我们需要8k超高清电视吗？科学家证实它看起来跟4k没区别

剑桥大学与Meta研究发现，人眼分辨率上限约为94 PPD。对于普通客厅而言，4K与8K电视在视觉效果上几乎无差别。

你的超高清电视，真的值得买吗？家里的4K甚至8K屏幕，真能让你看到“更清晰的世界”吗？

剑桥大学与Meta Reality Labs的研究人员指出，答案可能让人失望——人眼存在分辨率极限。换句话说，不管屏幕再怎么堆像素，超过这个极限后，我们的眼睛根本无法察觉区别。

为了测定这个极限，科学家们设计了一项实验：让参与者在屏幕上观察各种彩色与灰度图像，无论是直视还是用余光，近距离或远距离，研究他们识别细节的能力。

结果显示，人眼的分辨率上限受到多种因素影响，比如屏幕大小、室内光线明暗、观看距离等。但对一个典型的英国客厅来说，如果沙发与电视间距约2.5米，一台44英寸的4K或8K电视，并不会比同尺寸的QHD电视呈现更多可见细节。

研究团队还推出了一个在线计算器，用户输入房间大小、电视尺寸与分辨率，就能计算出最合适的屏幕规格。这项研究发表在《Nature Communications》上。

在如今的消费市场里，电视制造商总爱用“分辨率”作为卖点——Full HD、4K、8K层层升级，仿佛像素越多，画质就越完美。而类似的竞争，也存在于手机、电脑、游戏设备、VR与AR头显，甚至汽车的中控屏上。

“我们花费巨大的工程投入去提升屏幕分辨率，但如果人眼的极限早已触顶，这样的努力可能毫无意义。”论文第一作者、剑桥大学计算机科学系的Maliha Ashraf博士说，“过去从未有研究真正量化人眼在现代显示条件下的分辨极限。”

“更高的分辨率意味着更高的成本与更强的处理需求，”合著者Rafał Mantiuk教授补充道，“所以我们想知道，在什么点之后，再提升像素已经毫无价值。”

为此，他们设计了一个可滑动的实验显示装置，直接测量人眼在不同条件下能辨认的最小细节。与其说他们在研究屏幕，不如说他们在研究“每度视野内能看到多少像素”——即每度像素(PPD)。相比问“屏幕分辨率是多少”，PPD更能回答一个关键问题：“从我的座位上，它看起来有多清晰？”

传统的20/20视力标准——也就是我们在医院视力表上熟悉的那种——认为人眼可以分辨每度60个像素的细节。然而，Ashraf指出：“这个标准是19世纪测字母表得出的，从未有人针对现代显示设备真正测量过。”

在实验中，参与者观察不同颜色和灰度的细线图案，判断是否能分辨出其中的线条。屏幕不断前后移动，以测得不同距离下的PPD，并分别记录中央与周边视野的结果。

他们发现，人眼的分辨能力其实比传统认知更强，但颜色和黑白之间存在巨大差异。灰度图像的平均分辨率极限为94 PPD，红绿图案为89 PPD，而黄色与紫色仅为53 PPD。

“我们的大脑并不擅长处理颜色细节，”Mantiuk解释说，“尤其在余光区域，颜色分辨力明显下降。眼睛本身只是性能一般的传感器，大脑则负责把这些模糊信号‘还原’成我们以为看到的世界。”

团队还基于实验数据，建立了分辨率极限的群体模型，以帮助厂商设计对大多数人都有效的屏幕。例如，不再追求理论最优，而是让95%的人都能感受到“视网膜级”清晰度。

根据这一模型，他们开发了公开的在线计算器，让用户能够自行评估家中屏幕是否“过度清晰”，或者在购机前做出更理性的选择。

“我们的研究为显示技术的发展确立了‘北极星’——它不仅能指导未来的图像渲染和视频压缩技术，也提醒人类科技的进步，最终仍受限于自身的感官。”Meta Reality Labs的Alex Chapiro博士总结道。

也许，追求“更高像素”的我们该停下脚步想一想：当你的眼睛已经看不出区别时，清晰究竟还能清晰到哪里？

本文译自 Cambridge University，由 BALI 编辑发布。