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电视系列:尺寸、距离和分辨率

时间:2016-08-25 19:34:41  来源:  作者:shrugged

 买多大的电视?


这事儿没个准。
你若是腰包鼓鼓,信仰『比大更大』,买个七八十寸的当然没问题;
你如果囊中羞涩,觉得够用就好,买个三四十寸的也没什么差错。
预算、喜好、观看距离的不同,都让电视的尺寸选择具有极高的自由性。
除了『买你预算范围内最大的电视』这种建议之外,有没有什么明确的方法?一个简单公式:
『电视尺寸』等于『观看距离』除以 1.6(注:单位都是英寸,1 米大约等于 40 英寸
也可以使用 Rtings 提供的计算器
通过这一公式或计算器,我们可以用尺寸推算距离,也可以用距离推算尺寸,但依据是什么?
相互推算的主要依据是『视角』。接下来我们先说视角,再谈视角和电视尺寸、观看距离以及分辨率的关系。
什么是视角?

坐在沙发上,望向电视机,电视机两侧与人眼形成的角便是『水平视角』。
PS:本文中的视角都是指『水平视角』,不涉及『垂直视角』
电视系列:尺寸、距离和分辨率
水平视角示意图,来源:cnet.com
视角由『观看距离』和『屏幕尺寸』(具体的说是宽度)决定,观看距离越近,视角越大;屏幕尺寸越大,视角也越大。
各机构对尺寸和距离的建议,都是基于各自认为的『最佳水平视角』。
SMPTE (美国电影电视工程师协会)认为 30 度的视角最合适,THX 起初认为 36 度合适,现在改了说法,认为 40 度最佳。
电视系列:尺寸、距离和分辨率
THX 目前建议采用 40 度的视角,来源:thx.com
网上流传不少电视尺寸和观看距离的对应表,其中大多源自 SMPTE 和 THX 的建议。
比如 Consumer Reports 采用 SMPTE 的 30 度视角,计算方法就是:
『屏幕尺寸』 = 『观看距离』/『1.6』(注:单位都是英寸,1 米大约等于 40 英寸
电视系列:尺寸、距离和分辨率
Consumer Reports 的建议,来源:Getting the Right TV - CR

Rtings 没有给出计算公式,但从其提供的尺寸和距离对应表来看,同 CR 一样采用 30 度视角,所以依然是:
『屏幕尺寸』 = 『观看距离』/『1.6』(注:单位都是英寸,1 米大约等于 40 英寸
电视系列:尺寸、距离和分辨率
Rtings 的电视尺寸和观看距离对应表,来源:Rtings.com
另外一些文章采用 THX 的建议,也就是 40 度的视角,换算一下就是:
『屏幕尺寸』 = 『观看距离』/『1.2』(注:单位都是英寸,1 米大约等于 40 英寸
需要提醒大家,以上的建议和计算,主要针对市面上常见的 1080P 电视。

视角如何影响分辨率?

视角会影响屏幕分辨率?不会,受视角影响的不是屏幕固有的分辨率,而是『角分辨率』(Angular Resolution)。
『角分辨率』 = 『像素数量』 / 『视角』(注:均指水平方向)
举个例子,分辨率 1080P 的电视,水平方向有 1920 个像素,垂直方向有  1080 个像素,若水平方向的视角为 30 度,视角内每一度的像素(角分辨率)就是 1920/30 = 64。

电视系列:尺寸、距离和分辨率
视角越大,角分辨率越低,来源:rtings.com
可见,视角越大,角分辨率越低;屏幕分辨率越高,角分辨率越高。
角分辨率达到多少才合适?根据 ITU(国际电联) 的《ITU-R BT.1845-1 建议书》,屏幕分辨率和最佳视角的对应如下:
电视系列:尺寸、距离和分辨率
ITU 关于分辨率和最佳水平视角的建议,来源:《ITU-R BT.1845-1 建议书》 - ITU
逐一计算,会发现建议的角分辨率都在 60 以上,所以就现有建议来看,角分辨率达到 60 即可。

视角可以更大吗?

视角决定了所需的分辨率和视觉感受,虽然一般建议采用 30 度或 40 度的视角,但主要是针对 1080P 的电视而言。
根据现有研究,视角越宽则『真实感』越强,若果你追求显示效果的『真实感』,一个合理的目标应该是:在角分辨率不低于 60 的前提下,尽量增加视角。
电视系列:尺寸、距离和分辨率
真实感与视角的关系,竖轴标识真实度感受,1 = 无感觉,7=感觉十分强烈,来源:《ITU-R BT.1769 建议书》 - ITU
怎么增加视角?方法有两种:
1. 减少视距,也就是坐得更近些,但观看位置与宽屏图像过近时,舒适度会下降。
2. 买更大尺寸的电视。
可是在其他条件不变的情况下视角增加,角分辨率会较低
比如分辨率 1080P 的电视,在视角为 30 度时,角分辨率为 64(1920/30);如果把视角提高到 50 度,角分辨率就降低为 38.4(1920/50)。
显而易见,想在增加视角的同时,保持原有的角分辨率,必须选购分辨率更高的电视。
比如上面那种情况,换做 3840 x 2160 的电视的话,50 度的视角,角分辨率就是 76.8(3840/50),大大高于 60。
你需要一台分辨率更高的电视吗?
电视不同于手机,其和眼睛的距离,往往是手持设备的十几倍,再加上人眼的分辨力有限,你能否感受到 4K 电视和 1080P 的区别,关键在于距离。
实际上,在电视的尺寸、视距和分辨率之间,存在一个参考的搭配区间,如下图所示:
电视系列:尺寸、距离和分辨率
不同尺寸和视距,分辨率是否合算的参考图表,来源:rtings.com
这一幅图告诉我们什么?
1. 同样的视距,如果你想买更大的电视,那么可能需要提高分辨率。
2. 同样的尺寸,如果你想坐得更近,那么可能需要提高分辨率。
一台分辨率比 1080P 更高的电视,意味着在尺寸相同的情况下,你可以离电视更近一些,效果就是视角增加,细节更分明。
问题是,你喜欢坐得更近吗?人眼的分辨力有限,如果你坐的位置较远,很可能感受不到多少压倒视神经的清晰度。
以 45 寸 为例,参照上面的图表,假如你坐在电视前 2.5 米或更远处,买 4K 电视就不怎么划算;因为受限于人眼分辨力,从这个距离看 45 寸电视,大部分人感受不到 4K 和1080P 的区别。
最后

对市面上大多数分辨率 1080P 的电视,可用一个简单的式子,由『电视尺寸』推算『观看距离』(视距),或由『观看距离』推算『电视尺寸』:
『尺寸』 = 『视距』/1.6(注:单位都是英寸,1 米大约等于 40 英寸
也可以使用 Rtings 提供的计算器
一般而言,视角大于或等于 30 度,视角内每一度的像素数(角分辨率)大于 60 即可;若追求更高的『真实感』,可选择增加视角(减少视距或加大尺寸),但随着视角的增加,角分辨率会降低,这时才有选择更高分辨率的必要。
归根到底,最佳视距或尺寸只是一种参考数据,个人喜好和预算同样重要。
所以朋友,量力而行,随心而选。
主要信息来源

资料:ITU-R BT.1769 建议书 - ITU
资料:ITU-R BT.1845-1 建议书 - ITU
资料:ITU-R BT.2020 建议书 - ITU

 


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