Dubbelblind onderzoek door Warner Bros. et al. onthult dat de meeste consumenten het verschil niet kunnen zien

gettyimages 1093767702

Ik heb lang volgehouden dat de waarde van 8K-schermen niet in het verhoogde aantal pixels zit. Er is een limiet aan de resolutie die mensen kunnen onderscheiden op videoschermen op normale zitafstanden, en het verhogen van de pixeldichtheid boven die limiet biedt geen voordeel.

Maar waar ligt die grens precies? Meer specifiek, bieden 8K-schermen enig voordeel in termen van waargenomen details in vergelijking met 4K onder normale kijkomstandigheden? In samenwerking met Pixar, Amazon Prime Video, LG en de American Society of Cinematographers (ASC) heeft Warner Bros. deze vraag onlangs beantwoord in een goed ontworpen, dubbelblind onderzoek om te zien of mensen een verschil tussen 4K en 8K konden onderscheiden. met verschillende inhoud.

Voor de toepassing van dit artikel verwijst “4K” naar een resolutie van 3840 x 2160 en “8K” verwijst naar een resolutie van 7680 x 4320. Zoals u wellicht al weet, zijn deze definities enigszins een verkeerde benaming; om technisch nauwkeurig te zijn, “4K” betekent echt 4096 x 2160 en “8K” betekent 8192 x 4320. Maar deze termen zijn gecoöpteerd door de consumentenelektronica-industrie om van toepassing te zijn op de overeenkomstige televisieresoluties, dus dat is hoe ik ze zal gebruiken hier.

Inhoud selectie en voorbereiding

Er zijn in totaal zeven clips gemaakt, elk in native 8K en ongeveer 10 seconden lang zonder compressie. Twee clips van Warner Bros.’ (8K-scans van 70 mm-film) bevatten een close-up van een personage en een brede opname van het strand. Geanimeerde clips van Pixar’s en werden weergegeven in 8K voor deze studie. En twee clips uit de Amazon-live-action-serie – een in een grot en de andere in een ruimteschip – werden in 8K opgenomen met een rode digitale bioscoopcamera, net als een clip met natuuropnamen gemaakt door Stacey Spears.

Alle zeven clips waren ook native HDR en gecodeerd in HDR10. Fig. 1 geeft een overzicht van de HDR10-statistieken voor elke clip.

4k versus 8k fig1

Elke clip werd ook verkleind naar 4K met behulp van de industriestandaard Nuke-postproductiesoftware. Vervolgens werden de 4K-clips teruggeschaald naar 8K met behulp van het Nuke-kubusfilter, dat in feite elke pixel vier keer dupliceert met slechts een beetje vloeiend maken, zodat het uiteindelijke beeld in feite 4K is in een 8K-“container”.

Waarom de 4K-versies terug opschalen naar 8K? Omdat beide versies willekeurig op hetzelfde 8K-scherm zouden worden afgespeeld (meer in een moment). Om de 4K- en 8K-versies van elke clip naadloos af te spelen zonder HDMI-haperingen of het activeren van het scherm om tijdelijk de resolutie van het ingangssignaal weer te geven, moesten beide “eruit zien als” 8K op het scherm.

Testapparatuur en procedure

Het beeldscherm waarop alle clips te zien waren, was een LG 88Z9 88-inch 8K OLED tv, die ik hier reviewde. Alle clips zijn geladen op een Windows-pc met een Intel 18-core i9 CPU, SSD RAID-opslag en Nvidia 1080Ti GPU. Een BlackMagic 8K Pro-video-interface stuurde de video via vier 12G SDI-links naar vier AJA Hi5-12G SDI-naar-HDMI-converters, die HDMI 2.0 uitvoeren. De vier converters stuurden HDMI 2.0 naar een Astrodesign SD-7075, die ze omzet in een enkele HDMI 2.1-bits stream die naar de tv werd gestuurd.

4k versus 8k fig2

De niet-gecomprimeerde bestanden werden aangeleverd in het professionele DPX-formaat met 24 frames per seconde progressive (24p). Ze zijn gecodeerd met 10-bits precisie in BT.2100, die het BT.2020-kleurengamma en PQ EOTF (elektro-optische overdrachtsfunctie) gebruikt; dit is standaard voor HDR10. Deze bestanden vereisen een aanhoudende leessnelheid van ten minste 3 GB (ja, dat is drie per seconde!), en daarom was zo’n fors hardwaresysteem nodig.

In totaal namen 139 personen deel aan het onderzoek, dat gedurende drie dagen werd uitgevoerd. Er waren vijf deelnemers aan elke sessie die ongeveer 30 minuten duurde. Twee deelnemers zaten op de eerste rij, ongeveer anderhalve meter van het scherm, en drie zaten op de achterste rij, ongeveer drie meter van het scherm. Voor de context is zeven voet vanaf het scherm gelijk aan twee schermhoogten, en de ITU (International Telecommunication Union) heeft bepaald dat zeven voet de gemiddelde kijkafstand in huis is, ongeacht de schermgrootte.

In elke sessie werden de 4K- en 8K-versies van elke clip in drie sequenties afgespeeld, hoewel de sequenties voor elke clip niet onmiddellijk na elkaar werden gepresenteerd. In twee van de sequenties kregen de 4K- en 8K-versies willekeurig de labels “A” en “B” en speelden ze twee keer afwisselend – dat wil zeggen ABAB – waarna de deelnemers aangaven welke er beter uitzag op een scoreformulier ( zie afb. 3). In de derde reeks werd de 4K-versie vier keer gespeeld, hoewel de deelnemers nog steeds de labels “A” en “B” afwisselden en scoorden zoals voorheen. Dit leverde een controlegroep op om robuustere statistieken te verzekeren.

4k versus 8k fig3

Tijdens elke sessie zagen de deelnemers één sequentie van de ene clip, vervolgens een sequentie van een andere clip, enzovoort, in een willekeurige volgorde, totdat alle 21 sequenties waren gepresenteerd. Ze hebben nooit twee sequenties van dezelfde clip direct na elkaar zien afspelen.

Beoordeling van gezichtsscherpte

Voordat het testen begon, werd elke deelnemer beoordeeld op hun gezichtsscherpte – het onderzoek zou tenslotte vrij zinloos zijn als ze niet in staat waren om fijne details waar te nemen. Allen kregen de standaard gezichtsscherptetest met behulp van de Snellen-oogkaart die te vinden is in optometriekantoren.

Een manier om de gezichtsscherpte te kwantificeren is met twee getallen uitgedrukt als “20/X”, waarbij 20/20 als normaal wordt beschouwd; dat wil zeggen, op een afstand van 6 meter kan een persoon met een gezichtsscherpte van 20/20 hetzelfde detailniveau onderscheiden als een persoon met een normale gezichtsscherpte op die afstand. Een scherpte van 20/200 betekent dat u op een afstand van 6 meter hetzelfde detailniveau kunt onderscheiden als een persoon met een normale scherpte op een afstand van 60 meter – niet goed! Omgekeerd betekent een scherpte van 20/10 dat u op een afstand van 6 meter hetzelfde detailniveau kunt onderscheiden als een persoon met een normale scherpte op een afstand van 3 meter, met andere woorden, beter dan normaal.

Zoals ik voor deze studie zou hopen, hadden de meeste deelnemers een gezichtsscherpte van 20/20 of beter (zie figuur 4): 27 procent was beter dan 20/20, 34 procent was 20/20 en 39 procent was slechter dan 20/20. 20/20, hoewel de overgrote meerderheid daarvan 20/25 of 20/30 was.

4k versus 8k fig4

Test resultaten

De scores werden op verschillende manieren getabelleerd. In het gemiddelde van alle resultaten werden de 8K-clips als “marginaal iets beter” beoordeeld dan de 4K-clips (zie Fig. 5). De gemiddelde waarde was niet meer dan 0,252, wat een kwart is van de waarde van ‘iets beter’. Ook te zien in Fig. 5 zijn de gemiddelde resultaten van deelnemers met 20/20 vision of beter. In dit geval leunde de gemiddelde waarde voor sommige clips iets meer in de richting van 8K, maar iets minder voor andere clips.

4k versus 8k fig5

Kijkend naar de gemiddelde resultaten van deelnemers met een gezichtsscherpte van 20/10 die op de eerste rij zaten (zie Fig. 6), scoorde de 8K-versie van twee clips – en de natuuropnamen van Stacey Spears – een stuk beter, rond de volledige waarde van “iets beter.” De andere clips waren daar nog maar een fractie van. De resultaten van deze groep deelnemers werden specifiek benadrukt omdat ze, volgens een meer technische en precieze uitdrukking van scherptelimieten, in staat waren om de 8K-resolutie volledig op te lossen op een 88-inch scherm op die afstand.

4k versus 8k fig6

Door de cijfers op een andere manier te kraken, werden alle “iets beter”, “beter” en “veel betere” antwoorden gecombineerd tot een enkele “betere” score. Volgens Michael Zink, VP of Technology bij Warner Bros. en een van de auteurs van het onderzoek: “Het doel hier was om de nuance uit de vergelijking te halen. Wat voor de ene persoon ‘iets beter’ is, kan in termen van perceptueel verschil mogelijk ‘veel beter’ zijn voor een andere persoon. In de kern wilden we het verschil zien tussen mensen die op elk niveau ‘hetzelfde’ en ‘beter’ scoren.” Deze resultaten zijn weergegeven in de rechterhelft van Fig. 7.

Een ander interessant beeld van de responsgegevens is weergegeven in de linkerhelft van figuur 7. De grafiek toont de verdeling van de reacties die aangaven dat 4K er beter uitzag dan 8K, de twee versies zagen er hetzelfde uit en 8K zag er beter uit dan 4K. Interessant is dat de natuuropnames van Stacey Spears een andere verdeling van scores hadden dan de andere clips, met meer reacties die de 8K-versie beter beoordeelden dan de 4K-versie.

4k versus 8k fig7

Ik was verbaasd om te zien hoeveel scores de 4K-versie beter beoordeelden dan de 8K-versie. Toen ik Michael Zink hierover vroeg, antwoordde hij: “Ik denk dat de reden dat je een groot aantal mensen ‘4K beter dan 8K’ ziet beoordelen, is dat ze echt geen verschil zien en gewoon gissen. Het interessantere punt is het feit dat voor alle clips behalve Clip 7 [the nature footage], scoorden de meeste mensen ‘4K hetzelfde als 8K’. En ‘8K beter dan 4K’ is de op één na meest gescoorde optie. Voor Clip 7 is het anders, en de meeste mensen scoorden ‘8K beter dan 4K’, wat een interessante take-away was.’

conclusies

Natuurlijk trokken Zink en zijn collega’s verschillende conclusies uit deze resultaten. Om te beginnen leidt het verhogen van de ruimtelijke resolutie van 4K naar 8K onder normale kijkomstandigheden niet tot een significante visuele verbetering. Ook is een perceptueel verschil enigszins afhankelijk van de inhoud; met name de beoordelingen voor de clips van de natuuropnames van Stacey Spears leunden iets meer in de richting van 8K dan de andere, mogelijk omdat het veel hoogfrequente details bevat.

Misschien wel het belangrijkste is dat een perceptueel verschil afhankelijk is van de gezichtsscherpte en de zitafstand. Deelnemers met een scherpte van 20/10 op de eerste rij beoordeelden vol vertrouwen de 8K-versies van en de natuuropnamen hoger dan de andere clips. Een bijkomende conclusie was dat de ITU haar aanbevelingen over kijkafstand wellicht zou willen herzien om ook kijkers met een gezichtsscherpte van 20/10 of 20/15 op te nemen.

Een ding dat de studie niet aanpakte, is of de weergavetechnologie enig effect heeft op het vermogen om 8K te onderscheiden. Zouden de resultaten anders zijn als het scherm een ​​8K lcd-tv was in plaats van een OLED? Ik vermoed van niet, maar het zou een ander onderzoek vergen om objectief vast te stellen.

Deze studie ondersteunt het idee dat 8K slechts marginaal beter is dan 4K in termen van waargenomen details – en alleen met een goede gezichtsscherpte op een relatief korte afstand van het scherm. Anders biedt 4K zoveel details als de overgrote meerderheid van de consumenten kan waarnemen. Toch ben ik er zeker van dat tv-fabrikanten 8K-tv’s zullen blijven maken en die resolutie zullen migreren naar hun middenklasse-modellen, net zoals ze deden toen 4K-tv’s voor het eerst uitkwamen, hoewel ik betwijfel of studio’s veel inhoud in native Binnenkort 8K. Het komt er dus allemaal op neer hoe goed 8K-tv’s lagere resoluties opwaarderen. Misschien is dat het onderwerp van een ander onderzoek.

0 Shares:
You May Also Like