Jak funguje rozlišení videa

by Robert Silva

Kde se oko setkává s obrazovkou ...

Když nakupujete televizor, přehrávač disků Blu-ray, přehrávač DVD nebo videokameru, prodejce se vždy zdá být humorným pojmem. Jsou to řádky a pixely a tak dále ... Po nějaké době se zdá, že žádný z nich nemá smysl. Zde je to, co potřebujete vědět.

Co rozlišení videa je

Videozáznam se skládá z čar skenování (analogové videozáznamy / přehrávací zařízení a televizory) nebo pixelů (digitální nahrávací / přehrávací zařízení a LCD, plazma, OLED televizory ). Počet řádků skenování nebo pixelů určuje zaznamenané nebo zobrazené rozlišení.

Na rozdíl od filmu, ve kterém je celý obraz zobrazen na obrazovce najednou, jsou obrazové obrazy zobrazeny odlišně.

Jak se zobrazují obrázky videa

Televizní snímek se skládá z čáry nebo řádků pixelů na obrazovce, která začíná v horní části obrazovky a pohybuje se dolů. Tyto řádky nebo řádky lze zobrazit dvěma způsoby.

První způsob zobrazení obrázků je dělením řádků do dvou polí, ve kterých jsou nejprve zobrazeny všechny nepárně číslované čáry a pak jsou zobrazeny všechny sudé čáry s prokládaným nebo prokládaným skenováním .
Druhou metodou, která se používá v prostředí digitálního videa, je progresivní skenování . Namísto zobrazení řádků ve dvou alternativních polích umožňuje progresivní skenování zobrazovat řádky postupně. To znamená, že liché i sudé očíslované čáry jsou zobrazeny v číselném pořadí.

Televizory CRT (televizory, které používají obrazové zkumavky) mohou být zobrazeny pro prokládané nebo progresivní generované obrázky, ale ploché televizory (LCD, plazma, OLED) dokáží postupně zobrazovat pouze obrazy - když se tváří v tvář příchozím prokládaným obrazovým signálem, Televizor znovu zpracuje prokládané informace o videu tak, aby mohly být postupně zobrazovány.

Analogové video - výchozí bod

Pokud jde o to, jak se díváme na rozlišení videa, je výchozím bodem analogové video. Ačkoli většina z toho, co sledujeme v televizi, je z digitálních zdrojů, některé analogové zdroje a televizory se stále používají.

V analogovém videu, čím větší je počet svislých čar skenování, tím je obraz podrobnější. Počet vertikálních částí skenování je však pevně stanoven v rámci systému. Zde je pohled na to, jak rozlišení funguje v systémech NTSC, PAL a SECAM .

NTSC je založen na 525 řádcích, 60 polích / 30 snímků za sekundu, v systému 60 Hz pro přenos a zobrazení obrazových obrazů. Jedná se o prokládaný systém, ve kterém je každý snímek zkontrolován ve dvou polích 262 řádků, které jsou pak kombinovány tak, aby zobrazovaly obraz s 525 čarami. Mezi země se systémem NTSC patří USA, Kanada, Mexiko, některé části střední a jižní Ameriky, Japonsko, Taiwan a Korea.
PAL, který byl nejrozšířenějším formátem mimo země NTSC pro analogové televizní vysílání a video displej, je založen na 625 řádcích, 50 polích / 25 snímcích za sekundu, 50Hz systému. Signál je prokládán, jako NTSC, do dvou polí sestávajících z 312 řádků. Rozlišovací znaky PAL jsou lepší celkový obraz než NTSC kvůli zvýšenému počtu snímacích čar a protože barva byla od začátku částí normy , konzistence barev mezi stanicemi a televizory je mnohem lepší. Země používající systém PAL zahrnují Spojené království, Německo, Španělsko, Portugalsko, Itálie, Čínu, Indii, většinu Afriky a Střední východ.

SECAM je "psanec" standardů analogového videa. Stejně jako PAL je to 625 řádků, 50 polí / 25 snímků za sekundu prokládaný systém, ale barevná součást je implementována jinak než v PAL nebo NTSC. Země, které používají systém SECAM, zahrnují Francii, Rusko, východní Evropu a některé části Středního východu.

Počet řádků pro skenování nebo vertikální rozlišení NTSC / PAL / SECAM je konstantní v tom, že všechna analogová zařízení pro záznam videa a zobrazení odpovídají výše uvedeným standardům. Vedle svislých čar skenování však množství bodů zobrazených v každém řádku na obrazovce přispívá k faktoru známému jako horizontální rozlišení, které se může měnit v závislosti na schopnosti záznamového zařízení / zařízení pro přehrávání videa zaznamenat body a schopnost monitoru videa, který zobrazuje tečky na obrazovce.

Použitím NTSC jako příkladu je celkem 525 řádků skenování (vertikální rozlišení), ale pouze 485 řádků pro skenování se používá k vytvoření základních detailů v obraze (zbývající čáry jsou zakódovány s dalšími informacemi, jako jsou např. Titulky a další technické informace ). Většina analogových televizorů s nejméně kompozitními AV vstupy může zobrazovat až 450 řádků horizontálního rozlišení, přičemž vyšší monitory mohou mnohem víc.

Následuje seznam analogových zdrojů videa a jejich přibližné specifikace horizontálního rozlišení. Některé uvedené varianty jsou způsobeny rozsahem kvality různých značek a modelů výrobků, které používají každý formát.

VHS / VHS-C - 220 až 240 řádků
BETA - 250 řádků
8 mm - 250 až 280 řádků
SuperBETA - 270 až 280 řádků
Analog TV vysílání - 330 řádků
Analogová kabelová televize - 330 řádků
Standardní digitální kabel - Až 480 řádků (aks 480i) přes analogový video výstup. 720x480 pixelů (480i nebo 480p) přes HDMI (digitální) video výstup.
S-VHS / S-VHSC - 400 řádků
DVD-R / -RW / + R / + RW - 250 až 400 řádků (závisí na použitém režimu nahrávání a kompresi).
Laserdisc - 400 až 425 řádků
Hi8 - 380 až 440 řádků
Digitální 8 - 400 až 500 řádků
miniDV - 400 až 520 řádků
mikroMV - 500 řádků
ED BETA - 500 řádků
Komerční DVD - 480 řádků (aka 480i) přes analogový video výstup. 720x480 pixelů (480i nebo 480p) přes HDMI (digitální) video výstup.

Jak můžete vidět, existuje poměrně rozdíl v rozlišení, které odpovídají různé formáty videa. VHS je na spodním konci, zatímco miniDV a DVD (při použití analogového video výstupu) představují nejvyšší analogové rozlišení videa, které se běžně používají.

Dalším faktorem, který je třeba vzít v úvahu, je rozlišení rozlišení pro digitální a HDTV.

Stejně jako u analogového videa existuje jak vertikální, tak i horizontální komponenta k rozlišení digitálního videa. Celkové rozlišení obrazu zobrazené na televizních obrazovkách DTV a HDTV se však odkazuje na počet pixelů na obrazovce než na řádky. Každý pixel se skládá z červeného, zeleného a modrého podskupiny.

Standardy rozlišení digitální televize

V současných standardech digitální televize je k dispozici celkem 18 formátů rozlišení videa, které jsou schváleny FCC pro použití v americkém televizním vysílání (používá se také v mnoha kanálech specifických pro kabely a satelity). Naštěstí pro spotřebitele existují pouze tři, které jsou běžně používané televizními vysílači, ale všechny tunery HDTV jsou kompatibilní se všemi 18 formáty.

Tři formáty rozlišení používané v digitálním a HDTV jsou:

480p - představuje 720 pixelů na obrazovce a 480 pixelů běží shora dolů. Každý řádek pixelů se postupně zobrazuje. Celkový počet pixelů zobrazených na obrazovce je 345,600.
720p - představuje 1280 pixelů na obrazovce a 720 pixelů běží shora dolů. Každý řádek pixelů se postupně zobrazuje. Celkový počet pixelů zobrazených na obrazovce je 921,600.
1080i - Zobrazuje se na obrazovce 1 920 pixelů a 1080 pixelů běží shora dolů. Každý řádek pixelů se zobrazuje prokládaným způsobem (všechny nepárně číslované řádky, po nichž následují všechny řádně očíslované řádky). Celkový počet pixelů zobrazených na obrazovce je 2 073 600 (zobrazuje se poloviční pixel).

1080p

Přestože se v televizním vysílání nepoužívá (až do tohoto okamžiku), formát formátu Blu-ray , streamování a některé kabelové / satelitní služby dokáží přenášet obsah v rozlišení 1080p

1080p představuje 1 920 pixelů, které běží po celé obrazovce a 1080 pixelů běží shora dolů. Každý řádek horizontálních pixelů se postupně zobrazí. To znamená, že v jedné akci jsou zobrazeny všechny 2 073 600 pixelů. Toto je podobné způsobu zobrazení 720p, ale se zvýšeným počtem obrazových bodů na obrazovce a po obrazovce a přestože rozlišení je stejné jako rozlišení 1080i, ne všechny obrazové body se zobrazují současně .

HDTV vs EDTV

I když může být do vašeho HDTV vložen snímek s určitým rozlišením, nemusí mít televizor možnost reprodukovat všechny informace. V takovém případě je signál často přepracován (zmenšen) tak, aby odpovídal počtu a velikosti pixelů na fyzické obrazovce.

Například obraz s rozlišením 1920x1080 pixelů může být přizpůsoben velikosti 1366x768, 1280x720, 1024x768, 852x480 nebo jinému dostupnému poli pixelů podle způsobu zpracování televizoru. Relativní ztráta detailů skutečně zaznamenaná prohlížečem bude záviset na faktorech, jako je velikost obrazovky a vzdálenost zobrazení od obrazovky.

Při nákupu televizoru je důležité nejen ujistit se, že můžete zadat 480p, 720p, 1080i nebo jiné rozlišení videa, ke kterým byste mohli mít přístup, ale musíte také zvážit pole pixelů televizoru (a zda je třeba převést nebo převést dolů konverze se používá).

Chcete-li přejít na další podrobnosti, televizor, který má konvertovat signál HDTV (například 720p, 1080i nebo 1080p) do pixelového pole 852x480 (480p), je označován jako EDTV a nikoli HDTV. EDTV znamená televizor s vylepšeným rozlišením.

Požadavky na rozlišení pro True HD Image Display

Pokud má televizor přirozené rozlišení displeje alespoň 720p, může se kvalifikovat jako HDTV. Většina používaných LCD a plazmových televizorů má například přirozené rozlišení 1080p (Full HD) . Když se tedy setkáte s vstupním signálem 480i / p, 720p nebo 1080i, televizor změní signál na 1080p, aby se zobrazil na obrazovce.

Upscaling a DVD

Ačkoli standardní DVD není formát s vysokým rozlišením, většina přehrávačů DVD má schopnost výstupu video signálu v rozlišení 720p, 1080i nebo 1080p prostřednictvím upscalingu . To umožňuje video výstup DVD přehrávače lépe odpovídat možnostem HDTV, s více vnímáním detailu obrazu. Mějte však na paměti, že výsledek upscalingu není stejný jako nativní rozlišení 720p, 1080i nebo 1080p, je to matematická aproximace.

Převzorkování videoklipů funguje nejlépe na pevných pixelových displejích, jako jsou LCD nebo Plasma, což může způsobit drsné snímky na sériových projekčních sadách založených na CRT a CRT.

Více než 1080p

Až do roku 2012 bylo rozlišení videa 1080p nejvyšší dostupné pro použití v televizních přijímačích a stále poskytuje vynikající kvalitu pro většinu televizních diváků. Nicméně, s požadavkem na stále větší velikosti obrazovky, bylo představeno rozlišení 4K (3480 x 2160 pixelů nebo 2160p), které přináší ještě podrobnější rafinovaný obraz, a to zejména v kombinaci s dalšími technologiemi, jako je zvýšení jasu HDR a WCG (široký barevný gamut ). Stejně tak, stejně jako upscaling se používá pro zvýšení viditelných detailů pro zdroje s nižším rozlišením na televizorech s vysokým rozlišením, může televizor 4K Ultra HD měnit zdroje signálu tak, aby vypadal lépe na obrazovce.

Obsah 4K je v současné době dostupný z disku Blu-ray Ultra HD a vyberete služby pro vysílání, jako jsou Netflix , Vudu a Amazon.

Samozřejmě, stejně jako milióny spotřebitelů zvyknou na 4K Ultra HD televizory, je na cestě 8K rozlišení (7840 x 4320 pixelů - 4320p) .

Rozlišení vs. velikost obrazovky

Jedna věc, kterou je třeba vzít v úvahu, je, že u digitálních a HD plochých televizorů se počet pixelů pro konkrétní rozlišení displeje nezmění při změně velikosti obrazovky. Jinými slovy, 32palcový televizor s rozlišením 1080p má na obrazovce stejný počet obrazových bodů jako 55palcový televizor s rozlišením 1080p. Na obrazovce se vždy pohybuje 1 920 pixelů vodorovně na jeden řádek a 1080 pixelů, které se pohybují nahoru a dolů po obrazovce ve svislém směru. To znamená, že pixely na televizoru o rozměrech 10 palců (55 palců) budou větší než pixely na 32palcovém televizoru o rozměrech 1080p, aby se naplnil povrch obrazovky. To znamená, že při změně velikosti obrazovky se změní počet pixelů na palec .

Sečteno a podtrženo

Pokud jste stále trochu zmatení rozlišení videa, nejste sami. Nezapomeňte, že rozlišení videa může být uvedeno buď v řádcích nebo obrazových bodech a počet řádků nebo pixelů určuje rozlišení zdroje nebo televizoru. Nechyťte se však příliš ve všech číslech rozlišení. Podívejte se na to tak, VHS vypadá skvěle na 13palcovém televizoru, ale "špinavý" na velké obrazovce.

Kromě toho není rozlišení jediné, co přispívá k dobrému televiznímu obrazu. Další faktory, jako je přesnost barev a vnímání barvy , kontrastního poměru, jasu, maximálního úhlu pohledu, zda je obraz prokládaný nebo progresivní, a dokonce i osvětlení místnosti přispívají ke kvalitě obrazu, který vidíte na obrazovce.

Můžete mít velmi detailní obraz, ale pokud ostatní uvedené faktory nejsou dobře implementovány, máte mizerný televizní kanál. Dokonce i s technologiemi, jako je upscaling, nejlepší televizory nedokáží špatný vstupní zdroj vypadat dobře. Ve skutečnosti běžné televizní vysílání a analogové video zdroje (s jejich nízkou rozlišovací schopností) někdy vypadají na HDTV někdy horší než na standardní analogové sadě.