Como funciona a resolución de vídeo

by Robert Silva

Onde o ollo atópase coa pantalla ...

Cando compra un televisor, un reprodutor de DVD, un reprodutor de DVD ou unha videocámara, o vendedor sempre parece que estea listo na resolución . Son liñas isto e píxeles que e así por diante ... Despois dun tempo, nada parece ter sentido. Aquí tes que saber.

Que resolución de vídeo é

Unha imaxe de vídeo está formada por liñas de escaneo (dispositivos de gravación / reprodución de video analóxicos e televisores) ou píxeles (dispositivos de gravación / reprodución dixital e televisores LCD, Plasma e OLED ). O número de liñas ou píxeles de pescudas determina a resolución gravada ou mostrada.

A diferenza da película, na que se amosa toda a imaxe nunha pantalla ao mesmo tempo, as imaxes de vídeo amósanse de forma diferente.

Como se amosan as imaxes de vídeo

A imaxe de TV está composta de liñas ou filas de píxeles nunha pantalla que comeza na parte superior da pantalla e se move cara abaixo. Estas liñas ou filas pódense mostrar de dous xeitos.

A primeira forma en que se poden mostrar as imaxes é dividindo as liñas en dous campos nos que aparecen todas as liñas numeradas impares e despois amósanse todas as liñas numeradas entrelazadas ou escaneadas entrelazadas .
O segundo método, que se usa no ambiente de vídeo dixital, é un escaneo progresivo . En lugar de mostrar as liñas en dous campos alternativos, a exploración progresiva permite que as liñas se mostren de xeito secuencial. Isto significa que as liñas numeradas e parellas son mostradas en secuencia numérica.

Os televisores CRT (televisores que usan tubos de imaxe) pódense facer para mostrar imaxes entrelazadas ou progresivas, pero os televisores de pantalla plana (LCD, Plasma, OLED) só poden visualizar imaxes progresivamente - cando se enfrontan a unha sinal de imaxe entrelazada entrante, un panel plano A televisión volverá a procesar a información de video entrelazada para que se poida mostrar de forma progresiva.

Vídeo analóxico - O punto de partida

Cando se trata de como vemos a resolución de vídeo, o vídeo analógico é o punto de partida. Aínda que a maioría dos que vemos na televisión proceden de fontes dixitais, algunhas fontes analóxicas e televisores aínda están en uso.

No video analóxico, canto maior sexa o número de liñas de escaneo vertical, máis detallada será a imaxe. Non obstante, o número de liñas de escaneo vertical fíxase dentro dun sistema. Aquí tes unha ollada a como funciona a resolución nos sistemas de vídeo analóxico NTSC, PAL e SECAM .

NTSC está baseado nunha liña de 525, 60 campos / 30 fotogramas por segundo, no sistema de 60 Hz para transmisión e visualización de imaxes de video. Este é un sistema entrelazado no que cada cadro é escaneado en dous campos de 262 liñas, que logo combínanse para mostrar un cadro de video con 525 liñas de dixitalización. Os países con base en NTSC inclúen Estados Unidos, Canadá, México, algunhas partes de América Central e do Sur, Xapón, Taiwán e Corea.
PAL que era o formato máis utilizado fóra dos países baseados en NTSC para a transmisión de televisión analóxica e visualización de vídeo, está baseado nunha liña de 625, 50 campos / 25 cadros por segundo, un sistema de 50 Hz. O sinal é entrelazado, como o NTSC en dous campos, composto por 312 liñas cada. As características distintivas do PAL son unha imaxe mellor global que a NTSC debido ao aumento da cantidade de liñas de escaneo e dado que a cor formaba parte do estándar desde o principio A compatibilidade entre as estacións e os televisores son moito mellores. Os países que utilizan o sistema PAL inclúen Reino Unido, Alemaña, España, Portugal, Italia, China, India, a maior parte de África e Oriente Medio.

SECAM é o "proscrito" dos estándares de video analóxicos. Do mesmo xeito que PAL, trátase dunha liña 625, 50 campos / 25 fotogramas por segundo, entrelazados, pero o compoñente de cor se implementa de forma diferente que en PAL ou NTSC. Os países que utilizaron o sistema SECAM inclúen Francia, Rusia, Europa do Leste e algunhas partes do Medio Oriente.

O número de liñas de escaneo ou resolución vertical de NTSC / PAL / SECAM son constantes porque todos os equipos analóxicos de gravación e visualización de video axústanse aos estándares anteriores. Non obstante, ademais das liñas de dixitalización vertical, a cantidade de puntos amosados dentro de cada liña na pantalla contribúe a un factor coñecido como resolución horizontal que pode variar segundo a capacidade dun dispositivo de gravación / reprodución de vídeo para gravar os puntos e a capacidade dun monitor de vídeo para amosar puntos nunha pantalla.

Usando o NTSC como exemplo, hai 525 liñas de escaneo (resolución vertical) total, pero só se usan 485 liñas de escaneo para comprender o detalle básico da imaxe (as liñas restantes están codificadas con outra información, como o subtítulo pechado e outra información técnica ). A maioría dos televisores analóxicos con entradas AV compostos, polo menos, poden mostrar ata 450 liñas de resolución horizontal, con monitores de gama alta capaces de moito máis.

A seguinte é unha lista de fontes de video analóxicas e as súas especificacións de resolución horizontal aproximadas. Algunhas variacións enumeradas son debido ao rango de calidade de diferentes marcas e modelos de produtos que utilizan cada formato.

VHS / VHS-C - 220 a 240 liñas
BETA - 250 liñas
8 mm - 250 a 280 liñas
SuperBETA - 270 a 280 liñas
Analog TV Broadcast - 330 liñas
Televisión por cable analóxico - 330 liñas
Cabo dixital estándar - Ata 480 liñas (aks 480i) a través de saída de vídeo analóxico. 720x480 píxeles (480i ou 480p) a través de saída de vídeo HDMI (dixital).
S-VHS / S-VHSC - 400 liñas
DVD-R / -RW / + R / + RW - 250 a 400 liñas (depende do modo de gravación e da compresión usada).
Laserdisc - 400 a 425 liñas
Hi8 - 380 a 440 liñas
Dixital 8 - 400 a 500 liñas
miniDV - 400 a 520 liñas
microMV - 500 liñas
ED BETA - 500 liñas
DVD comercial - 480 liñas (tamén coñecido como 480i) a través de saída de vídeo analóxico. 720x480 píxeles (480i ou 480p) a través de saída de vídeo HDMI (dixital).

Como podes ver, hai unha gran diferenza na resolución que conforman os diferentes formatos de vídeo. O VHS está no extremo inferior, mentres que o miniDV eo DVD (cando se usa unha saída de vídeo analógico) representan as resolucións de vídeo analóxicas máis altas que se utilizaron habitualmente.

Non obstante, outro factor que se ten que ter en conta é a forma na que se establece a resolución para Digital e HDTV.

Do mesmo xeito que no vídeo analóxico hai un compoñente vertical e horizontal para a resolución de vídeo dixital. Non obstante, a resolución de imaxe total que se mostra en DTV e HDTV refírese en función do número de píxeles na pantalla en lugar de liñas. Cada pixel está composto por un subpíxel vermello, verde e azul.

Estándares de resolución de TV dixital

Nos estándares de televisión dixital actuais, hai un total de 18 formatos de resolución de video aprobados pola FCC para o seu uso no sistema de transmisión televisiva de Estados Unidos (tamén usado en moitos canles específicos por cable / satélite). Afortunadamente, para o consumidor, só hai tres que son utilizados habitualmente por emisoras de televisión, pero todos os sintonizadores HDTV son compatibles con todos os 18 formatos.

Os tres formatos de resolución utilizados en dixital e HDTV son:

480p - Representado por 720 píxeles que se estenden pola pantalla e 480 píxeles que funcionan de arriba abaixo. Cada fila de píxeles amósase progresivamente. O número total de píxeles que se amosan na pantalla é 345,600.
720p - Representado por 1280 píxeles que se estenden pola pantalla e 720 píxeles que se executan de arriba abaixo. Cada fila de píxeles amósase progresivamente. O número total de píxeles que se amosan na pantalla é de 921.600.
1080i - Representado por 1.920 píxeles que corren a través da pantalla e 1.080 píxeles de alto a abaixo. Cada fila de píxeles móstrase de forma entrelazada (todas as filas numeradas impares, seguidas de todas as filas numeradas pares). O número total de píxeles que se amosan na pantalla é 2.073.600 (a metade dos píxeles mostrados nun momento).

1080p

Aínda que non se usa en transmisións de televisión (ata este punto), o formato de disco Blu-ray , streaming e algúns servizos de cable / satélite son capaces de entregar contido en resolución de 1080p

O 1080p representa 1.920 píxeles que se estenden pola pantalla e 1.080 píxeles que se executan de arriba abaixo. Cada fila de píxeles horizontal móstrase progresivamente. Isto significa que todos os 2.073.600 píxeles aparecen nunha soa acción. Isto é semellante ao que mostra o 720p pero cun maior número de píxeles entre e abaixo da pantalla e, aínda que a resolución é o mesmo que 1080i, non todos os píxeles aparecen ao mesmo tempo .

HDTV vs EDTV

Aínda que pode estar introducindo unha imaxe de resolución específica no seu HDTV, a TV pode non ter a capacidade de reproducir toda a información. Neste caso, o sinal é moitas veces reprocesado (escalado) para axustarse ao número eo tamaño dos píxeles na pantalla física.

Por exemplo, unha imaxe cunha resolución de 1920x1080 píxeles pode escalarse para que se adapte a 1366x768, 1280x720, 1024x768, 852x480 ou outro campo de píxeles dispoñible pola capacidade de procesamento da TV. A relativa perda de detalles realmente experimentada polo espectador dependerá de factores como o tamaño da pantalla e a distancia de visualización da pantalla.

Cando compre unha televisión, non só é importante asegurarse de que pode ingresar 480p, 720p, 1080i ou outras resolucións de video ás que poida acceder, pero tamén debe considerar o campo de píxeles do televisor (e se a conversión de conversión / desconexión está en curso) úsase).

Para entrar en máis detalle, por exemplo, un televisor que ten que converter un sinal de HDTV (por exemplo 720p, 1080i ou 1080p) a un campo de píxeles de 852x480 (480p), denomínase EDTV e non HDTVs. EDTV significa Televisión de definición avanzada.

Requisito de resolución para a visualización de imaxes de True HD

Se un televisor ten unha resolución de visualización nativa de polo menos 720p, habilítase como HDTV. A maioría das televisións de plasma e LCD en uso, por exemplo, teñen unha resolución de visualización nativa de 1080p (Full HD) . Así, cando se enfronta a un sinal de entrada 480i / p, 720p ou 1080i, o televisor escalará o sinal ata 1080p para mostrarlo na pantalla.

Upscaling e DVD

Aínda que o DVD estándar non é un formato de alta resolución, a maioría dos reprodutores de DVD teñen a capacidade de emitir un sinal de vídeo en 720p, 1080i ou 1080p a través do escalado superior . Isto permite que a saída de vídeo do reprodutor de DVD combine máis de cerca coas capacidades dun HDTV, con máis detalles de imaxe percibidos. Non obstante, teña en conta que o resultado do upscaling non é o mesmo que a resolución nativa de 720p, 1080i ou 1080p, é unha aproximación matemática.

A escalada de vídeo funciona mellor en pantallas de píxeles fixos, como conxuntos LCD ou Plasma; a escalación ascendente pode producir imaxes duras en conxuntos de proxección CRT baseados en liña e CRT.

Máis alá de 1080p

Ata o ano 2012 a resolución de video de 1080p era a máis alta dispoñible para o seu uso en televisores e aínda ofrece unha excelente calidade para a maioría dos espectadores de TV. Non obstante, coa demanda de tamaños de pantalla cada vez maiores, introducíronse 4K Resolución (3480 x 2160 píxeles ou 2160p) para ofrecer unha imaxe refinada aínda máis detallada, especialmente en combinación con outras tecnoloxías, como a mellora de brillo HDR e WCG (gama de cores anchas ). Ademais, como se usa o escalado superior para aumentar o detalle visible para fontes de resolución máis baixas en televisións HDTV, un 4K Ultra HD TV pode ter fontes de sinal exclusivas para que se vexa mellor na súa pantalla.

O contido 4K está dispoñible actualmente no disco Blu-ray Ultra HD e selecciona os servizos de transmisión, como Netflix , Vudu e Amazon.

Por suposto, así como millóns de consumidores acostuman a televisores 4K Ultra HD, a resolución de 8K (7840 x 4320 píxeles - 4320p) está en camiño.

Resolución vs tamaño de pantalla

Unha cousa a ter en conta é que con televisores de pantalla plana dixital e HD o número de píxeles para unha resolución específica de pantalla non cambia a medida que cambia o tamaño da pantalla. Noutras palabras, unha televisión de 1080p de 32 polgadas ten o mesmo número de píxeles na pantalla que un televisor de 10 polgadas de 55 polgadas. Sempre hai 1.920 píxeles correndo na pantalla horizontalmente, por fila e 1.080 píxeles correndo cara abaixo e abaixo na pantalla verticalmente, por columna. Isto significa que os píxeles en 1080p de TV de 55 pulgadas serán maiores que os píxeles nunha TV de 1080p de 32 pulgadas para cubrir a superficie da pantalla. Isto significa que a medida que o tamaño da pantalla cambia, cambia o número de píxeles por polgada .

O punto de partida

Se aínda estás un pouco confuso sobre a resolución de vídeo, non estás só. Lembra que a resolución de vídeo pode ser indicada en liñas ou píxeles eo número de liñas ou píxeles determina a resolución da fonte ou da TV. Non obstante, non estea demasiado atrapado en todos os números de resolución de video. Mire isto deste xeito, VHS vese ben nunha TV de 13 pulgadas, pero "malo" nunha gran pantalla.

Ademais, a resolución non é o único que contribúe a unha boa imaxe de televisión. Factores adicionais, como a precisión da cor e como percibimos a cor , a relación de contraste, o brillo, o ángulo de visión máximo, se a imaxe está entrelazada ou progresiva, e mesmo a iluminación do cuarto contribúe á calidade da imaxe que ves na pantalla.

Pode ter unha imaxe moi detallada, pero se os outros factores mencionados non se implementan ben, tes unha TV pésima. Incluso coas tecnoloxías, como o escalado superior, os mellores televisores non poden facer que unha boa fonte de entrada sexa boa. De feito, a televisión de transmisión normal e as fontes de vídeo analóxicas (coa súa baixa resolución) ás veces parecen peor nunha televisión de alta definición que en un conxunto analóxico bo e estándar.