Почему сетчатки недостаточно [Feature]

Новый MacBook Pro от Apple следует прекрасным традициям iPhone 4 и iPad третьего поколения в том, что он имеет Дисплей Retina со сверхвысоким разрешением: панель 2880 x 1800 с потрясающими 220 пикселями, упакованными в дюйм.

Это невероятное зрелище. Фактически, это такой невероятный дисплей, который на самом деле имеет около миллиона семисот тысяч пикселей более чем он должен удовлетворять определению Retina от Apple, что заставляет некоторых утверждать, что все эти пиксели будут потрачены впустую.

Нет ничего более далекого от правды.

Новые MacBook Pro от Apple имеют абсолютно великолепные дисплеи, но им нужен каждый пиксель, который у них есть, потому что правда Дело в том, что Apple предстоит пройти долгий путь, прежде чем она сможет довести свои технологии отображения до невероятных возможностей человеческого зрение. И это хорошо, потому что это означает, что у нас есть много с нетерпением ждать.

Примечание редактора: В этой статье мы будем говорить о двух типах дисплеев Retina: дисплеях Retina от Apple и теоретическом дисплее Retina с гораздо большей плотностью пикселей. Для целей этой статьи последний тип дисплея будет называться дисплеями True Retina: все остальные упоминания дисплеев Retina можно рассматривать как относящиеся к технологии Apple.

Что Apple означает Retina
Нет, Стив.

На данный момент все знают, что Стив Джобс, ведущий шоумен, немного сфальсифицировал факты, когда представил дисплей Retina в iPhone 4 еще в 2010 году.

Что Стив Джобс сказал в то время было это:

Оказывается, существует магическое число около 300 пикселей на дюйм, которое, когда вы держите что-то примерно в 10 или 12 дюймах от ваших глаз - это предел [способности] сетчатки человека различать пикселей.

Apple назвала такой дисплей дисплеем Retina, и когда в марте было объявлено, что новый iPad имеет такой дисплей, Тим Кук немного пояснил их определение Retina:

Вы можете вспомнить, что если держать iPhone на нормальном расстоянии, сетчатка глаза не может различать отдельные пиксели. Если держать iPad на нормальном расстоянии [15 дюймов], результат будет таким же.

Другими словами, поскольку средний человек держит планшет дальше от лица, чем телефон, новому iPad не нужно было пиксели были такими же маленькими, как у iPhone, а это значит, что новый iPad может уйти с плотностью пикселей всего 264 пикселя на дюйм. Точно так же люди сидят еще дальше от своих MacBook Pro, а это означает, что их дисплеям Retina требуется всего 220 пикселей на дюйм.

Все идет нормально. Есть только одна проблема: Стив Джобс сказал, что человеческий глаз, наблюдающий за дисплеем с расстояния 12 дюймов, не может различить отдельные пиксели, если плотность превышает 300 пикселей на дюйм. Только вот это «волшебное» число неверно. Реальное число ближе к девятьсот пикселей на дюйм. Дисплеи Retina от Apple занимают лишь около 33% пути.

Почему Retina от Apple не является истинным Retina
Эта глазковая диаграмма - это то, что Apple использует в качестве основы для своих дисплеев Retina.

Apple использует Retina как маркетинговый термин, и это замечательный термин. Но это также означает, что больше некуда идти, когда дело доходит до разрешения, что попросту неверно. Через десять лет у всех нас будут Mac, iPhone и iPad с такими четкими экранами, что смотреть на iPhone 4S или новый MacBook Pro будет все равно, что смотреть на ЭЛТ с разрешением 1024 x 768 2002 года. И это повод для восторга.

Чтобы понять, почему с разрешением экрана нужно сделать гораздо больше, вам нужно понять, как Стив Джобс придумал свое первоначальное «магическое число» для Retina: короче говоря, он основал его на человеке, имеющем 20/20 зрение. Кажется разумным, потому что в просторечии зрение 20/20 является синонимом идеального зрения.

Единственная проблема? 20/20 - это вовсе не идеальное зрение.

Определение Retina от Apple основано на видении пожилые люди

Когда мы говорим о человеке со зрением 20/20, на самом деле мы имеем в виду то, насколько хорошо он может читать стандарт Таблица глаз Снеллена, которые вы видите висящими в офисах оптометристов по всему миру. Если у человека зрение 20/20, это означает, что человек, стоящий в 20 футах от такой диаграммы, может читать то, что средний человек может видеть с того же расстояния. Это считается стандартным видением.

Но хотя зрение 20/20 традиционно может относиться к «стандартному зрению», большинство исследований предполагает, что нормальное зрение на самом деле много лучше 20/20. На самом деле люди с нормальным зрением обычно не видят своего деградировать до 20/20 до 60 или 70 лет!

Понял? Определение Retina от Apple основано на видении пожилые люди.

Какое разрешение человеческого глаза?
Насколько мал самый маленький пиксель, который может видеть ваш глаз? Меньше, чем вы думаете.

И что находятся пределы зрения? Насколько маленьким должен быть пиксель, чтобы он не отличался от других пикселей сетчатки глаза человека? Чтобы обсудить это, нам сначала нужно объяснить технический термин: угловые минуты.

Посмотрите на изображение буквы E справа. Он состоит из 15 пикселей в сетке 5 × 3: 11 черных пикселей и четыре белых пикселя. Представьте, что вы отдаляетесь от письма все дальше и дальше. В определенный момент вы больше не сможете видеть белые линии между черными пикселями на E.

Стоп. Если у вас зрение 20/20, общепринято считать, что с такого расстояния каждый пиксель на E теперь имеет размер в одну угловую минуту.

Так Apple строит свои дисплеи Retina. Согласно определению Apple, пиксель на дисплее должен быть не больше одной угловой минуты, если смотреть со среднего расстояния для человека с зрением 20/20, чтобы считаться Retina.

Но, как мы видели, видение 20/20 не означают идеальное зрение, и это, возможно, даже не означает хорошее зрение. Пиксели слишком большие. Насколько маленькими нам нужно сделать их, чтобы получить дисплей True Retina?

К сожалению, не существует общепринятого предела тому, что может видеть человеческий глаз. По словам доктора Раймонда Сонейры из DisplayMate, специалист по дисплеям, разрешение идеальной сетчатки глаза человека составляет 0,6 угловых минут на пиксель. Так, например, для того, чтобы iPhone 4S был по-настоящему Retina, ему потребуются пиксели на 40% меньше, чем у него сейчас.

Однако решение Сонейры не является общепринятым. Другие не согласны и думают, что глаз намного сильнее этого. Дж. Блэквелл из Оптического общества Америки еще в 1946 году определил, что разрешение человеческого глаза на самом деле было ближе к 0,35 угловой минуты. Опять же, это означает, что для того, чтобы iPhone 4S имел настоящий дисплей Retina, ему потребуются пиксели, которые были На 65% меньше чем сейчас.

Чтобы iPhone 4S имел настоящий дисплей Retina, ему нужны пиксели на 65% меньше.

Некоторые исследования еще больше раздвигают границы человеческого зрения. Однако, в конце концов, все согласны с тем, что каким бы ни был предел человеческого зрения, он не может различать отдельные пиксели размером менее 0,3 угловых минут, при этом большинство исследований колеблются между 0,3 и 0,4 как предел.

Другими словами, для того, чтобы дисплей действительно, бесспорно соответствовал разрешению человеческого глаза и считался истинный Retina, он должен иметь пиксели размером не более 0,3 угловых минут при обычном просмотре. расстояние.

Это может показаться скучным, но как только вы это узнаете, вы действительно сможете понять, каким должно быть разрешение экрана Apple, чтобы быть истинным Retina. Здесь становится весело, потому что теперь мы можем взглянуть на Mac True Retina будущего!

Как будут выглядеть дисплеи Apple с «True Retina»

Учитывая вышеизложенное, вот разбивка* какое разрешение имел бы каждый текущий дисплей Apple на рынке, если бы он оставался того же размера, но был бы обновлен дисплеями True Retina.

Модель Размер экрана (дюймы) Среднее расстояние Retina Res (Apple) True Retina Res PPI
iPhone 3.5 12 960 х 640 2772 х 1848 952
iPad 9.7 15 2048 х 1536 5968 х 4486 769
11-дюймовый MacBook Air 11.6 22 2732 х 1536 5184 х 2916 513
13-дюймовый MacBook Air 13.3 22 2880 х 1800 5872 х 3670 520
15-дюймовый MacBook Pro 15.4 24 2880 х 1800 6096 х 3810 467
21-дюймовый iMac 21.5 28 3840 x 2160 7408 х 4168 395
27-дюймовый iMac 27 28 5120 х 2880 9120 х 5130 388

Невероятно, правда? Согласно нашим расчетам, iPhone с истинным дисплеем Retina будет иметь больше пикселей, чем современный 27-дюймовый iMac!

Но что с того? Что все эти цифры означают на практике? Зачем вам все равно, если вы уже довольны дисплеем Apple Retina Display?

Планета Земля, видимая в истинной сетчатке
Только дисплеи True Retina могут воссоздать захватывающую красоту нашей планеты.

Изображение выше Известный снимок Земли в сверхвысоком разрешении "Голубой мрамор" НАСА.. Это, наверное, самая красивая и самая подробная фотография нашей планеты из когда-либо сделанных. И если не считать полета в космос, единственный способ приблизиться к тому, чтобы увидеть все его детали одним взглядом, - это наличие дисплея True Retina.

Большие прямоугольники, наложенные прямо над Землей на изображении выше, представляют различные разрешения будущих Mac с дисплеями True Retina. Все, что находится внутри коробки, будет тем, что вы увидите на указанном дисплее True Retina Mac или устройства iOS. В полях меньшего размера внизу указаны разрешения текущей линейки Mac и iOS от Apple.

Как видите, с 27-дюймовым iMac или iPad с True Retina вы можете практически сразу увидеть всю планету, причем каждый пиксель сопоставлен один к одному с оригиналом НАСА. На 13-дюймовом MacBook Air с технологией True Retina вы бы покорили почти всю Северную Америку. На iPhone True Retina вы получите все Западное побережье.

Сравните это с текущими моделями Apple. С Retina MacBook Pro 2012 года вы получите в лучшем случае то же количество деталей, что и на iPhone True Retina. На 11-дюймовом MacBook Air вы сможете увидеть только большую часть Техаса. А на iPhone 3GS вам повезет увидеть весь Делавэр.

Если вы хотите увидеть это изображение в исходном сверхвысоком разрешении, вы можете скачать здесь.

Почему это важно
Представьте себе день, когда вы сможете вытащить увеличительное стекло, чтобы посмотреть изображение на своем iPad.

Это правда, что многим людям с плохим или средним зрением дисплей iPhone 4S, находящийся на расстоянии всего 12 дюймов, может показаться неотличимым от iPhone True Retina с тройной плотностью пикселей. Точно так же верно и то, что некоторые люди с Retina MacBook Pro с расстояния двух футов могут не отличить его от MacBook Pro с True Retina. Некоторые могут возразить, что все это бессмысленно. Сверхразрешение ради сверхвысокого разрешения, нацелено на небольшую группу людей с задержкой анального отверстия, которым повезло иметь зрение выше среднего и даже идеальное.

Такой аргумент ошибочен. Для одной вещи, никто находится на одинаковом среднем расстоянии от своих устройств. Когда вы пишете на своем iPhone, вы можете держать его на расстоянии двенадцати дюймов, но если вы прищуриваетесь посреди ночи, чтобы ответить на телефонный звонок, вы можете держать его на расстоянии шести дюймов. И хотя вы можете написать электронное письмо на своем MacBook Pro с диагональю 24 дюйма, вы можете наклониться к краю своего сиденья во время захватывающего фильма или игры, приблизившись к 18.

На самом деле наши устройства всасывают нас как можно ближе к ним. И если наши дисплеи когда-либо достигнут своей окончательной формы - живой бумаги, - они должны иметь достаточное разрешение, чтобы мы могли увеличьте масштаб, чтобы увидеть больше деталей, как если бы мы смотрели на лист бумаги: не сжимая или увеличивая масштаб мышью, а получая как можно ближе к экрану. Представьте себе день, когда вы сможете вытащить увеличительное стекло, чтобы посмотреть на изображение на iPad, и вместо того, чтобы видеть пиксели,
вы видите целый мир идеально проработанных деталей, о существовании которых вы даже не подозревали.

Но есть еще одна причина, по которой всем следует заботиться. Еще в 2010 году японские научно-исследовательские лаборатории NHK Science & Technology Research Laboratories обнаруженный что по всем параметрам, чем меньше пиксели, тем больше настоящий объект на экране казался человеку, просматривающему его, даже если у него не было идеального зрения. Фактически, этот эффект настолько велик для людей, что в конечном итоге достигает точки, когда у вас есть достаточно маленькие пиксели, чтобы объекты на экране полностью неотличимы от реальных объектов.

Что будущее дисплеев: экраны настолько совершенны, что FaceTiming с другом визуально неотличим от личного разговора с ними, где смотреть фильм - это как смотреть в окно в другой мир, а где играть в видеоигры - как в реальной жизни приключение. Что вот почему нам нужна True Retina. И вот к чему нас приведет Apple.

* - Математика, лежащая в основе этих вычислений, немного сложна, но вкратце поясню. Если мы предположим, что максимальное разрешение человеческого глаза составляет 0,3 угловых минуты на пиксель (см. Выше), мы можем определить, сколько пикселей должно быть на дисплее (с учетом среднего расстояния просмотра), чтобы быть истинным дисплеем Retina. все, даже если у них зрение лучше 20/20.

Для этого нам нужно сначала рассчитать размер площади дисплей учитывает поле зрения человека или, другими словами, насколько большой квадрат света на самом деле освещает его глазное яблоко в данный момент. Он измеряется в градусах видимого размера, которые затем можно умножить на 200 (60 угловых минут на градуса, деленного на 0,3 угловых минуты), чтобы получить минимальное количество пикселей, необходимое для True Сетчатка.

Все это может показаться сложным, но как только вы разберетесь с математикой, она станет невероятно полезной для решения различных задач. например, выяснить, какого размера телевизор вам нужен для вашей гостиной или в каком ряду вам следует разместиться в кинотеатре. Для получения дополнительных объяснений обратитесь к эта страница.

Большое спасибо: Помощь читателя Невена (@randomoneh) был неоценим для сбора большого количества данных для этой статьи. Кроме того, я хотел бы поблагодарить моего друга Гила Форсайта за помощь мне с некоторыми аварийными проблемами триггера в последнюю минуту. Вы, ребята, намного умнее меня.

Последнее сообщение в блоге

| Культ Mac
September 10, 2021

Pixeljam пренебрегает Kickstarter и запускает собственную краудфандинговую платформуРазработчик игр Pixeljam меняет краудфандинг к лучшему.Фото: Pi...

| Культ Mac
September 10, 2021

Intel представляет свою первую модель четырехъядерных процессоров Ivy BridgeЭто будет чип, который будет установлен на вашем следующем Mac.Как и ож...

| Культ Mac
September 10, 2021

Используйте свой iDevice, чтобы шпионить за своими соседями или в качестве няни [Daily Freebie]AirBeam - это небольшое умное приложение, которое по...