Warum Netzhaut nicht ausreicht [Feature]

Apples neues MacBook Pro folgt der guten Tradition des iPhone 4 und des iPad der dritten Generation, da es über ein Superhochauflösendes Retina-Display: ein 2880 x 1800-Panel mit unglaublichen 220 Pixeln in pro Zoll.

Es ist eine unglaubliche Anzeige. Tatsächlich ist es eine solche ein unglaubliches Display, das tatsächlich etwa eine Million, siebenhunderttausend Pixel hat mehr als es erforderlich ist, um Apples Definition von Retina zu erfüllen, was einige dazu veranlasst, zu behaupten, dass diese Pixel alle verschwendet werden.

Nichts ist weiter von der Wahrheit entfernt.

Apples neue MacBook Pros haben absolut großartige Displays, aber sie brauchen jedes einzelne Pixel, das sie haben, denn die Wahrheit ist Die Sache ist die, dass Apple noch einen langen Weg vor sich hat, bis es seine Display-Technologie an die unglaubliche Kraft des Menschen heranreicht Vision. Und das ist gut so, denn so haben wir einen Menge sich freuen auf.

Anmerkung des Herausgebers: In diesem Artikel werden wir über zwei Arten von Retina-Displays sprechen: Apples Retina-Displays und ein theoretisches Retina-Display mit einer viel höheren Pixeldichte. Für die Zwecke dieses Artikels wird letztere Art von Display als True Retina-Displays bezeichnet: Alle anderen Erwähnungen von Retina-Displays können sich auf die Technologie von Apple beziehen.

Was Apple mit Netzhaut meint
Nein, ist es nicht, Steve.

An dieser Stelle weiß jeder, dass Steve Jobs, der Meister-Showman, die Fakten ein wenig verfälscht hat, als er 2010 das Retina-Display des iPhone 4 vorstellte.

Was Steve Jobs sagte damals war das:

Es stellt sich heraus, dass es eine magische Zahl von etwa 300 Pixel pro Zoll gibt, die, wenn man etwas hält etwa 10 oder 12 Zoll von Ihren Augen entfernt, ist die Grenze der menschlichen Netzhaut [der Fähigkeit], die Pixel.

Apple nannte ein solches Display ein Retina-Display, und als das neue iPad im März als solches angekündigt wurde, klärte Tim Cook ein wenig über ihre Definition von Retina:

Sie erinnern sich vielleicht daran, dass Ihre Netzhaut mit einem iPhone in normaler Entfernung keine einzelnen Pixel erkennen kann. Wenn das iPad in einem normalen Abstand (15 Zoll) gehalten wird, ist das gleiche Ergebnis.

Mit anderen Worten, da die durchschnittliche Person ein Tablet weiter von ihrem Gesicht entfernt hält als ihr Telefon, musste das neue iPad dies nicht tun haben Pixel, die so klein waren wie die des iPhones, was bedeutet, dass das neue iPad mit einer Pixeldichte von nur 264 Pixeln pro Zoll. Ebenso sitzen die Leute noch weiter von ihren MacBook Pros entfernt, was bedeutet, dass ihre Retina-Displays nur 220 Pixel pro Zoll benötigen.

So weit, ist es gut. Es gibt nur ein Problem: Steve Jobs sagte, dass das menschliche Auge, wenn es ein Display aus einer Entfernung von 12 Zoll betrachtet, einzelne Pixel nicht erkennen kann, wenn die Dichte über 300 Pixel pro Zoll beträgt. Außer dass diese „magische“ Zahl falsch ist. Die reelle Zahl ist näher an neun hundert Pixel pro Zoll. Apples Retina-Displays sind nur etwa 33% des Weges dorthin.

Warum Apples „Retina“ keine echte Retina ist
Diese Sehtafel dient Apple als Grundlage für seine Retina-Displays.

Apple verwendet Retina als Marketingbegriff, und es ist ein großartiger. Aber es impliziert auch, dass es von hier aus nirgendwo anders hingehen kann, wenn es um Auflösung geht, was einfach nicht wahr ist. In zehn Jahren werden wir alle Macs, iPhones und iPads mit so scharfen Bildschirmen besitzen, dass der Blick auf das iPhone 4S oder das neue MacBook Pro wie ein Blick auf ein 1024 x 768 CRT aus dem Jahr 2002 sein wird. Und das ist etwas, worüber man sich freuen kann.

Um zu verstehen, warum mit der Bildschirmauflösung so viel mehr getan werden kann, müssen Sie verstehen, wie Steve Jobs hat sich seine anfängliche „magische Zahl“ für Retina ausgedacht: Kurz gesagt, er basierte sie auf einer Person mit 20/20 Vision. Scheint vernünftig, denn umgangssprachlich ist 20/20-Sehvermögen gleichbedeutend mit perfektem Sehvermögen.

Das einzige Problem? 20/20 ist überhaupt kein perfektes Sehvermögen.

Apples Definition von Retina basiert auf der Vision von Senioren

Wenn wir über eine Person mit einer Sehkraft von 20/20 sprechen, meinen wir damit, wie gut sie einen Standard lesen kann Snellen Sehtafel, wie man sie in Optikerbüros auf der ganzen Welt hängen sieht. Wenn eine Person eine Sehkraft von 20/20 hat, bedeutet dies, dass eine Person, die 20 Fuß von einer solchen Karte entfernt steht, lesen kann, was eine durchschnittliche Person aus der gleichen Entfernung sehen kann. Dies gilt als Standardvision.

Aber während sich das 20/20-Sehvermögen traditionell auf das „Standardsehvermögen“ bezieht, deuten die meisten Untersuchungen darauf hin, dass normales Sehvermögen tatsächlich. ist viel besser als 20/20. Tatsächlich sehen Menschen mit normalem Sehvermögen normalerweise nicht ihre Sehkraft degradieren bis 20/20 bis sie 60 oder 70 Jahre alt sind!

Verstanden? Apples Definition von Retina basiert auf der Vision von Senioren.

Was ist die Auflösung des menschlichen Auges?
Wie klein ist das kleinste Pixel, das Ihr Auge sehen kann? Kleiner als Sie denken.

Na und sind die Grenzen des Sehens? Wie klein müsste ein Pixel eigentlich sein, damit es mit der menschlichen Netzhaut nicht von anderen Pixeln unterscheidbar wäre? Um dies zu besprechen, müssen wir zunächst einen Fachbegriff erklären: Bogenminuten.

Schauen Sie sich das Bild des Buchstabens E rechts an. Es besteht aus 15 Pixeln in einem 5×3-Raster: 11 schwarze Pixel und vier weiße Pixel. Stellen Sie sich vor, Sie entfernen sich immer weiter vom Brief. Ab einem bestimmten Punkt sind die weißen Linien zwischen den schwarzen Pixeln auf dem E nicht mehr zu sehen.

Halt. Wenn Sie eine Sehkraft von 20/20 haben, ist es allgemein anerkannt, dass aus dieser Entfernung jedes Pixel auf dem E jetzt eine Bogenminute groß ist.

So baut Apple seine Retina-Displays. Laut Apples Definition darf ein Pixel auf einem Display aus einer durchschnittlichen Betrachtungsentfernung von einer Person mit 20/20 Sehkraft nicht größer als eine Bogenminute sein, um als Retina zu gelten.

Aber wie wir gesehen haben, 20/20 Vision nicht bedeutet perfektes Sehen, und es bedeutet wohl nicht einmal gutes Sehen. Die Pixel sind zu groß. Wie klein müssen wir sie machen, um ein True Retina-Display zu erhalten?

Leider gibt es keine allgemein akzeptierte Grenze für das, was das menschliche Auge sehen kann. Laut Dr. Raymond Soneira von DisplayMate, dem Branchenführer für Displaytechnologie, beträgt die Auflösung einer perfekten menschlichen Netzhaut 0,6 Bogenminuten pro Pixel. Damit das iPhone 4S beispielsweise wirklich Retina ist, müsste es Pixel haben, die 40% kleiner sind als es derzeit hat.

Soneiras Auflösung wird jedoch nicht allgemein akzeptiert. Andere sind anderer Meinung und denken, dass das Auge viel stärker ist. J. Blackwell von der Optical Society of America stellte bereits 1946 fest, dass die Auflösung des menschlichen Auges tatsächlich eher bei 0,35 Bogenminuten liegt. Dies bedeutet wiederum, dass für ein iPhone 4S, um ein echtes Retina-Display zu haben, Pixel benötigt werden, die 65 % kleiner als es derzeit der Fall ist.

Damit das iPhone 4S über ein echtes Retina-Display verfügt, benötigt es 65 % kleinere Pixel.

Einige Studien verschieben die Grenzen des menschlichen Sehvermögens noch weiter. Am Ende des Tages ist man sich jedoch allgemein einig, dass die menschliche Sehkraft unabhängig von der Grenze des menschlichen Sehvermögens dies nicht kann erkennen einzelne Pixel, die kleiner als 0,3 Bogenminuten sind, wobei die meisten Studien zwischen 0,3 und 0,4 schwanken, da die Grenze.

Mit anderen Worten, damit ein Display wirklich und unbestreitbar der Auflösung des menschlichen Auges entspricht und berücksichtigt wird echte Retina, es muss Pixel haben, die bei einer durchschnittlichen Betrachtung nicht größer als 0,3 Bogenminuten sind Distanz.

Das mag langweilig erscheinen, aber wenn Sie das wissen, können Sie tatsächlich herausfinden, welche Bildschirmauflösungen von Apple sein müssten, um echte Retina zu sein. Hier wird es lustig, denn jetzt können wir einen Blick auf die True Retina Macs der Zukunft werfen!

Wie die „echte Netzhaut“ von Apple aussehen würde

Angesichts des oben Gesagten ist hier eine Aufschlüsselung* von welchen Auflösungen jedes aktuelle Apple-Display auf dem Markt hätte, wenn es gleich groß bliebe, aber mit True Retina-Displays aufgerüstet würde.

Modell Bildschirmgröße (Zoll) Durchschnittliche Entfernung Retina Res (Apfel) Echte Retina Res PPI
iPhone 3.5 12 960 x 640 2772 x 1848 952
iPad 9.7 15 2048 x 1536 5968 x 4486 769
11-Zoll-MacBook Air 11.6 22 2732 x 1536 5184 x 2916 513
13-Zoll-MacBook Air 13.3 22 2880 x 1800 5872 x 3670 520
15-Zoll-MacBook Pro 15.4 24 2880 x 1800 6096 x 3810 467
21-Zoll-iMac 21.5 28 3840 x 2160 7408 x 4168 395
27-Zoll-iMac 27 28 5120 x 2880 9120 x 5130 388

Unglaublich, oder? Laut unserer Mathematik hätte ein iPhone mit einem echten Retina-Display mehr Pixel als der heutige 27-Zoll-iMac!

Na und? Was bedeuten all diese Zahlen in der Praxis? Warum sollten Sie sich darum kümmern, wenn Sie bereits mit Ihrem Apple Retina Display zufrieden sind?

Planet Erde, gesehen in echter Netzhaut
Nur True Retina Displays können der atemberaubenden Schönheit unseres Planeten gerecht werden.

Das Bild oben ist NASAs berühmtes superhochauflösendes Bild der Erde „Blue Marble“. Es ist wahrscheinlich das schönste und detaillierteste Foto unseres Planeten, das jemals aufgenommen wurde. Abgesehen davon, dass Sie in den Weltraum fliegen, können Sie alle Details auf einen Blick nur annähernd erfassen, wenn Sie ein True Retina Display haben.

Die großen Kästchen, die im obigen Bild direkt über der Erde liegen, repräsentieren die verschiedenen Auflösungen zukünftiger Macs mit True Retina-Displays. Alles in einer Box wäre das, was Sie auf dem angegebenen True Retina Mac- oder iOS-Gerätedisplay sehen würden. Die kleineren Kästchen unten zeigen die Auflösungen der aktuellen Mac- und iOS-Reihe von Apple an.

Wie Sie sehen, können Sie mit einem True Retina 27-Zoll-iMac oder iPad so ziemlich den gesamten Planeten auf einmal sehen, wobei jedes Pixel eins zu eins mit dem Original der NASA abgebildet wird. Auf einem 13-Zoll True Retina MacBook Air würden Sie fast ganz Nordamerika erfassen. Auf einem True Retina iPhone erhalten Sie die gesamte Westküste.

Vergleichen Sie das mit den aktuellen Modellen von Apple. Mit dem 2012 Retina MacBook Pro erhalten Sie bestenfalls die gleiche Detailgenauigkeit wie auf einem True Retina iPhone. Auf einem 11-Zoll-MacBook Air können Sie nur den größten Teil von Texas sehen. Und auf einem iPhone 3GS können Sie sich glücklich schätzen, ganz Delaware zu sehen.

Wenn Sie dieses Bild in seiner ursprünglichen superhohen Auflösung sehen möchten, können Sie hier herunterladen.

Warum es wichtig ist
Stellen Sie sich den Tag vor, an dem Sie eine Lupe herausziehen können, um ein Bild auf Ihrem iPad zu betrachten.

Es ist wahr, dass viele Menschen mit schlechtem oder durchschnittlichem Sehvermögen ein iPhone 4S-Display, das aus einer Entfernung von nur 12 Zoll gehalten wird, nicht von einem True Retina iPhone mit der dreifachen Pixeldichte unterscheiden können. Ebenso ist es wahr, dass einige Leute mit einem Retina MacBook Pro aus einer Entfernung von zwei Fuß den Unterschied zwischen diesem und einem True Retina MacBook Pro möglicherweise nicht erkennen können. Einige würden dann argumentieren, dass dies alles sinnlos ist. Hyper-Resolution um der Hyper-Resolution willen, richtet sich an eine kleine Untergruppe von analen Remanenten, die das Glück haben, überdurchschnittliche und sogar perfekte Sehkraft zu haben.

Eine solche Argumentation ist falsch. Für eine Sache, niemand sitzt einen einheitlichen durchschnittlichen Abstand von ihren Geräten entfernt. Wenn Sie auf Ihrem iPhone eine SMS schreiben, halten Sie es möglicherweise in einer Entfernung von zwölf Zoll, aber wenn Sie mitten in der Nacht darauf blinzeln, um einen Anruf entgegenzunehmen, können Sie es sechs Zoll entfernt halten. Und während Sie auf Ihrem MacBook Pro mit 24 Zoll vielleicht eine E-Mail schreiben, können Sie sich während eines aufregenden Films oder Spiels auf die Kante Ihres Sitzes lehnen, um näher an 18 heranzukommen.

Die Wahrheit ist, dass unsere Geräte uns so nah wie möglich an sie heranziehen. Und wenn unsere Displays jemals ihre endgültige Form erreichen – lebendes Papier – müssen sie eine ausreichende Auflösung haben, die wir können Zoomen Sie heran, um mehr Details zu sehen, wie wir es mit einem Blatt Papier tun würden: nicht durch Aufziehen oder Vergrößern mit der Maus, sondern durch Ziehen so nah wie möglich am Bildschirm. Stellen Sie sich den Tag vor, an dem Sie eine Lupe herausziehen können, um ein Bild auf Ihrem iPad zu überprüfen, und anstatt Pixel zu sehen,
Sie sehen eine ganze Welt perfekt aufgelöster Details, von denen Sie nicht einmal wussten, dass sie existiert.

Aber es gibt noch einen anderen Grund, warum sich jeder interessieren sollte. Im Jahr 2010, Japans NHK Science & Technology Research Laboratories entdeckt Generell gilt: Je kleiner die Pixel, desto mehr Real ein Objekt auf dem Bildschirm erschien der Person, die es betrachtete, auch wenn sie keine perfekte Sicht hatte. Tatsächlich ist dieser Effekt bei Individuen so tiefgreifend, dass er schließlich einen Punkt erreicht, an dem Sie Pixel haben, die klein genug sind, dass Bildschirmobjekte sind von realen Objekten nicht zu unterscheiden.

Dass ist die Zukunft der Displays: Bildschirme, die so perfekt sind, dass FaceTiming mit einem Freund optisch nicht von einem persönlichen Gespräch zu unterscheiden ist mit ihnen, wo das Anschauen eines Films wie ein Blick aus einem Fenster in eine andere Welt ist und wo das Spielen eines Videospiels wie ein echtes Leben ist Abenteuer. Dass Deshalb brauchen wir True Retina. Und dorthin wird Apple uns letztendlich führen.

* – Die Mathematik hinter diesen Berechnungen ist ein wenig kompliziert, aber ein kurzes Wort der Erklärung. Wenn wir davon ausgehen, dass die Auflösung des menschlichen Auges maximal 0,3 Bogenminuten pro Pixel beträgt (siehe oben), können wir dann Bestimmen Sie, wie viele Pixel ein Display (bei einem durchschnittlichen Betrachtungsabstand) haben muss, um ein echtes „Retina“-Display zu sein jedermann, auch wenn sie ein besseres Sehvermögen als 20/20 haben.

Dazu müssen wir zuerst Berechnen Sie die Flächengröße eine Anzeige nimmt im Sichtfeld einer Person auf, also wie groß ein Lichtquadrat zu einem bestimmten Zeitpunkt tatsächlich auf ihren Augapfel scheint. Dies wird in Graden der scheinbaren Größe gemessen, die wir dann mit 200 (60 Bogenminuten pro ) multiplizieren können Grad geteilt durch 0,3 Bogenminuten), um die minimale Anzahl von Pixeln zu ermitteln, die wir für True benötigen Retina.

Das mag alles kompliziert erscheinen, aber wenn Sie diese Mathematik erst einmal verstanden haben, ist sie unglaublich nützlich, um Dinge zu tun wie zum Beispiel herauszufinden, wie groß ein Fernseher für Ihr Wohnzimmer ist oder in welcher Reihe Sie in einem Kino sitzen sollten. Weitere Erläuterungen finden Sie unter diese Seite.

Vielen Dank: Die Hilfe von Leser Neven (@randomoneh) war von unschätzbarem Wert, um viele Daten für dieses Stück zusammen zu sammeln. Darüber hinaus möchte ich meinem Freund Gil Forsyth dafür danken, dass er mir bei einigen Last-Minute-Triggerproblemen geholfen hat. Ihr seid viel, viel schlauer als ich.

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