السباق إلى 4K: هل تطور تعريف اللوحات ودقتها ضروري؟

يؤكد مصنعو الهواتف الذكية بشكل متزايد على الدقة العالية لأجهزتهم الطرفية. يجب أن تصل دقة 2560 × 1440 هذا العام، بينما في عام 2015، يجب أن تكون الشاشات مجهزة بدقة 3840 × 2160 بكسل. يكفي لتحقيق دقة تزيد عن 800 نقطة في البوصة. لكن ما الفائدة؟


شهدنا في السنوات الأخيرة سباقًا في عالم الهاتف المحمول للحصول على أعلى مستوى من الوضوح والدقة، ولا سيما مع الإعلان الأخير عن AUO وشاشته مقاس 5.7 بوصة بدقة 2560 × 1440 بكسل ودقة 513 نقطة في البوصة. قبل الخوض في تفاصيل المداخل والمخارج، يجب أن نميز بين هذين المصطلحين.

تعريف الشاشات: البكسل

يتم حساب تعريف الشاشة بالبكسل، عن طريق ضرب خط أفقي من البكسلات في خط عمودي من البكسلات. على سبيل المثال، يحتوي تعريف Full HD، 1920 × 1080، على 1920 بكسل على خط أفقي و1080 بكسل على خط عمودي. مما يعطي إجمالي لوحة مجهزة بـ 2,073,600 بكسل.

دقة الشاشة: مؤشر أسعار المنتجين

يعتمد القرار على تعريف اللوحة وكذلك حجمها. ويتم التعبير عنه بـ PPI، أي عدد البكسل في البوصة (بكسل في البوصة).لوحة مقاس 5 بوصات بدقة 2560 × 1440 ستكون دقة 587 نقطة في البوصة بينما إذا كان التعريف 1920 × 1080 بكسل، فستكون الدقة 440 نقطة في البوصة. ستعرض اللوحة الأولى المزيد من وحدات البكسل لنفس حجم الشاشة،يكفي للحصول على صور أكثر وضوحًا.تسهل الأدوات عبر الإنترنت حساب عدد مؤشرات أسعار المنتجينللبلاطة بدءًا من قطرها وتعريفها، ويكون الحساب أقل بساطة من التعريف.

لم يتم اختيار المثال المتخذ لشرح مفهومي التعريف والحل بشكل عشوائي.المعلومات الحالية تشير إلى قدوم شاشات بدقة 2560×1440 بيكسل لعام 2014 سواء لدى LG ولكن أيضاً لدى سامسونج أو أوبو. نحن بعيدون جدًا عن لوحة Samsung Galaxy S مقاس 4 بوصة 480 × 800 بكسل التي تم إصدارها قبل أقل من أربع سنوات. كان قرارها آنذاك 233 نقطة في البوصة. في الوقت نفسه، تشهد شاشات الكمبيوتر ركودًا في الدقة الكاملة Full HD على الرغم من أننا بدأنا نرى وصول 2560 × 1440 بكسل في السنوات الأخيرة، ولكن بأسعار لا يمكن للأفراد تحملها. دقة هذه الأجهزة منخفضة جدًا مقارنة بالهواتف الذكية والأجهزة اللوحية نظرًا لحجم الشاشة الأكبر بكثير. إذن ما هو الهدف من هذا السباق على الحل؟ هل هذه حجة تسويقية أم أن المستخدمين سيستفيدون حقًا من زيادة الراحة البصرية؟

القرار مهم، ولن ننكره.عندما طرحت شركة Apple شاشات Retina على أجهزة iPhone، كان ذلك ليلاً ونهارًا، واليوم لن نتمكن من العودة إلى شاشات العرض ذات الدقة الأقل.أصبح النص أكثر قابلية للقراءة بدقة عالية، دون مراعاة الفيديو أو الصور أو حتى الألعاب. ولكن هل العين البشرية قادرة على تمييز مثل هذه الدقة العالية؟ لمحاولة الإجابة على هذا السؤال، لا بد من دراسة كيفية عمل العين قليلاً.

قوة حل العين البشرية

تقاس قدرة البصر لدى الإنسان بقوة القرار: وهي قدرة العين على تمييز نقطتين متصلتين بينهما.. بالطبع، يعتمد هذا على القدرة البصرية للشخص، فكل فرد فريد من نوعه في هذه النقطة، ولكن أيضًا يعتمد على مسافة الجسم وحجم النقطة المراد تمييزها والمسافة بين النقطتين. يتم حساب هذه السعة بالدقائق القوسية.وللعلم يمكن استخدام اختبار سنيلين الشهير الذي يجريه أطباء العيون لحساب قوة التحليل لدى المريض. وللقيام بذلك، يجب إجراء الاختبار في ظروف إضاءة جيدة ولكن أيضًا عن بعد. إذا كان الأمر كذلك، فإن الفرد الذي لديه 20/20 (أو 10/10) لديه قدرة دقة تبلغ دقيقة قوسية واحدة. بالنسبة لبعض الأفراد، من الشائع الحصول على 0.8 دقيقة قوسية. بعض الاختبارات التي تم إجراؤها في ظل ظروف مثالية تجعل من الممكن الوصول إلى 0.5 دقيقة من القوس (أي 20/10). في الصورة أدناه، يأخذ المثال شخصًا لديه رؤية 20/20 على مقياس سنيلين ويمكنه التمييز بين شبكتين لهما زاوية ظاهرة تبلغ دقيقة واحدة من القوس.الشخص ذو الرؤية الضعيفة لن يرى سوى نقطة واحدة بينما الشخص ذو الرؤية الأفضل سيكون قادرًا على تمييز النجوم الأقرب.ق.

عندما قدمت شركة Apple شاشات Retina، استخدمت الشركة قيمة دقيقة قوسية واحدة.بالنسبة لشركة Apple، فإن الشخص الذي يحمل شاشة على مسافة 25 إلى 30 سنتيمترًا من عينيه لا يحتاج إلى دقة تزيد عن 300 نقطة في البوصة. وهنا نجد فكرةPPD: بكسل لكل درجة. هذه هي حقيقة مراعاة مسافة المشاهدة بالنسبة للدقة. في الواقع، إذا نظرت إلى شاشة من مسافة 10 أمتار، فليس من الضروري أن تكون ذات دقة عالية. على الجانب الآخر،يجب أن تتمتع الشاشة التي تقع على بعد 10 سم من أعيننا بدقة عالية إذا لم نرغب في تمييز وحدات البكسل والحصول على صورة منقطة. على سبيل المثال، قيمة PPD لجهاز iPhone هي 57 ويمكن أن تصل إلى 85 على iPad Mini Retina.

الاستفادة من الدقة العالية

وبالتالي، يمكننا أن نذهب إلى أبعد من شاشات Retina، وقد يكون ذلك منطقيًا. على سبيل المثال،للأشخاص ذوي البصر الجيد. ولكن قبل كل شيء، ليس من غير المألوف تقريب هاتفك الذكي إلى مسافة أقل من 25 سم عندما تريد إلقاء نظرة على تفاصيل في صورة ما، على سبيل المثال. بالنسبة لهذه الاستخدامات، قد يكون من المثير للاهتمام الاستفادة من الدقة العالية وزملائنا فيكولتوفاكأجرى حسابات. بالنسبة لشخص يتمتع ببصر ممتاز (قادر على تمييز الأشياء بزاوية ظاهرة قدرها 0.3 دقيقة قوسية)،يجب أن تستفيد الشاشة مقاس 3.5 بوصة من دقة تبلغ 952 نقطة في البوصة لمسافة عرض تبلغ 30 سم. ولكن لماذا نصنع مثل هذه الشاشات إذا كانت مفيدة لأقلية متطرفة من السكان؟؟ في الواقع، من الأكثر واقعية أن نبني أنفسنا على قيمة متطرفة بالفعل تبلغ 0.5 دقيقة قوسية، مما يعطي 120 PPD،أو ما يقرب من 600 نقطة في البوصة لشاشة الهاتف الذكي التي يتم وضعها على مسافة 25 سم.

هاتف أوبو فايند 7 ولوحة 538 PPI QHD

بعد 600 نقطة في البوصة، سيواجه المصنعون صعوبة كبيرة في العثور على اهتمام ببيع شاشات مثل هذه. زملائنا منكولتوفاكيجادل بذلكمع الشاشات التي تزيد دقتها عن 600 نقطة في البوصة، يمكنك استخدام عدسة مكبرة لتقدير كافة تفاصيل الصورة أو حتى عدم التمييز بين الصور والواقع.. تأتي هذه الحجة الأخيرة من بحث أجرته NHK والذي يوضح أنه كلما كانت وحدات البكسل أصغر، كلما أصبح من الصعب التمييز بين الصورة الرقمية والصورة الحقيقية.

على اليسار توجد شاشة PenTile الخاصة بهاتف Galaxy Nexus، وعلى اليمين توجد شاشة RGB الخاصة بهاتف HTC One

واحد آخريمكن استخدام الشاشات فائقة الوضوح للوحات من نوع PenTile RGBG التي تستخدمها Samsung مع AMOLED. داخل هذه البلاطات، يتكون نصف وحدات البكسل من اللون الأزرق والأخضر بينما يتكون النصف الآخر من اللون الأخضر والأحمر.وبالتالي فإن تصنيع اللوحات ذات الدقة العالية أسهل وأقل تكلفة، لكن الدقة المعلنة لا يتم تحقيقها إلا من خلال وحدات البكسل الفرعية الخضراء لأن عدد وحدات البكسل الفرعية الزرقاء والحمراء هو نصف العدد.. وبالتالي، بالنسبة للوحة مقاس 5 بوصات بدقة 2560 × 1440 بكسل، فإن دقة 587 نقطة في البوصة تنطبق فقط على وحدات البكسل الفرعية الخضراء. تبلغ دقة البكسلات الفرعية الزرقاء والحمراء 415 نقطة في البوصة.على لوحات 720p، كان استخدام PenTile مزعجًا حقًا. على شاشات Full HD، يمكن رؤية ذلك في بعض الصور حتى لو كانت طفيفة. وبالتالي فإن التعريف الأعلى سيجعل من الممكن الاقتراب من600 نقطة في البوصة للبكسلات الفرعية الزرقاء والحمراء وبالتالي التخلص من "تأثير PenTile".

600 نقطة في البوصة على الهاتف الذكي: واقعي؟

للوصول إلى 600 نقطة في البوصة على شاشة الهاتف الذكي، ستحتاج إلى دقة عالية. دعونا نأخذ ألوحة مقاس 5.2 بوصة: دقة 2560 × 1800 بكسل (أي نسبة 16:10 تتطلب هاتفًا ذكيًا أكبر قليلاً) ستكون كافية للوصول إلى 600 نقطة في البوصة. على لوحة من نفس الحجم، فإن تعريف 3840 × 2160 بكسل سيكون له تأثير على رفع الدقة إلى 850 نقطة في البوصة!لذلك يبدو QHD (2K) على شاشات الهواتف الذكية مفيدًا، لكن UHD (4K) يثير تساؤلات. من ناحية أخرى، على شاشة أكبر مثل الكمبيوتر اللوحي، يمكن أن يكون UHD أكثر فائدة، حتى لو قمنا بتحريك أعيننا بشكل أقل قربًا من الشاشة ولا نحتاج بالضرورة إلى مثل هذه الدقة العالية. ولكن كيف ستتمكن الهواتف الذكية من التحكم بأكثر من 4 ملايين بكسل؟

تخطط سامسونج لألواح UHD اعتبارًا من 2015/2016

UHD، QHD: فجوة الطاقة

تنشأ عدة مشاكل:استهلاك اللوحة وجشعها فيما يتعلق بشرائح الرسومات التي يجب أن تتحكم في كل هذه البكسلات.

بالنسبة للوحة AMOLED، يحتوي كل بكسل على صمام ثنائي، وبالنسبة لشاشات LCD، يحتوي كل بكسل على ترانزستور.لذلك من الضروري تشغيل ضعف عدد الترانزستورات أو الثنائيات لـ QHD وأربعة أضعاف لـ UHD. ناهيك عن أنه بالنسبة لشاشات LCD، يجب أن يكون نظام الإضاءة الخلفية أكثر قوة لأن العدد الأكبر من الترانزستورات يشكل عائقًا أمام مرور الضوء. وحتى لو نجح مصنعو اللوحات في تصغير حجم الترانزستورات أو جشع الثنائيات،سيكون استهلاكها دائمًا أعلى من التعريف الأقل.

حتى شريحة NVIDIA المستقبلية، Tegra K1، يجب أن تقتصر على تشغيل الألعاب بدقة 4K

بالإضافة إلى استهلاك اللوحات، فإن التعريفات الكبيرة لها تأثير ضار آخر، على استهلاك شرائح الرسومات وأيضًا على أداء الجهاز. وحدة معالجة الرسومات (GPU) هي شريحة الرسومات التي توفر المعلومات التي سيتم عرضها على اللوحة. تحتوي كل شريحة رسومية على الحد الأقصى لعدد وحدات البكسل التي يمكنها معالجة دورة ساعة واحدة.مما يعني أن إرسال الصورة إلى شاشة UHD سيستغرق وقتًا أطول بأربع مرات من إرسالها على شاشة Full HD. يكفي لإعاقة أداء الشريحة بشكل خطير في الألعاب.إذا كنت تستخدم لعبة بدقة Full HD بمعدل 60 إطارًا في الثانية، فمن الممكن أن تعمل هذه الأخيرة ما بين 15 إلى 30 إطارًا في الثانية على لوحة Ultra HD. هذه بالطبع فرضية مبسطة ولكنها تتمتع بميزة الشرح السريع والبسيط لكيفية عمل وحدة معالجة الرسومات والفرق في الأداء الذي سيكون موجودًا بين نوعي اللوحات. للحفاظ على أداء ألعاب لائق على هذه اللوحات عالية الوضوح،ولذلك سيكون من الضروري زيادة قدرات شرائح الرسومات.

الهواتف الذكية غير المتجانسة

في كل عام، يتمكن مصنعو الرقائق من زيادة الأداء قليلاً مع تقليل الاستهلاك. لكنإن التحدي المتمثل في الوضوح العالي للغاية سيمنعنا من التركيز على تقليل الاستهلاك، الأمر الذي سيضر بشكل أكبر باستقلالية الهواتف المجهزة بهذه اللوحات عالية الدقة ووحدات معالجة الرسومات عالية الأداء.ألا ينبغي علينا ذلك؟أوقف السباق من أجل التعريف وحاول الشروع في السباق من أجل الاستقلالية حتى تتمكن من الاستمرار لأكثر من يوم بعيدًا عن الشاحن الخاص بك؟ سيكون وجود شاشة QHD أو UHD على الهاتف الذكي أمرًا مبررًا حقًا عندما تكون الرقائق والبطاريات قادرة على دعم مثل هذه اللوحات.

التعاريف الأكثر استخداما في الهواتف الذكية

وفي الختام، قمنا بإعداد جدول ملخص للتعريفات المختلفة المستخدمة في الهواتف الذكية. وقد بينا الاسم الحقيقي لكل تعريف مع اسمه الشائع بجانبه. نحن ندرك ذلكالحديث عن 2K أو 4K هو إساءة استخدام للغة،من أنفسنا ومنك ولكن أيضًا من الشركات المصنعة التي تواصل الغموض حول أسماء التعريفات. 4K هو في الواقع أكثر شعبية من UHD. نحن نعلم أنه أفضل 4 مرات. ولكن 4 مرات أفضل من ماذا؟ الأساس هو Full HD (1920 × 1080) الذي يتم ضربه في اثنين، للحصول على 4 أضعاف عدد البكسلات، مما يعطي 3840 × 2160. ولكن في عام 2012،قامت جمعية الإلكترونيات الاستهلاكية بإضفاء الطابع الرسمي على استخدام مصطلح Ultra HD مع قبول استخدام Quad HD. على المدىيشير 4K إلى التعريف المستخدم في السينما وهو 4096 × 2160 بكسل.من ناحية أخرى، بالنسبة لـ 2K، فإن استخدام المصطلح غير مناسب تمامًا. في الواقع، غالبًا ما نستخدم مصطلح 2K للحديث عن شاشة بدقة 2560 × 1440 بكسل. ولكن عندما تقوم بمضاعفة عدد البكسل على لوحة Full HD، فلن ينتهي بك الأمر إلى 2560 × 1440، بل يتعين عليك الضرب في 1.78.يُستخدم مصطلح 2K فعليًا في السينما لتعريف 2048 × 1080. لا علاقة له بـ QHD (2560 × 1440) أو WQXGA (2560 × 1600). ولكن مهلا، صحيح أن استخدام وحفظ المصطلح 2K أسهل بكثير من استخدام WQXGA...

التعريف (بالبكسل)نسبةبعنوانالاسم الشائعالأجهزة
240 × 3204:3كيو في جي ايهإل جي أوبتيموس L3 الثاني
320 × 4803:2HVGAايفون 3 جي
480 × 8005:3WVGAسامسونج جالاكسي SIII ميني
480 × 85416:9فوفجاسوني اكسبيريا L
540 × 96016:9كيو اتش ديسامسونج جالاكسي اس 4 ميني
640 × 9603:2دفجاايفون 4 اس
640 × 113616:9WDVGAايفون 5 اس
720 × 128016:9WXGAHD / 720pموتورولا موتو جي
768 × 128016:10WXGAنوكيا لوميا 1020
1080 × 180015:9ميزو MX3
1080 × 192016:9فل اتش ديكامل الوضوح / 1080p / 1080iاتش تي سي وان ام 8
1125 × 243619,5:9سوبر ريتينا اتش ديايفون اكس
1200 × 192016:10ووكسجاآسوس فون باد نوت 6
1080 × 204817:9أجهزة عرض كريستي
1080 × 216018:9فل اتش دي+ون بلس 5T
1080 × 224018,7:9هواوي بي 20 برو
1080 × 228019:9ون بلس 6
1440 × 256016:9(ث) كيو اتش دي
WQXGA
2Kال جي جي3
1440 × 288018:9(ث) كيو اتش دي+ال جي جي6
1440 × 296018,5:9سامسونج جالاكسي اس 8
1440 × 312019,5:9ال جي جي 7 ثين كيو
1440 × 320020:9كيو اتش دي+سامسونج جالاكسي اس20
1600 × 256016:10WQXGAجالكسي نوت برو 12.2
1644 × 384021:9سوني اكسبيريا 1
2160 × 384016:9فائق الوضوح4Kتوشيبا ستالايت P55t
2160 × 409617:9دي سي اي 4Kكانون DP-V3010
4320 × 768016:9فوهد8 كالنموذج الأولي شارب 85″

مصادر :أناندتكمختبر أبحاث القوات الجويةعبادة ماكPCMagجاتينيل


هل تريد العثور على أفضل مقالات Frandroid على أخبار Google؟ يمكنك المتابعةفراندرويد على أخبار جوجلبنقرة واحدة.