Waarom netvlies niet genoeg is [functie]

De nieuwe MacBook Pro van Apple volgt de fijne traditie van de iPhone 4 en de derde generatie iPad in die zin dat hij een Superhoge resolutie Retina-display: een 2880 x 1800 paneel met maar liefst 220 pixels verpakt per duim.

Het is een ongelooflijke weergave. In feite is het zo een een ongelooflijk scherm dat in werkelijkheid ongeveer een miljoen, zevenhonderdduizend pixels heeft meer dan het nodig heeft om te voldoen aan Apple's definitie van Retina, waardoor sommigen beweren dat die pixels allemaal verloren gaan.

Niets is verder van de waarheid verwijderd.

De nieuwe MacBook Pro's van Apple hebben absoluut geweldige beeldschermen, maar ze hebben elke pixel nodig die ze hebben, want de waarheid van het punt is dat Apple nog een lange weg te gaan heeft voordat het zijn displaytechnologie inhaalt tot de ongelooflijke kracht van menselijke visie. En dat is maar goed ook, want het betekent dat we een kavel om naar uit te kijken.

Opmerking van de uitgever: In dit artikel zullen we het hebben over twee soorten Retina-displays: Apple's Retina-displays en een theoretisch Retina-display met een veel grotere pixeldichtheid. Voor de doeleinden van dit artikel wordt het laatste type display True Retina-displays genoemd: alle andere vermeldingen van Retina-displays kunnen worden opgevat als verwijzingen naar de technologie van Apple.

Wat Apple bedoelt met netvlies
Nee, dat is het niet, Steve.

Op dit moment weet iedereen dat Steve Jobs, de meester-showman, een beetje met feiten heeft geknoeid toen hij in 2010 het Retina-display van de iPhone 4 introduceerde.

Wat Steve Jobs zei destijds wat is dit:

Het blijkt dat er een magisch getal is rond de 300 pixels per inch dat, als je iets vasthoudt ongeveer 10 of 12 inch verwijderd van uw ogen, is de limiet van het menselijk netvlies [het vermogen] om de pixels.

Apple noemde zo'n display een Retina-display, en toen in maart werd aangekondigd dat de nieuwe iPad er een had, verduidelijkte Tim Cook een beetje over hun definitie van Retina:

U herinnert zich misschien dat met een iPhone die op een normale afstand wordt gehouden, uw netvlies geen afzonderlijke pixels kan onderscheiden. Wanneer de iPad op een normale afstand [15-inch] wordt gehouden, is het hetzelfde resultaat.

Met andere woorden, omdat de gemiddelde persoon een tablet verder van zijn gezicht houdt dan zijn telefoon, hoefde de nieuwe iPad dat niet hebben pixels die zo klein waren als die van de iPhone, wat betekent dat de nieuwe iPad weg zou kunnen komen met een pixeldichtheid van slechts 264 pixels per duim. Evenzo zitten mensen nog verder van hun MacBook Pro's af, wat betekent dat hun Retina-schermen slechts 220 pixels per inch nodig hebben.

Tot nu toe, zo goed. Er is maar één probleem: Steve Jobs zei dat het menselijk oog, dat een scherm van 12 inch bekijkt, geen individuele pixels kan onderscheiden als de dichtheid meer dan 300 pixels per inch is. Behalve dat dit "magische" nummer verkeerd is. Het werkelijke aantal is dichter bij negenhonderd pixels per inch. De Retina-displays van Apple zijn slechts ongeveer 33% van de weg ernaartoe.

Waarom Apple's "Retina" geen echte Retina is
Deze ooggrafiek is wat Apple gebruikt als basis voor zijn Retina-displays.

Apple gebruikt Retina als marketingterm, en het is een geweldige. Maar het houdt ook in dat je nergens anders heen kunt als het gaat om resolutie, wat gewoon niet waar is. Over tien jaar hebben we allemaal Macs, iPhones en iPads met schermen die zo scherp zijn, dat het kijken naar de iPhone 4S of de nieuwe MacBook Pro is als kijken naar een 1024 x 768 CRT uit 2002. En dat is iets om enthousiast over te zijn.

Om te begrijpen waarom er zoveel meer moet worden gedaan met de schermresolutie, moet je begrijpen hoe Steve Jobs bedacht zijn eerste "magische nummer" voor Retina: kortom, hij baseerde het op een persoon met 20/20 visie. Lijkt redelijk, want in de volksmond is 20/20 visie synoniem met een perfect gezichtsvermogen.

Het enige probleem? 20/20 is helemaal geen perfect gezichtsvermogen.

Apple's definitie van Retina is gebaseerd op de visie van senioren

Als we het hebben over een persoon met 20/20 visie, bedoelen we eigenlijk hoe goed ze een norm kunnen lezen Snellen ooggrafiek, het soort dat je overal ter wereld in de kantoren van optometristen ziet hangen. Als een persoon 20/20 visie heeft, betekent dit dat een persoon die op 20 voet afstand van zo'n kaart staat, kan lezen wat een gemiddeld persoon op dezelfde afstand zou kunnen zien. Dit wordt beschouwd als standaardvisie.

Maar hoewel 20/20 vision traditioneel verwijst naar 'standaardzicht', suggereert het meeste onderzoek dat normaal zicht eigenlijk is veel beter dan 20/20. In feite zullen mensen met een normaal gezichtsvermogen hun gezichtsvermogen meestal niet zien degraderen tot 20/20 tot ze 60 of 70 jaar oud zijn!

Heb het? Apple's definitie van Retina is gebaseerd op de visie van senioren.

Wat is de resolutie van het menselijk oog?
Hoe klein is de kleinste pixel die je oog kan zien? Kleiner dan je denkt.

En dan zijn de grenzen van het zicht? Hoe klein zou een pixel eigenlijk moeten zijn om niet te onderscheiden van andere pixels met het menselijke netvlies? Om dit te bespreken, moeten we eerst een technische term uitleggen: boogminuten.

Kijk naar de afbeelding van de letter E aan de rechterkant. Het bestaat uit 15 pixels, in een 5×3 raster: 11 zwarte pixels en vier witte pixels. Stel je voor dat je steeds verder van de letter af raakt. Op een gegeven moment zie je de witte lijnen tussen de zwarte pixels op de E niet meer.

Stop. Als je 20/20 vision hebt, is het algemeen aanvaard dat vanaf deze afstand elke pixel op de E nu één boogminuut groot is.

Dit is hoe Apple zijn Retina-displays bouwt. Volgens de definitie van Apple mag een pixel op een scherm niet groter zijn dan één boogminuut, zoals gezien vanaf een gemiddelde kijkafstand door een persoon met 20/20 zicht om te kwalificeren als Retina.

Maar zoals we hebben gezien, 20/20 vision niet betekent perfect zicht, en het betekent misschien niet eens goed zicht. De pixels zijn te groot. Hoe klein moeten we ze maken om een ​​True Retina-display te krijgen?

Helaas is er geen universeel aanvaarde limiet voor wat het menselijk oog kan zien. Volgens Dr. Raymond Soneira van DisplayMate, de go-to-man in de branche op het gebied van displaytechnologie, is de resolutie van een perfect menselijk netvlies 0,6 boogminuten per pixel. Dus om bijvoorbeeld de iPhone 4S echt Retina te laten zijn, zou hij pixels moeten hebben die 40% kleiner zijn dan nu.

De resolutie van Soneira wordt echter niet algemeen aanvaard. Anderen zijn het daar niet mee eens en denken dat het oog veel krachtiger is dan dat. J. Blackwell van de Optical Society of America stelde in 1946 vast dat de resolutie van het menselijk oog in werkelijkheid dichter bij 0,35 boogminuten lag. Nogmaals, dit betekent dat voor een iPhone 4S om een ​​echt Retina-display te hebben, het pixels nodig zou hebben die waren 65% kleiner dan het momenteel heeft.

Om de iPhone 4S een echt Retina-display te laten hebben, heeft hij 65% kleinere pixels nodig.

Sommige onderzoeken verleggen de grens van het menselijk gezichtsvermogen nog verder. Maar uiteindelijk is men het er algemeen over eens dat wat de limiet van het menselijk zicht ook is, het niet kan onderscheid individuele pixels kleiner dan 0,3 boogminuten, waarbij de meeste onderzoeken schommelen tussen 0,3 en 0,4 als de begrenzing.

Met andere woorden, voor een weergave die echt, onbetwistbaar overeenkomt met de resolutie van het menselijk oog en overwogen wordt True Retina, het moet pixels hebben die niet groter zijn dan 0,3 boogminuten van een gemiddelde weergave afstand.

Dit lijkt misschien saai, maar als je dit eenmaal weet, kun je erachter komen wat de schermresoluties van Apple zouden moeten zijn om echt Retina te zijn. Dit is waar het leuk wordt, want nu kunnen we een glimp opvangen van de True Retina Macs van de toekomst!

Hoe "True Retina" Apple-schermen eruit zouden zien

Gezien het bovenstaande, hier is een uitsplitsing* van welke resoluties elk huidig ​​Apple-scherm op de markt zou hebben als ze dezelfde grootte zouden behouden, maar zouden worden geüpgraded met True Retina-schermen.

Model Schermgrootte (inch) Gemiddelde afstand Retina Res (appel) True 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-inch MacBook Air 11.6 22 2732 x 1536 5184 x 2916 513
13-inch MacBook Air 13.3 22 2880 x 1800 5872 x 3670 520
15-inch MacBook Pro 15.4 24 2880 x 1800 6096 x 3810 467
21-inch iMac 21.5 28 3840 x 2160 7408 x 4168 395
27-inch iMac 27 28 5120 x 2880 9120 x 5130 388

Ongelooflijk, toch? Volgens onze wiskunde zou een iPhone met een echt Retina-display meer pixels hebben dan de huidige 27-inch iMac!

Maar wat dan? Wat betekenen al deze cijfers in de praktijk? Waarom zou het je iets kunnen schelen of je al tevreden bent met je Apple Retina Display?

Planeet aarde, gezien in het ware netvlies
Alleen True Retina-displays kunnen de adembenemende schoonheid van onze planeet recht doen.

De afbeelding hierboven is NASA's beroemde "Blue Marble" super high-res afbeelding van de aarde. Het is waarschijnlijk de mooiste en meest gedetailleerde foto die ooit van onze planeet is gemaakt. En in plaats van de ruimte in te vliegen, is de enige manier waarop u in één oogopslag in de buurt komt van het opnemen van al zijn details, als u een True Retina-display heeft.

De grote dozen die in de bovenstaande afbeelding direct boven de aarde zijn geplaatst, vertegenwoordigen de verschillende resoluties van toekomstige Macs met True Retina-schermen. Alles in een doos zou zijn wat je zou zien op het gespecificeerde True Retina Mac- of iOS-apparaatscherm. De kleinere vakken onderaan geven de resoluties van Apple's huidige Mac- en iOS-line-up aan.

Zoals je kunt zien, kun je met een True Retina 27-inch iMac of iPad vrijwel de hele planeet tegelijk zien, waarbij elke pixel één op één is toegewezen aan het origineel van NASA. Op een 13-inch True Retina MacBook Air zou je bijna heel Noord-Amerika in je opnemen. Op een True Retina-iPhone krijg je de hele westkust.

Vergelijk dat eens met de huidige modellen van Apple. Met de 2012 Retina MacBook Pro krijg je op zijn best dezelfde hoeveelheid details als op een True Retina iPhone. Op een 11-inch MacBook Air zou je alleen het grootste deel van Texas kunnen zien. En op een iPhone 3GS zou je geluk hebben om heel Delaware te zien.

Als u deze afbeelding in de originele superhoge resolutie wilt zien, kunt u: download het hier.

Waarom het uitmaakt
Stel je de dag voor waarop je een vergrootglas tevoorschijn kunt halen om een ​​foto op je iPad te bekijken.

Het is waar dat veel mensen met een slecht of gemiddeld gezichtsvermogen, een iPhone 4S-scherm dat op slechts 12 inch wordt gehouden, niet te onderscheiden lijkt van een True Retina-iPhone met een driedubbele pixeldichtheid. Evenzo is het waar dat sommige mensen met een Retina MacBook Pro, vanaf 60 cm afstand, het verschil niet kunnen zien tussen dat en een True Retina MacBook Pro. Sommigen zouden dan beweren dat dit allemaal zinloos is. Hyperresolutie omwille van hyperresolutie, gericht op een kleine subset van anale retentieve individuen die het geluk hebben een bovengemiddeld en zelfs perfect zicht te hebben.

Zo'n argument gaat mank. Voor een ding, niemand zit op een uniforme gemiddelde afstand van hun apparaten. Als je sms't op je iPhone, houd je hem misschien op twintig centimeter, maar als je er midden in de nacht naar kijkt om een ​​telefoongesprek te beantwoorden, houd je hem misschien twintig centimeter van je af. En hoewel je misschien een e-mail schrijft op je MacBook Pro van 24 inch, leun je misschien op het puntje van je stoel tijdens een spannende film of game tot bijna 18.

De waarheid is dat onze apparaten ons zo dicht mogelijk bij hen zuigen. En als onze displays ooit hun uiteindelijke vorm zullen bereiken - levend papier - moeten ze voldoende resolutie hebben om dat te kunnen zoom in om meer details te zien, net zoals we zouden doen met een stuk papier: niet door te knijpen of in te zoomen met je muis, maar door zo dicht mogelijk bij het scherm als we kunnen krijgen. Stel je de dag voor waarop je een vergrootglas tevoorschijn kunt halen om een ​​foto op je iPad te bekijken, en in plaats van pixels te zien,
je ziet een hele wereld van perfect opgeloste details waarvan je niet eens wist dat ze bestonden.

Maar er is nog een reden waarom iedereen erom zou moeten geven. In 2010, de Japanse NHK Science & Technology Research Laboratories ontdekt dat over de hele linie, hoe kleiner de pixels, hoe meer echt een object op het scherm leek de persoon die het zag, zelfs als ze geen perfect zicht hadden. In feite is dit effect zo diepgaand op individuen dat het uiteindelijk een punt bereikt waarop je pixels hebt die klein genoeg zijn dat objecten op het scherm zijn volledig niet te onderscheiden van echte objecten.

Dat is de toekomst van beeldschermen: schermen zo perfect dat FaceTiming met een vriend visueel niet te onderscheiden is van een persoonlijk gesprek met hen, waar het kijken van een film is alsof je uit een raam naar een andere wereld tuurt, en waar het spelen van een videogame is alsof je een echt leven hebt avontuur. Dat daarom hebben we True Retina nodig. En dat is waar Apple ons uiteindelijk naartoe zal brengen.

* - De wiskunde achter hoe we deze berekeningen hebben gedaan, is een beetje ingewikkeld, maar een kort woordje uitleg. Als we aannemen dat de resolutie van het menselijk oog maximaal 0,3 boogminuten per pixel bedraagt ​​(zie hierboven), kunnen we bepalen hoeveel pixels een scherm moet hebben (gezien de gemiddelde kijkafstand) om een ​​echt "Retina"-scherm te zijn om iedereen, zelfs als ze een beter zicht hebben dan 20/20.

Om dit te doen, moeten we eerst bereken de oppervlakte van het gebied een display neemt in het gezichtsveld van een persoon in beslag, of met andere woorden, hoe groot een vierkant van licht op een bepaald moment op hun oogbol schijnt. Dit wordt gemeten in graden van schijnbare grootte, die we vervolgens kunnen vermenigvuldigen met 200 (60 boogminuten per graden gedeeld door 0,3 boogminuten) om het minimum aantal pixels te vinden dat we nodig hebben voor True Netvlies.

Dit lijkt misschien allemaal ingewikkeld, maar als je deze wiskunde eenmaal begrijpt, is het ongelooflijk handig om dingen te doen zoals uitzoeken hoe groot een tv je nodig hebt voor je woonkamer, of welke rij je in een bioscoop moet zitten. Voor meer uitleg, raadpleeg deze pagina.

Erg bedankt: De hulp van lezer Neven (@randomoneh) was van onschatbare waarde bij het samen verzamelen van veel gegevens voor dit stuk. Daarnaast wil ik mijn vriend Gil Forsyth bedanken voor het helpen met wat noodgevallen op het laatste moment trig-problemen. Jullie zijn veel, veel slimmer dan ik.

Laatste blogbericht

Cult of Mac-lezers besparen $ 50 op gerenoveerde MacBook Air, beginnend bij $ 399 [Deals]
October 21, 2021

MyPhones Unlimited, het bedrijf achter onze succesvolle iPhone terugkoopprogramma, biedt aan Cult van Mac lezers $ 50 korting op gerenoveerde MacBo...

Review: Versier je pols met een Indonesische batik Apple Watch-band
October 21, 2021

Maak van uw Apple Watch uw eigen horloge met een echt onderscheidende, statement-makende band die een dubbele take waardig is.De Batik riem van het...

| Cult van Mac
October 21, 2021

Vandaag in de geschiedenis van Apple: Apple bestormt Grand Central Terminal in New YorkApple Grand Central is een van de meest verbluffende verkoop...