在2022年的IFA上,一家大型消费电子公司邀请笔者就8K主题向记者做简报。令他惊讶的是,几乎没有人知道8K的概念从何而来。大多数人只是认为8K是2K(全高清)和4K(超高清)的简单扩展,以反映技术的改进。
然而,这个想法并不是这样产生的。十多年前,公司决定研发下一代视频技术,为2020年东京奥运会做好准备。其目的是在色彩、动态范围(对比度)和其他图像质量特征方面展示最好的音频和视频技术。问题是“如何制作最逼真、最吸引人的图像?”其中一个研究领域是空间分辨率。
提高空间分辨率被认为是很重要的,因为人们正确地预测到,随着世界向平板电视的转变,观众将使用越来越大的屏幕,而平板电视没有传统crt那样的尺寸限制。现在,眼睛分辨细节的能力取决于观察到的特征的大小和观看距离。工程师们想要最好的沉浸感,这种沉浸感来自于一个覆盖观察者视野的大图像。将显示器移动得更近或更大会使细节更清晰,所以你需要更高的分辨率来避免眼睛看到构成图像的点。
研究开始
Kenichiro Masaoka博士领导的团队进行了一个重大项目,他是日本广播公司NHK的一位非常杰出的显示科学家(他于2021年被任命为SID研究员),目的是研究创造完全沉浸感真正需要的分辨率。他的项目没有与当时的现有技术进行比较,而是与真实的物体进行比较。他要求观众将物体的图像与实际物体进行比较,并试着决定他们是否能区分这两者。在低分辨率下,每个人都可以。研究结果表明(1)许多人可以很容易地分辨出图像和物体之间的差异,即使分辨率变得相当高。
为了摆脱需要考虑物体的观看距离和大小的复杂计算,视觉科学家倾向于使用“每度周期”的概念——也就是说,在一个程度的视觉中可以清楚地看到从黑到白的过渡的数量。通过聚焦于眼睛的角度,观看距离是无关紧要的——你可以从很远的地方看到大的线条,也可以从很近的地方看到细的线条。
人们普遍认为,20/20视力(通常被用作“完美”视力的参考,而实际上它指的是“平均”视力)大约是每度30个周期。视力非常好的年轻人(和战斗机飞行员)的视力高达20/10(他们可以看到大多数人在20 '外10 '看到的东西)(2)。Masaoka博士发现,大多数人在60 cpd时无法区分图像和现实,这是他们在视力测试中得分的两倍。他发现,有些人可以在超过150 cpd的分辨率下轻松识别不同的物品,如果测试进一步进行,他预计结果会更高,他在论文中说:“要达到完美的视觉真实感,图像分辨率需要达到数百cpd。”
转向电视
如果我们在显示器上需要60 cpd的想法,在观看距离为2.7m的85″电视上,您需要120像素。如果你想让大多数人有一种他们正在看到现实的感觉,你就必须有一个8K的显示器和内容。
这里重要的一点是,8K的概念不仅仅是“下一步是什么?”的想法,但我们希望以最经济的方式提供真正的沉浸感,图像质量比FullHD和UltraHD更接近现实。这远不是你唯一需要做的事情——HDR/动态范围、色彩和峰值亮度也非常重要——但没有8K,你就无法获得真实的图像。
错误的比较?
我们经常在8K协会听到这样的评论,“4K和8K之间的区别并不像2K和4K视频之间的区别那么大”。这种说法有一定道理,但现实是,任何视频信号,即使是4K信号,从消费设备和工作室外看到的都会被压缩,很多信息,尤其是小细节和纹理,都会丢失。然而,新的编解码器和相机技术允许捕获更多的信息,这意味着信号和图像应该能够更接近现实。
在这种情况下,8K和现实之间的比较,而不是4K和8K之间的比较,不是正确的吗?我们是这么认为的。
来自真实物体的高分辨率图像的真实感。IEEE广播学报,VOL. 59, NO. 5。2013年3月1日-数字对象标识10.1109/TBC.2012.2232491
K. Masaoka, M. Emoto, M. Sugawara,和Y. Nojiri,“评估宽幅显示器的存在感的对比效果”,J. SID, vol. 14, no. 1。9,第785-791页,2006年9月。
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