Scegliere una TV per te, la persona amata, dal punto di vista della scienza, non della pubblicità

Ciao.

Sono stato spinto a scrivere questo breve articolo da una disputa riguardante la scelta della TV.

Ora in quest'area - così come in "megapixel per fotocamere" - regna un'orgia di marketing alla ricerca di risoluzioni: l'HD Ready è stato a lungo sostituito dal Full HD, e il 4K e persino l'8K stanno diventando sempre più popolari.

Vediamo: di cosa abbiamo veramente bisogno?

E il corso di geometria scolastica e alcune conoscenze di base di Wikipedia ci aiuteranno in questo.

Quindi, secondo questa stessa Wikipedia, l'occhio nudo di una persona media è un dispositivo unico che può visualizzare simultaneamente lo spazio con un angolo di 130 ° -160 ° e anche distinguere gli elementi con un angolo di 1-2 ′ (circa 0,02 ° -0,03 °). In cui la messa a fuoco rapida avviene a una distanza di 10 cm (giovani) - 50 cm (la maggior parte delle persone dai 50 anni in su) all'infinito.

Sembra bello. In effetti, non tutto è così semplice.

Di seguito è riportato il campo visivo dell'occhio destro umano (scheda perimetrale, i numeri sulla scala sono gradi angolari).

La macchia arancione è il sito della proiezione del punto cieco del fondo. Il campo visivo dell'occhio non ha la forma di un cerchio regolare, a causa della restrizione dello sguardo al naso dal lato mediale e delle palpebre dall'alto e dal basso.

Se sovrapponiamo l'immagine degli occhi destro e sinistro, otteniamo qualcosa del genere:


Sfortunatamente, l'occhio umano non fornisce la stessa qualità di visione su tutto il piano in un grandangolo. Sì, con due occhi possiamo riconoscere gli oggetti davanti a noi entro un raggio di 180°, ma con gli occhi tridimensionali possiamo riconoscerli solo entro 110° (fino alla zona verde), e con quelli a colori - in un gamma ancora più piccola di circa 60°-70° (fino alla zona blu). Sì, in alcuni uccelli il campo visivo raggiunge quasi i 360°, ma abbiamo quello che abbiamo.

Quindi lo otteniamo una persona riceve l'immagine della massima qualità con un angolo di campo dell'ordine di 60 ° -70 °. Se è necessaria una maggiore copertura, siamo costretti a "far scorrere" gli occhi sull'immagine.

Ora - sui televisori. Per impostazione predefinita, considera i televisori con il rapporto larghezza-altezza più popolare come 16:9, nonché uno schermo piatto.

Cioè, otteniamo che W: L = 16: 9 e D è la diagonale dello schermo.

Quindi, richiamando la legge di Pitagora:


Quindi, supponendo che la risoluzione sia:

• HD Ready è 1280x720 pixel
• Full HD è 1920x1080 pixel
• Ultra HD 4K è 3840x2160 pixel,

otteniamo che il lato del pixel è:

• HD pronto: D/720,88
• HD completo: D/2202,91
• Ultra HD 4K: D/4405,81

Il calcolo di questi valori può essere trovato qui

Ora calcoliamo la distanza ottimale dallo schermo in modo che l'occhio copra l'intera immagine.

È chiaro dalla figura che


Poiché abbiamo un ampio parametro dell'altezza e della larghezza dell'immagine - e l'occhio deve coprire l'intero schermo in larghezza - calcoliamo la distanza ottimale dallo schermo, tenendo conto che, come mostrato sopra, l'angolo di visione non dovrebbe superare i 70 gradi:

I.e: in modo che l'occhio copra l'intero schermo in larghezza, dobbiamo trovarci a una distanza non inferiore a circa la metà della diagonale dello schermo. Allo stesso tempo, questa distanza dovrebbe essere di almeno 50 cm per garantire una messa a fuoco confortevole per persone di qualsiasi età. Ricordiamolo.

Ora calcoliamo la distanza alla quale una persona distinguerà i pixel sullo schermo. Questo è lo stesso triangolo con la tangente dell'angolo, solo R in questo caso è la dimensione in pixel:

Cioè: a una distanza maggiore di 2873,6 pixel, l'occhio non vedrà granulosità. Quindi, tenendo conto del calcolo del lato del pixel sopra, è necessario trovarsi alla seguente distanza minima dallo schermo affinché l'immagine sia normale:

• HD Ready: D / 720,88 x 2873,6 = 4D, ovvero quattro diagonali dello schermo
• Full HD: D / 2202,91 x 2873,6 = 1,3D, ovvero poco meno di una diagonale e mezza dello schermo
• Ultra HD 4K: D / 4405,81 x 2873,6 \u0,65d XNUMX D, ovvero poco più della metà della diagonale dello schermo

E ora a cosa ha portato tutto...

Conclusioni:

1. Non dovresti sederti a meno di 50 cm dallo schermo: l'occhio non sarà in grado di mettere a fuoco normalmente l'immagine.
2. Non dovresti sederti più vicino di 0,63 diagonali dello schermo: l'occhio si stancherà, perché dovrà correre intorno all'immagine.
3. Se prevedi di guardare la TV a una distanza superiore a quattro diagonali dello schermo, non dovresti acquistare qualcosa di più interessante di HD Ready, non noterai la differenza.
4. Se prevedi di guardare la TV a una distanza superiore a una diagonale e mezza dello schermo, non dovresti acquistare qualcosa di più interessante del Full HD, non noterai la differenza.
5. L'uso del 4K è consigliabile solo se si guarda lo schermo a una distanza inferiore a una diagonale e mezza, ma superiore alla metà della diagonale. Probabilmente si tratta di una specie di monitor da gioco per computer o pannelli giganti, beh, o una sedia vicina alla TV.
6. L'uso di una risoluzione più alta non ha senso: o non vedrai la differenza con 4K, oppure sarai troppo vicino allo schermo e l'angolo di visuale non coprirà l'intero piano (vedi punto 2 sopra). Il problema può essere parzialmente risolto da uno schermo curvo, ma il calcolo (più complesso) mostra che questo guadagno è estremamente dubbio.

E ora ti consiglio di misurare la tua stanza, la posizione del tuo divano preferito, la diagonale della TV e pensare: ha senso pagare di più?

Fonte: habr.com