Разрешение дисплея или режимы отображения цифрового телевидения , компьютерного монитора или устройства отображения — это количество отдельных пикселей в каждом измерении, которые могут отображаться. Это может быть неоднозначный термин, особенно потому, что отображаемое разрешение контролируется различными факторами в дисплеях с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), плоских дисплеях (включая жидкокристаллические дисплеи ) и проекционных дисплеях с использованием фиксированных матриц элементов изображения (пикселей).
Обычно оно указывается как ширина × высота с единицами измерения в пикселях: например, 1024 × 768 означает, что ширина равна 1024 пикселям, а высота — 768 пикселей. Этот пример обычно произносится как «десять двадцать четыре на семь шестьдесят восемь» или «десять двадцать четыре на семь шесть восемь».
Одно из применений термина « разрешение дисплея» применимо к дисплеям с фиксированной матрицей, таким как плазменные панели (PDP), жидкокристаллические дисплеи (LCD), проекторы с цифровой обработкой света (DLP), OLED- дисплеи и аналогичные технологии, и это просто физическое количество столбцов и рядов пикселей, создающих дисплей (например, 1920 × 1080 ). Следствием наличия дисплея с фиксированной сеткой является то, что для многоформатных видеовходов всем дисплеям необходим «механизм масштабирования» (цифровой видеопроцессор, который включает в себя массив памяти) для согласования формата входящего изображения с дисплеем.
Для дисплеев устройств, таких как телефоны, планшеты, мониторы и телевизоры, использование термина « разрешение экрана» , как определено выше, является неправильным, хотя и распространенным. Термин «разрешение дисплея» обычно используется для обозначения размеров пикселей , максимального количества пикселей в каждом измерении (например, 1920 × 1080 ), что ничего не говорит о плотности пикселей дисплея, на котором фактически формируется изображение: собственно разрешение относится к к плотности пикселей — количеству пикселей на единицу расстояния или площади, а не к общему количеству пикселей. При цифровых измерениях разрешение дисплея будет выражаться в пикселях на дюйм (PPI). При аналоговых измерениях, если высота экрана составляет 10 дюймов, горизонтальное разрешение измеряется на квадрате шириной 10 дюймов. [1] Для телевизионных стандартов это обычно указывается как «разрешение по горизонтали на одну высоту изображения»; [2] например, аналоговые телевизоры NTSC обычно могут отображать около 340 строк горизонтального разрешения «на высоту изображения» от эфирных источников, что эквивалентно примерно 440 строкам фактической информации об изображении от левого края до правого края. [2]
Некоторые комментаторы также используют разрешение экрана для обозначения диапазона входных форматов, которые будет принимать входная электроника дисплея, и часто включают форматы, превышающие собственный размер сетки экрана, даже если их необходимо уменьшить, чтобы соответствовать параметрам экрана (например, принять формат 1920 года) . × 1080 на дисплее с собственным массивом пикселей 1366 × 768 ). В случае телевизионных входов многие производители берут входной сигнал и уменьшают его масштаб, чтобы « пересканировать » дисплей на целых 5%, поэтому входное разрешение не обязательно является разрешением дисплея.
На восприятие разрешения экрана глазом может влиять ряд факторов – см. разрешение изображения и оптическое разрешение . Одним из факторов является прямоугольная форма экрана дисплея, которая выражается как отношение физической ширины изображения к физической высоте изображения. Это известно как соотношение сторон . Физическое соотношение сторон экрана и соотношение сторон отдельных пикселей не обязательно могут быть одинаковыми. Массив 1280×720 на дисплее 16:9 имеет квадратные пиксели, а массив 1024×768 на дисплее 16:9 имеет продолговатые пиксели.
Пример формы пикселя, влияющей на «разрешение» или воспринимаемую резкость: отображение большего количества информации на меньшей области с использованием более высокого разрешения делает изображение намного более четким или «резким». Однако самые последние технологии экрана имеют фиксированное разрешение; уменьшение разрешения на экранах такого типа значительно уменьшит резкость, поскольку процесс интерполяции используется для «фиксации» входного сигнала несобственного разрешения в выходном разрешении дисплея .
Хотя некоторые дисплеи на основе ЭЛТ могут использовать цифровую обработку видео , которая включает масштабирование изображения с использованием массивов памяти, в конечном итоге на «разрешение дисплея» в дисплеях ЭЛТ-типа влияют различные параметры, такие как размер пятна и фокус, астигматические эффекты в углах дисплея, цвет теневая маска шага люминофора (например, Trinitron ) на цветных дисплеях и полоса пропускания видео.
Большинство производителей телевизионных дисплеев «пересканируют» изображения на своих дисплеях (ЭЛТ и плазменных телевизорах, ЖК-дисплеях и т. д.), так что эффективное изображение на экране может быть уменьшено, например, с 720 × 576 (480) до 680 × 550 (450). . Размер невидимой области в некоторой степени зависит от устройства отображения. Некоторые HD-телевизоры делают то же самое, но в той же степени.
Компьютерные дисплеи, включая проекторы, обычно не допускают чрезмерного сканирования, хотя многие модели (особенно ЭЛТ-дисплеи) допускают это. ЭЛТ-дисплеи в стандартных конфигурациях имеют тенденцию быть заниженными, чтобы компенсировать растущие искажения по углам.
Чересстрочное видео (также известное как чересстрочная развертка ) — это метод удвоения воспринимаемой частоты кадров видеодисплея без использования дополнительной полосы пропускания . Чересстрочный сигнал содержит два поля видеокадра, снятого последовательно. Это улучшает восприятие движения зрителем и уменьшает мерцание за счет использования феномена фи .
Европейский вещательный союз выступил против чересстрочного видео в производстве и радиовещании. Основной аргумент заключается в том, что каким бы сложным ни был алгоритм деинтерлейсинга, артефакты в чересстрочном сигнале невозможно полностью устранить, поскольку некоторая информация теряется между кадрами. Несмотря на аргументы против этого, организации по телевизионным стандартам продолжают поддерживать чересстрочную развертку. Он по-прежнему включен в такие форматы передачи цифрового видео, как DV , DVB и ATSC . Новые стандарты сжатия видео, такие как высокоэффективное кодирование видео, оптимизированы для видео с прогрессивной разверткой , но иногда поддерживают чересстрочное видео.
Прогрессивная развертка (также называемая непострочной разверткой ) — это формат отображения, хранения или передачи движущихся изображений , в котором все строки каждого кадра рисуются последовательно. В этом отличие от чересстрочного видео, используемого в традиционных аналоговых телевизионных системах, где поочередно рисуются только нечетные, а затем четные строки каждого кадра (каждое изображение, называемое видеополем ) , так что используется только половина реальных кадров изображения. для производства видео.
Телевизоры имеют следующие разрешения:
Компьютерные мониторы традиционно имели более высокое разрешение, чем большинство телевизоров.
Многие персональные компьютеры, представленные в конце 1970-х и 1980-х годах, были разработаны для использования телевизионных приемников в качестве устройств отображения, что делало разрешение зависимым от используемых телевизионных стандартов, включая PAL и NTSC . Размеры изображения обычно были ограничены, чтобы обеспечить видимость всех пикселей в основных телевизионных стандартах и широком диапазоне телевизоров с различной степенью переразвертки. Таким образом, фактическая область изображения, которую можно было рисовать, была несколько меньше, чем весь экран, и обычно была окружена рамкой статического цвета (см. изображение ниже). Кроме того, чересстрочное сканирование обычно опускалось, чтобы обеспечить большую стабильность изображения, что эффективно уменьшало вдвое текущее разрешение по вертикали. 160 × 200 , 320 × 200 и 640 × 200 в NTSC были относительно распространенными разрешениями в то время (также были распространены 224, 240 или 256 строк развертки). В мире IBM PC эти разрешения стали использоваться 16-цветными видеокартами EGA .
Одним из недостатков использования классического телевизора является то, что разрешение дисплея компьютера выше, чем телевизор может декодировать. Разрешение цветности для телевизоров NTSC/PAL ограничено полосой пропускания максимум 1,5 МГц или шириной примерно 160 пикселей, что приводило к размытию цвета для сигналов шириной 320 или 640 и затрудняло чтение текста (см. пример изображения ниже). ). Многие пользователи перешли на телевизоры более высокого качества со входами S-Video или RGBI , которые помогли устранить размытие цветности и обеспечить более четкое изображение. Самое раннее и самое дешевое решение проблемы цветности было предложено в видеокомпьютерной системе Atari 2600 и Apple II+ , оба из которых предлагали возможность отключить цвет и просмотреть устаревший черно-белый сигнал. На Commodore 64 GEOS отражал метод Mac OS, использующий черно-белое изображение для улучшения читаемости.
Разрешение 640 × 400i ( 720 × 480i с отключенными границами) впервые было представлено на домашних компьютерах, таких как Commodore Amiga , а затем и Atari Falcon. Эти компьютеры использовали чересстрочную развертку для увеличения максимального разрешения по вертикали. Эти режимы подходили только для графики или игр, поскольку мерцающее чересстрочное изображение затрудняло чтение текста в текстовом процессоре, базе данных или программном обеспечении для работы с электронными таблицами. (Современные игровые консоли решают эту проблему, предварительно фильтруя видео 480i до более низкого разрешения. Например, Final Fantasy XII страдает от мерцания, когда фильтр выключен, но стабилизируется после восстановления фильтрации. Компьютерам 1980-х годов не хватало мощности. для запуска аналогичного программного обеспечения для фильтрации.)
Преимуществом компьютера с сверхразверткой 720 × 480i был простой интерфейс с чересстрочным телевещанием, что привело к разработке видеотостера Newtek . Это устройство позволило использовать Amigas для создания компьютерной графики в различных новостных отделах (например, наложения погоды), драматических программах, таких как SeaQuest на NBC и Babylon 5 на The WB .
В мире ПК встроенные графические чипы IBM PS/2 VGA (многоцветные) использовали нечересстрочное (прогрессивное) цветовое разрешение 640 × 480 × 16, которое было легче читать и, следовательно, более полезно для офисной работы. Это было стандартное разрешение с 1990 по 1996 год. Стандартное разрешение составляло 800×600 примерно до 2000 года. Microsoft Windows XP , выпущенная в 2001 году, была разработана для работы с минимальным разрешением 800×600 , хотя можно выбрать исходное разрешение 640×480 в окне «Дополнительные настройки».
Программы, предназначенные для имитации старого оборудования, такого как игровые консоли (эмуляторы) Atari, Sega или Nintendo, при подключении к ЭЛТ с несколькими сканированиями, обычно используют гораздо более низкие разрешения, например 160 × 200 или 320 × 400 , для большей аутентичности, хотя другие эмуляторы этим воспользовались. распознавания пикселов на кругах, квадратах, треугольниках и других геометрических объектах с меньшим разрешением для более масштабируемой векторной визуализации. Некоторые эмуляторы при более высоких разрешениях могут даже имитировать апертурную решетку и теневые маски ЭЛТ-мониторов.
В 2002 году расширенный графический массив 1024 × 768 был наиболее распространенным разрешением дисплея. Многие веб-сайты и мультимедийные продукты были переработаны с предыдущего формата 800×600 на макеты, оптимизированные для 1024×768 .
Доступность недорогих ЖК-мониторов сделала разрешение 1280 × 1024 с соотношением сторон 5∶4 более популярным для использования на настольных компьютерах в первое десятилетие 21 века. Многие пользователи компьютеров, включая пользователей САПР , художников-графиков и игроков в видеоигры, использовали свои компьютеры с разрешением 1600 × 1200 ( UXGA ) или выше, например 2048 × 1536 QXGA , если у них было необходимое оборудование. Другие доступные разрешения включали увеличенные аспекты, такие как 1400 × 1050 SXGA+, и широкие аспекты, такие как 1280 × 800 WXGA , 1440 × 900 WXGA+ , 1680 × 1050 WSXGA+ и 1920 × 1200 WUXGA ; Мониторы, построенные по стандарту 720p и 1080p, также не были чем-то необычным среди домашних медиаплееров и видеоигр благодаря идеальной совместимости экрана с выпусками фильмов и видеоигр. Новое разрешение выше HD — 2560 × 1600 WQXGA — было выпущено для 30-дюймовых ЖК-мониторов в 2007 году.
В 2010 году несколько производителей выпустили 27-дюймовые ЖК-мониторы с разрешением 2560×1440 , а в 2012 году Apple представила дисплей 2880×1800 на MacBook Pro . Панели для профессиональной среды, например, для медицинского использования и управления воздушным движением, поддерживают разрешение до 4096 × 2160 [3] (или, что более актуально для диспетчерских, 1∶1 2048 × 2048 пикселей). [4] [5]
В последние годы соотношение сторон 16:9 стало более распространенным в дисплеях ноутбуков, и разрешение 1366 × 768 ( HD ) стало популярным для большинства недорогих ноутбуков, а разрешение 1920 × 1080 ( FHD ) и выше доступно для ноутбуков более высокого класса. .
Когда разрешение экрана компьютера установлено выше, чем физическое разрешение экрана ( собственное разрешение ), некоторые видеодрайверы позволяют виртуальному экрану прокручиваться по физическому экрану, создавая таким образом двухмерный виртуальный рабочий стол с его областью просмотра. Большинство производителей ЖК-дисплеев обращают внимание на собственное разрешение панели, поскольку работа с неродным разрешением на ЖК-дисплеях приведет к ухудшению изображения из-за потери пикселей для соответствия изображению (при использовании DVI) или недостаточной выборки аналогового сигнала. (при использовании разъема VGA). Лишь немногие производители ЭЛТ указывают истинное собственное разрешение, поскольку ЭЛТ по своей природе являются аналоговыми и могут изменять разрешение дисплея от 320 × 200 (эмуляция старых компьютеров или игровых консолей) до настолько высокого, насколько позволяет внутренняя плата или изображение. становится слишком детальным, чтобы его можно было воссоздать с помощью электронной лампы (т. е. аналоговое размытие). Таким образом, ЭЛТ обеспечивают вариативность разрешения, которую не могут обеспечить ЖК-дисплеи с фиксированным разрешением.
Что касается цифровой кинематографии , стандарты разрешения видео зависят сначала от соотношения сторон кадров в кинопленке ( которая обычно сканируется для цифровой промежуточной постобработки), а затем от фактического количества точек. Хотя не существует единого набора стандартизированных размеров, в киноиндустрии обычным явлением является « качество изображения» n K, где n — целое число (маленькое, обычно четное), которое преобразуется в набор фактических значений. разрешения в зависимости от формата пленки . Для справки, примите во внимание, что для соотношения сторон 4:3 (около 1,33:1), в которое кадр фильма (независимо от его формата) должен вписываться по горизонтали , n — это множитель 1024, такой, что горизонтальное разрешение равно ровно 1024•n точек. [ нужна ссылка ] Например, эталонное разрешение 2K составляет 2048 × 1536 пикселей, тогда как эталонное разрешение 4K составляет 4096 × 3072 пикселей. Тем не менее, 2K может также относиться к таким разрешениям, как 2048 × 1556 (полная апертура), 2048 × 1152 ( HDTV , соотношение сторон 16:9) или 2048 × 872 пикселей ( Cinemascope , соотношение сторон 2,35:1). Также стоит отметить, что хотя разрешение кадра может быть, например, 3:2 ( 720 × 480 NTSC), это не то, что вы увидите на экране (т. е. 4:3 или 16:9 в зависимости от предполагаемого формата изображения). соотношение исходного материала).
