ОС уже полным ходом внедряются концепции независимых от разрешения интерфейсов. В Windows, начиная с Vista есть возможность масштабировать размеры графических элементов и шрифтов. В Mac OS X также есть возможность реализовать независимый от разрешения интерфейс:
На конференции WWDC 2012 компания Apple представила следующее поколение ноутбуков MacBook Pro — с дисплеем Retina. Разрешение экрана Retina составляет 2880 x 1800 пикселов, что при диагонали в 15,4 дюйма дает плотность пикселей 220 точек на дюйм.
Это, конечно, еще не UHD, и даже не 4К, но весьма серьезный шаг вперед по сравнению со стандартом High Definition.
Если Retina для iPhone и iPad была чем-то вроде «фишки для своих», некой особенностью портативных устройств, то появление пятнадцатидюймового дисплея со сверхвысоким разрешением — наступление в область персональных компьютеров. Как бы ни хаяли ненавистники компанию, но Apple задает новые тренды в области IT, и Retina — не исключение. Сейчас есть много коммуникаторов с высоким разрешением, несложно найти 11.6" ноутбук или планшет с разрешением FullHD, и появляются мониторы с матрицами 4K.
Заклятый враг яблочной компании, к слову, предлагает FullHD на своем десятидюймовом планшете Surface Pro:
Замечено, что невооруженный глаз не различает деталей меньше 300 ppi. Тем не менее, это значение зависит от расстояния между изображением и зрителем и его, зрителя, зрения. Дисплеи, поддерживающие разрешение свыше 300 ppi, не бликующие, яркие, равномерно подсвеченные и интерактивные, могут быть гораздо более приятными пользователю, чем лучшие распечатки на бумаге, не в малой степени благодаря интерактивности. Такая четкость сделает антиальясинг (сглаживание) устаревшим, реализует концепцию WISYWIG в графике, и замостит путь в настоящую эру «офиса без бумаги».
Казалось бы, что еще можно выжать из технологии показа пикселей на плоском экране? Если их уплотнить так, что без увеличительного стекла не разглядеть, то какой вообще резон показывать так много информации на ограниченном пространстве?
И тут у меня есть мнение.
Все наверняка прекрасно осведомлены о существовании стандартов 3D изображения: затворные или поляризационные очки и экран, так или иначе работающий с ними.
Напомню вкратце для тех, кто не смог или не захотел ознакомиться:
Подробнее обо всем вышеупомянутом можно прочесть на википедии по статье стереокинематограф
- при использовании затворной технологии экран показывает попеременно кадры для левого и для правого глаза, на очках линза для другого глаза в этот момент затемняется. Все это обычно происходит с частотой 120Гц, что не должно доставлять никакого неудобства. Из недостатков этого метода стоит упомянуть сложность самих очков, они обладают электроникой и синхронизируются с сигналом экрана, а также затемнение, т.к. в определенный момент времени одному глазу видно только половину света, испускаемого экраном.
- при использовании поляризационной технологии картинка для каждого глаза поляризована по-своему.
- также в кинематографе используется спектральное разделение, например в технологии Dolby 3D, но в потребительской сфере данная технология, насколько мне известно, применения не нашла
Подробнее обо всем вышеупомянутом можно прочесть на википедии по статье стереокинематограф
Сверхвысокое разрешение позволит размещать на месте одного современного пикселя некий мета-пиксель, оснащенный микролинзой. В каждом направлении он будет излучать свое изображение, что позволит создать не просто стереоизображение, как сейчас, а самое что ни на есть 3D. С каждого угла для каждого глаза картинка иная, и даже легкое перемещение головы даст новую картинку, как и в реальной жизни. В случае со стереоизображением такое достижимо только при использовании трекинга положения зрителя, требует дополнительного оборудования и работает только для одного зрителя.
Само собой, возникает проблема создания и передачи контента, ведь текущие технологии «3D»-видеозаписи используют две камеры…
Тут, как мне кажется, тоже есть решение. Многие могли слышать о новой камере Lytro. Ее реализация практически идентична вышеописанной идее матрицы микролинз. Теоретически камера оснащенная сенсором подобной технологии сможет создавать контент, пригодный для воспроизведения на «True-3D» дисплеях.
Остается проблема передачи таких объемов данных, но это лишь вопрос времени. Уже сейчас стандарт WirelessHD спецификации 1.1 позволяет передавать изображение в формате 4К.
Кстати, вышеупомянутая технология отображения светового поля (надеюсь, я правильно употребил терминологию) уже, видимо, обрела реализацию. Holografika предлагает именно то, что я описал, однако описание принципов я не нашел.
Подводя итог, хочу сказать, что несмотря на кажущуюся стагнацию в отрасли экранов — мы по-прежнему смотрим в плоскую матрицу пикселей — развитие идет, и вскоре каждый из нас будет сидеть перед монитором, на котором текст отображается безупречно безо всякого сглаживания, а через некоторое время почти у каждого на телефоне можно будет рассмотреть настоящее трехмерное изображение со всех сторон безо всяких дополнительных приспособлений, а на компьютере или консоли играть в трехмерные игры с недостижимой доселе степенью погружения. Добавьте к этому бурно развивающийся рынок 3D-принтеров, и вы поймете, что второе десятилетие этого века добавляет в потребительских IT третье измерение.