Mivel otthonunkban a 4K váltja fel a HD-t, a gyártók néhány érdekes marketinges szakzsargont mutatnak be, mint például az „Ultra HD upscaling” (UHD). A felskálázás azonban nem valami egyedi funkció – csupán lehetővé teszi, hogy a 4K TV-k alacsonyabb felbontású videóformátumokkal is működjenek, például 1080p és 720p.
Tartalomjegyzék
Minden TV-n van felskálázás
A felskálázás azt jelenti, hogy az alacsony felbontású tartalom kitölti a teljes TV-képernyőt. Enélkül egy kis felbontású videó a képernyőterület kevesebb mint felét foglalja el. Ez minden TV-n jellemző funkció. Még az 1080p felbontású tévékben is megvolt – 720p felbontású tartalmat tudtak felskálázni, és teljes képernyős módban megjeleníteni egy 1080p felbontású képernyőn.
Az UHD felskálázás az, amitől 4K TV-je úgy működik, mint a többi. Képes kisebb felbontású tartalom felvételére és a teljes 4K képernyőn való megjelenítésére.
A felskálázott 1080p-s tartalom 4K-s képernyőn gyakran jobban néz ki, mint egy normál 1080p-s képernyőn lévő 1080p-s tartalom. A felskálázás azonban nem varázslat – nem kap olyan éles képet, mint a valódi, natív 4K tartalomból. Íme, hogyan működik.
A felbontás fizikai és vizuális szinten létezik
Mielőtt belevágnánk a felskálázásba, meg kell értenünk a képfelbontás fogalmát. Első pillantásra ez egy viszonylag egyszerű fogalom. Egy nagy felbontású kép vagy videó „jobban” néz ki, mint egy alacsony felbontású kép vagy videó.
Azonban hajlamosak vagyunk megfeledkezni néhány kulcsfontosságú szempontról, nevezetesen a fizikai felbontás és az optikai felbontás közötti különbségről. Ezek a szempontok együtt jó imázst hoznak létre, és ezek képezik az alapját a felskálázás megértésének. A pixelsűrűséget is lefedjük – de ne aggódjon – röviden és édesen fogjuk tartani a dolgokat.
Fizikai felbontás: A TV adatlapján a fizikai felbontást egyszerűen „felbontásnak” nevezik. Ez a képpontok száma a kijelzőn. A 4K TV-ben több pixel van, mint egy 1080p-s tévében, és a 4K-s kép négyszer akkora, mint egy 1080p-s kép. Minden 4K kijelző, méretétől függetlenül, ugyanannyi pixelt tartalmaz. Míg a nagy fizikai felbontású tévék felhasználhatják extra képpontjaikat további részletek megjelenítésére, ez nem mindig működik így. A fizikai felbontás az optikai felbontás kiszolgáltatottja.
Optikai felbontás: Ez az oka annak, hogy régi eldobható fényképei jobban néznek ki, mint jóképű barátja díszes digitális fényképezőgépei. Ha egy fénykép élesnek tűnik, és tiszta dinamikatartománnyal rendelkezik, akkor nagy az optikai felbontása. A tévék néha elpazarolják a nagy fizikai felbontásukat azzal, hogy gagyi optikai felbontással jelenítik meg a videót. Ez elmosódott képeket és kontrasztot eredményez. Néha ez a felskálázás eredménye, de erre egy perc múlva visszatérünk.
Pixel Density: A képpontok száma hüvelykenként a kijelzőn. Minden 4K-s kijelző ugyanannyi pixelt tartalmaz, de a kisebb 4K-s kijelzőkön a pixelek közelebb vannak egymáshoz, így nagy a pixelsűrűségük. Egy 4K iPhone például nagyobb pixelsűrűséggel rendelkezik, mint egy 70 hüvelykes 4K TV. Ezt azért említjük, hogy megerősítsük azt az elképzelést, hogy a képernyő mérete nem ugyanaz, mint a fizikai felbontás, és hogy a képernyő pixelsűrűsége nem határozza meg a fizikai felbontást.
Most, hogy mindannyian ecseteltük a fizikai és az optikai felbontás közötti különbséget, ideje belevágni a felskálázásba.
A felskálázás „nagyobb” képet tesz
Minden TV-készülék tartalmaz interpolációs algoritmusok zűrzavarát, amelyeket az alacsony felbontású képek felskálázására használnak. Ezek az algoritmusok hatékonyan adnak hozzá képpontokat a képhez a felbontás növelése érdekében. De miért kell növelni a kép felbontását?
Ne feledje, a fizikai felbontást a képernyőn lévő pixelek száma határozza meg. Ennek semmi köze a TV tényleges méretéhez. Egy 1080p felbontású tévéképernyő mindössze 2 073 600 pixelből áll, míg a 4K képernyő 8 294 400 képpontból áll. Ha egy 1080p-s videót 4K TV-n mutat fel felskálázás nélkül, a videó csak a képernyő negyedét foglalja el.
Ahhoz, hogy egy 1080p-s kép elférjen egy 4K-s kijelzőn, 6 millió pixelt kell nyernie a felskálázási folyamat során (ekkor 4K-s kép lesz belőle). A felskálázás azonban az interpolációnak nevezett folyamaton alapul, ami valójában csak egy megdicsőült találgatás.
A felskálázás csökkenti az optikai felbontást
A kép interpolációjának többféle módja van. A legalapvetőbb az úgynevezett „legközelebbi szomszéd” interpoláció. Ennek a folyamatnak a végrehajtásához egy algoritmus „üres” pixelekből álló hálót ad a képhez, majd a négy szomszédos pixel alapján kitalálja, hogy az egyes üres pixeleknek melyik színértéknek kell lennie.
Például egy fehér képpontokkal körülvett üres pixel fehér lesz; míg a fehér és kék képpontokkal körülvett üres pixel világoskék színű lehet. Ez egy egyszerű folyamat, de sok digitális műterméket, elmosódást és durva körvonalakat hagy a képen. Más szóval, az interpolált képek optikai felbontása gyenge.
Balra: szerkesztetlen kép. Jobbra: A legközelebbi szomszéd interpolációja után.
Hasonlítsa össze ezt a két képet. A bal oldali szerkesztetlen, a jobb oldali pedig a legközelebbi szomszéd interpolációs folyamatának áldozata. A jobb oldali kép borzasztóan néz ki, pedig fizikai felbontása megegyezik a bal oldalival. Ez kis léptékben történik minden alkalommal, amikor 4K TV-je a legközelebbi szomszéd interpolációját használja a kép felskálázásához.
„Várj egy percet” – mondhatod. „Az új 4K TV-m nem így néz ki!” Nos, ez azért van, mert nem támaszkodik teljes mértékben a legközelebbi szomszéd interpolációjára – többféle módszert használ a képek felskálázására.
A felskálázás az optikai felbontást is megpróbálja megoldani
Oké, szóval a legközelebbi szomszéd interpolációja hibás. Ez egy brute-force módszer a kép felbontásának növelésére, amely nem veszi figyelembe az optikai felbontást. Ezért a tévék két másik interpolációs formát is alkalmaznak a legközelebbi szomszéd interpolációja mellett. Ezeket bikubikus (simító) interpolációnak és bilineáris (élesítő) interpolációnak nevezik.
Balra: Példa a bilineáris interpolációra. Jobbra: Példa a bikubikus interpolációra.
A bikubikus (simító) interpolációval a képhez hozzáadott minden képpont a 16 szomszédos pixelhez képest színt vesz fel. Ez határozottan „puha” képet eredményez. Másrészt a bilineáris (élesítő) interpoláció csak a legközelebbi két szomszédját nézi, és „éles” képet ad. Ezen módszerek keverésével – és néhány kontraszt- és színszűrő alkalmazásával – a tévékészülék olyan képet tud előállítani, amely nem veszít észrevehetően az optikai minőségben.
Persze az interpoláció még mindig találgatás. Még megfelelő interpoláció esetén is előfordulhat, hogy egyes videók „szellemképet” kapnak a felskálázás után – különösen akkor, ha az olcsó TV-je elszívja a felskálázást. Ezek a műtermékek akkor is nyilvánvalóbbá válnak, ha a szupergyenge minőségű képeket (720p és alacsonyabb) 4K felbontásra skálázzák fel, vagy ha a képeket felskálázzák az őrülten nagy, alacsony pixelsűrűségű tévéken.
A fenti kép nem példa a TV-ről történő felskálázásra. Ehelyett egy példa a Buffy The Vampire Slayer HD DVD-kiadáshoz végrehajtott felskálázásra (a videó esszéből vette A Nerd szenvedélye). Jó (bár extrém) példa arra, hogy a rossz interpoláció tönkreteheti a képet. Nem, Nicholas Brendon nem visel viaszos vámpír sminket, csak ez történt az arcával a felskálázás során.
Bár minden TV-n van lehetőség felskálázni, egyesek jobb felskálázási algoritmusokkal rendelkeznek, mint mások, ami jobb képet eredményez.
Felskálázás szükséges és ritkán észrevehető
Még minden hibájával együtt is jó dolog a felskálázás. Ez egy olyan folyamat, amely általában probléma nélkül lezajlik, és lehetővé teszi, hogy különféle videoformátumokat nézzen ugyanazon a tévén. Tökéletes? Természetesen nem. Ez az oka annak, hogy egyes film- és videojáték-puristák szívesebben élvezik a régi művészetet a rendeltetésszerű médiumon: az ócska tévéken. De jelenleg a felskálázás nem olyan dolog, ami miatt túlságosan izgulni kell. Ezen sem kell túlságosan idegeskedni.
Érdemes megemlíteni, hogy a 8K-s, 10K-s és 16K-s videóformátumokat már támogatja néhány hardver, amit mindennap használunk. Ha a felskálázó technológia nem tud utolérni ezeket a nagy felbontású formátumokat, akkor fennáll annak az esélye, hogy sokkal nagyobb minőségromlást okoz, mint amit megszoktunk.
Mivel azonban a gyártók és a streaming szolgáltatások még mindig a 4K felé húzzák a lábukat, talán még nem kellene aggódnunk a 8K miatt.