Van informatie naar realiteit
Hoeveel pixels je nog kan zien is afhankelijk van de afstand tot het scherm. We drukken scherptezicht daarom uit in pixels per graad (of pixels per arcminuut. (1/60e van een graad)). De algemene standaard die vaak naar voor geschoven wordt om elke pixel te kunnen onderscheiden is het 20/20 Snellen zicht, wat overeenkomt met 60 pixels per graad of 1 pixel per arcminuut. Voor een 4K scherm kan je dat omrekenen naar een blikveld van ongeveer 60° en een kijkafstand van 1,5 beeldhoogtes. Voor 8K Ultra HD wordt dat een blikveld van ongeveer 100° en een kijkfstand van amper 0,75 beeldhoogtes. Dat is erg dicht bij het scherm (iets meer dan een halve meter bvb voor een 55 inch scherm). Als we daar rekening mee houden, lijkt 8K zinloos.
Maar Toshiyuki Ogura, Chief Distinguished Engineer bij Sony Visual Products, kwam tijdens experimenten tot een ander inzicht. Dicht bij het scherm zitten onthulde inderdaad gedetailleerde pixelinformatie. Maar wanneer hij verder van het scherm ging zitten werd het beeld ‘realistischer’. Voor een 8K beeld leek de piek van ‘realisme’ zich ergens te bevinden tussen 1,2 en 1,5 schermhoogtes.
Zijn ervaring bleek te stroken met onderzoek in de paper van Dr. Kenichiro Masaoka “Sensation of Realness From High-Resolution Images of Real Objects“ (link hier) waarin met behulp van een nauwkeurig experiment onderzocht wordt hoeveel pixels per graad nodig zijn zodat een kijker het beeld niet meer van de realiteit kan onderscheiden. Die hoeveelheid wordt uitgedrukt in cpd (cycles per degree), wat overeenkomt met lijnparen per graad, waarbij een lijnpaar twee pixels is. Het klassieke scherptezicht hierboven vermeld, 60 pixels per graad, komt dus overeen met 30 cpd.
Het onderzoek wees uit dat voor de drie testbeelden het gevoel van echtheid duidelijk toeneemt wanneer de resolutie van 30 naar 60 cpd stijgt, maar de meerwaarde van nog hogere resoluties was kleiner. Die resultaten waren overigens onafhankelijk van het scherptezicht van de kandidaten. De conclusie stelt dat 60 cpd noodzakelijk lijkt te zijn voor een gevoel van echtheid.
Waarom we dan 8K nodig hebben
Wanneer je rekening houdt met 60 cpd, is de ideale kijkafstand voor een 4K-scherm ongeveer drie beeldhoogtes. Je blikveld is dan relatief nauw (ongeveer 30°) en dat verhindert een realistische kijkervaring. (nota: anderzijds is dit wel ongeveer de typische situatie waarin we vandaag tv kijken). De afstand is ook te groot om nog de detailinformatie te zien. Een 8K scherm levert 60cpd vanop een kijkafstand van 1,5 beeldhoogtes en geeft dan een blikveld van ongeveer 60°. Dat is wel een goede combinatie voor ‘een gevoel van echtheid’.
Ogura benadrukte dat de interne processen van ons brein meetellen, naast de cijfers. Zaken zoals ‘onderdompeling in het beeld’ en ‘echtheid’ zijn voorlopig niet eenvoudig te becijferen.
Bewaren van de ‘Creator’s intent’
Een argument dat aansluit op deze bevindingen is het bewaren van de ‘Creator’s intent’. Hoe wilde de filmmaker dat je de beelden zou zien? In de studio wordt vaak gebruik gemaakt van een Sony BVM-X300 mastering monitor. Dat is een 30 inch Ultra HD 4K OLED-scherm. Als je de content die op die monitor gemaakt wordt, toont op een scherm van 85 inch tot zelfs 98 inch dan is de informatiedichtheid veel lager. Een resolutie van 8K zal dan het beeld dat de filmmaker voor ogen had beter benaderen.
Wat Sony er wel niet bij vermeldde is dat er in dat geval onvermijdelijk nog een upscaling stap van 4K naar 8K tussen zit. Hoe dat dan weer invloed heeft op wat we zien, blijft een open vraag.
De nood aan meer stappen
We moeten ook rekening houden met de aanwezigheid van HDR-content. Die content gebruikt immers een aanzienlijk groter luminantiebereik (van 0 tot 1.000, 4.000 en in de toekomst zelfs 10.000 cd/m²) ten opzichte van SDR (van 0 tot 100 cd/m²). Bovendien is ook het kleurpalet aanzienlijk groter (Rec.2020 vs Rec.709). Die uitbreidingen vereisen daarom een grotere bitdiepte, 10 of zelfs 12 bits per sample, zoals uitgelegd in dit achtergrondartikel.
Maar Sony wees er op dat je ook de fysieke extra stappen moet kunnen zetten, met andere woorden je moet ook meer pixels hebben. Een eenvoudig voorbeeld illustreert dat: veronderstel een kleurovergang tussen twee pixels met kleuren a en b die op een 4K-scherm tien pixels uit elkaar liggen. Ongeacht welke bitdiepte je gebruikt, je hebt maar 10 stappen om die overgang te realiseren. Hogere bitdieptes zorgen ervoor dat elk van die 10 stappen dichter bij de correcte waarde zit. Maar als de stap tussen twee pixels een te groot verschil moet overbruggen, dan blijft er een zichtbaar banding-effect, ongeacht de bitdiepte. Toon je datzelfde beeld op een 8K scherm, dan heb je 20 stappen om de overgang tussen a en b te realiseren. De kans op banding is dan veel kleiner (op voorwaarde dat je voldoende bitdiepte hebt uiteraard).
Dat is in elk geval een goed argument, maar het zou een goede vergelijking tussen een 4K en 8K set vereisen om na te gaan in welke mate dat ook impact heeft. Sony gebruikt overigens ook andere technieken om banding te verbergen. Super Bitmapping (een ‘dithering’ techniek) kennen we al geruime tijd voor zijn goede resultaten.
Conclusie
Sony brengt in essentie dezelfde argumenten aan die we een jaar geleden al in een vorig artikel naar voor schoven. Namelijk, 60 cpd is vereist voor een gevoel van realiteit in het beeld. Sony concludeert daaruit dat 4K leidt tot een te grote kijkafstand en relatief nauw blikveld. Bij 8K-schermen krijg je een goede balans tussen alle informatie zien, een goed blikveld én een gevoel van realiteit.
Maar al zijn we daar in essentie mee akkoord, het verandert weinig aan de realiteit dat 8K in de woonkamer tot erg grote schermen leidt. Wie een 8K-tv van 65-inch in huis haalt moet op 1,3 meter van het scherm zitten om te genieten van die ideale combinatie van blikveld en detail. Zelfs met het grootste scherm dat Sony aanbiedt, de 98 inch ZG9, is de ideale kijkafstand net geen twee meter. Het lijkt ons twijfelachtig of dit een wenselijke/realistische situatie is in de woonkamer.
Reacties (6)