دقة الفيديو - الأساسيات

عندما تقوم بالتسوق للحصول على جهاز تلفاز أو مشغل أقراص Blu-ray أو مشغل DVD أو كاميرا الفيديو ، فإن مندوب المبيعات دائمًا ما يعبّر عن هذا المصطلح القرار. إنها خطوط هذا وبيكسلات وهكذا … بعد فترة ، يبدو أن أيا منها غير منطقي. هنا هو ما تحتاج إلى معرفته.

ما هو دقة الفيديو

صورة فيديو تتكون من خطوط المسح (أجهزة تسجيل / تشغيل الفيديو التناظرية وأجهزة التلفزيون) أو بكسل (أجهزة تسجيل / تشغيل رقمي وشاشات LCD ، بلازما ، تلفزيونات OLED). يحدد عدد خطوط المسح أو وحدات البكسل الدقة المسجلة أو المعروضة.

على عكس الفيلم ، حيث يتم عرض الصورة بأكملها على الشاشة في وقت واحد ، يتم عرض صور الفيديو بشكل مختلف.

كيف يتم عرض صور الفيديو

تتكون صورة التلفزيون من خطوط أو صفوف بكسل عبر شاشة تبدأ من أعلى الشاشة وتتحرك إلى الأسفل. يمكن عرض هذه الخطوط أو الصفوف بطريقتين.

• الطريقة الأولى لعرض الصور هي تقسيم الخطوط إلى قسمين مجالات حيث يتم عرض جميع الأسطر المرقمة الفردية أولاً ثم يتم عرض كافة الأسطر الزوجية التداخل أو المسح المتشابك.
• الطريقة الثانية ، والتي تستخدم في بيئة الفيديو الرقمية ، هي المسح المستمر. بدلاً من عرض السطور في حقلين بديلين ، يسمح المسح التدريجي للخطوط بعرضها بالتسلسل. هذا يعني أنه يتم عرض كل من الخطوط الفردية والمرقمة في تسلسل رقمي.

يمكن إجراء تليفزيونات CRT (أجهزة التلفاز التي تستخدم أنابيب الصور) لعرض صور متداخلة أو متدرجة ، ولكن أجهزة التلفزيون المسطحة (LCD ، Plasma ، OLED) يمكنها عرض الصور بشكل تدريجي - عند مواجهة إشارة صورة متداخلة واردة ، لوحة مسطحة سيقوم التلفزيون بإعادة معالجة معلومات الفيديو المتداخلة بحيث يمكن عرضها تدريجيًا.

فيديو تناظري - نقطة البداية

عندما يتعلق الأمر بكيفية النظر إلى دقة الفيديو ، فإن الفيديو التناظري هو نقطة البداية. على الرغم من أن معظم ما نشاهده على التلفزيون هو من مصادر رقمية ، إلا أن بعض المصادر التناظرية وأجهزة التلفزيون لا تزال قيد الاستخدام.

في الفيديو التمثيلي ، كلما زاد عدد خطوط المسح العمودي ، كلما كانت الصورة أكثر تفصيلاً. ومع ذلك ، يتم إصلاح عدد خطوط المسح الرأسي داخل النظام. هنا نظرة على كيفية عمل القرار في NTSC و PAL و SECAM أنظمة الفيديو التناظرية.

• NTSC يعتمد على 525 سطرًا ، 60 حقلًا / 30 إطارًا في الثانية ، في نظام 60 هرتز لنقل وعرض صور الفيديو. هذا هو نظام متشابك يتم فيه فحص كل إطار في مجالين من 262 سطرًا ، ثم يتم دمجهما لعرض إطار فيديو مع 525 خط مسح ضوئي. تشمل البلدان القائمة على NTSC الولايات المتحدة وكندا والمكسيك وبعض أجزاء أمريكا الوسطى والجنوبية واليابان وتايوان وكوريا.
• صديق وهو الشكل الأكثر استخدامًا على نطاق واسع خارج البلدان القائمة على NTSC للإذاعة التلفزيونية التناظرية وعرض الفيديو ، وهو يعتمد على 625 خطًا ، 50 إطارًا / 25 إطارًا في الثانية ، نظام 50 هرتز. تتشابك الإشارة ، مثل NTSC في حقلين ، يتألف كل منهما من 312 سطرًا لكل منها. إن السمات المميزة لـ PAL هي صورة عامة أفضل من NTSC بسبب زيادة عدد خطوط المسح ، وبما أن اللون كان جزءًا من المعيار من البداية كما أن اتساق الألوان بين المحطات وأجهزة التلفزيون أفضل بكثير ؛ فالبلدان التي تستخدم نظام PAL تشمل المملكة المتحدة وألمانيا وإسبانيا والبرتغال وإيطاليا والصين والهند ومعظم أفريقيا والشرق الأوسط.
• SECAM هو "الخارجة عن القانون" لمعايير الفيديو التناظرية. مثل PAL ، فهو عبارة عن 625 خطًا ، 50 إطارًا / 25 إطارًا في الثانية لكل نظام متشابك ، ولكن مكون اللون يتم تنفيذه بشكل مختلف عن PAL أو NTSC. البلدان التي استخدمت نظام SECAM تشمل فرنسا وروسيا وأوروبا الشرقية وبعض أجزاء من الشرق الأوسط.

عدد ال خطوط المسح الضوئي ، أو القرار الرأسي، من NTSC / PAL / SECAM ، ثابتة في أن جميع أجهزة تسجيل وعرض الفيديو التناظرية تتوافق مع المعايير المذكورة أعلاه. ومع ذلك ، بالإضافة إلى خطوط المسح الرأسي ، تساهم كمية النقاط المعروضة داخل كل سطر على الشاشة في عامل يُعرف باسم الدقة الأفقية والتي يمكن أن تختلف اعتمادًا على قدرة جهاز تسجيل / تشغيل الفيديو على تسجيل النقاط وقدرة شاشة الفيديو على عرض النقاط على الشاشة.

باستخدام NTSC كمثال ، يوجد 525 سطر مسح (الدقة العمودية) ، ولكن يتم استخدام خطوط المسح فقط 485 لتشمل التفاصيل الأساسية في الصورة (يتم ترميز الخطوط المتبقية مع معلومات أخرى ، مثل التسميات التوضيحية المغلقة وغيرها من المعلومات الفنية ). يمكن لمعظم أجهزة التلفاز التناظرية التي تحتوي على مدخلات AV مركبة على الأقل عرض ما يصل إلى 450 خطًا من الدقة الأفقية ، مع وجود شاشات عالية الجودة قادرة على تحقيق أكثر من ذلك بكثير.

فيما يلي قائمة بمصادر الفيديو التناظرية ومواصفات الدقة الأفقية الخاصة بها. ترجع بعض الاختلافات المدرجة إلى نطاق جودة الماركات ونماذج المنتجات المختلفة باستخدام كل تنسيق.

• VHS / VHS-C - 220 إلى 240 خطًا
• BETA - 250 خط
• 8MM - من 250 إلى 280 خط
• SuperBETA - 270 إلى 280 خط
• بث تلفزيوني تمثيلي - 330 خط
• التناظرية تلفزيون الكابل - 330 خط
• كابل رقمي قياسي - ما يصل إلى 480 خطًا (aks 480i) عبر إخراج الفيديو التمثيلي. 720 × 480 بكسل (480i أو 480p) عبر إخراج فيديو HDMI (رقمي).
• S-VHS / S-VHSC - 400 خط
• DVD-R / -RW / + R / + RW - من 250 إلى 400 سطر (يعتمد على وضع التسجيل والضغط المستخدم).
• صوت محمولة - 400 إلى 425 خط
• HI8 - 380 إلى 440 خط
• رقمي 8 - 400 إلى 500 خط
• ميني دي - 400 إلى 520 خط
• MICROMV - 500 خط
• اد بيتا - 500 خط
• دي في دي التجارية - 480 خطًا (aka 480i) عبر إخراج الفيديو التناظري. 720 × 480 بكسل (480i أو 480p) عبر إخراج فيديو HDMI (رقمي).

كما ترى ، هناك اختلاف كبير في الدقة التي تتوافق معها تنسيقات الفيديو المختلفة. VHS على الطرف السفلي ، في حين أن miniDV و DVD (عند استخدام إخراج الفيديو التناظري) يمثلان أعلى دقة الفيديو التناظرية التي تم استخدامها بشكل شائع.

ومع ذلك ، هناك عامل آخر يجب أخذه في الاعتبار وهو كيفية تحديد القرار بالنسبة إلى Digital و HDTV.

كما هو الحال في الفيديو التمثيلي ، يوجد مكون رأسي وأفقي في حل الفيديو الرقمي. ومع ذلك ، يشار إلى إجمالي دقة الصورة المعروضة في DTV و HDTV من حيث عدد بكسل على الشاشة بدلاً من الخطوط. كل بكسل يتكون من subpixel أحمر ، أخضر ، وأزرق.

معايير دقة التلفزيون الرقمي

في معايير التلفزيون الرقمي الحالية ، هناك ما مجموعه 18 تنسيقاً لدقة الفيديو معتمدة من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) لاستخدامها في نظام البث التلفزيوني بالولايات المتحدة (كما تستخدم في العديد من قنوات الكبل / الأقمار الصناعية المحددة). لحسن الحظ ، بالنسبة للمستهلك ، هناك ثلاثة فقط تستخدم عادةً من قبل محطات البث التلفزيوني ، ولكن جميع موالفات التلفزيون عالي الوضوح متوافقة مع جميع التنسيقات الثمانية عشر.

تنسيقات الدقة الثلاثة المستخدمة في الرقمية و HDTV:

• 480P - يمثلها 720 بكسل تعمل عبر الشاشة و 480 بكسل تعمل من أعلى إلى أسفل. يتم عرض كل صف من البكسل بشكل تدريجي. إجمالي عدد البكسل المعروض على الشاشة هو 345،600.
• 720P - يمثلها 1280 بكسل تعمل عبر الشاشة و 720 بكسل تعمل من أعلى إلى أسفل. يتم عرض كل صف من البكسل بشكل تدريجي. إجمالي عدد البكسل المعروض على الشاشة هو 921،600.
• 1080I - يمثلها 1،920 بكسل تعمل عبر الشاشة و 1080 بكسل تعمل من أعلى إلى أسفل. يتم عرض كل صف من البكسل بطريقة متداخلة (جميع الصفوف الفردية المرقمة ، متبوعة بجميع الصفوف المرقمة حتى). إجمالي عدد البكسل المعروض على الشاشة هو 2،073،600 (نصف وحدات البكسل المعروضة في كل مرة).

1080P

على الرغم من عدم استخدامها في البث التلفزيوني (حتى هذه اللحظة) ، فإن تنسيق قرص Blu-ray ، والتدفق ، وبعض خدمات الكابل / القمر الصناعي قادر على تقديم المحتوى بدقة 1080p

يمثل 1080 بيكسل 1920 بكسل تعمل عبر الشاشة ، و 1080 بكسل تعمل من أعلى إلى أسفل ، ويتم عرض كل صف أفقي بكسل تدريجيًا. هذا يعني أنه يتم عرض كل 2،073،600 بكسل في إجراء واحد. يشبه هذا كيفية عرض 720 بكسل ولكن مع زيادة عدد وحدات البكسل عبر الشاشة وأسفلها ، وعلى الرغم من أن الدقة هي نفسها 1080i ، فلن يتم عرض كل وحدات البكسل في الوقت نفسه.

HDTV مقابل EDTV

على الرغم من أنك قد تقوم بإدخال صورة محددة الدقة إلى التلفزيون عالي الوضوح الخاص بك ، قد لا يكون التلفزيون لديك قادرًا على إعادة إنتاج جميع المعلومات. في هذه الحالة ، غالبًا ما تتم إعادة معالجة الإشارة (المقاسة) لتتوافق مع عدد البكسل وحجمه على الشاشة الفعلية.

على سبيل المثال ، يمكن تحجيم صورة بدقة 1920 × 1080 بكسل لتلائم 1366 × 768 أو 1280 × 720 أو 1024 × 768 أو 852 × 480 أو حقل بكسل متاح آخر وفقًا لقدرة معالجة التلفاز. تعتمد الخسارة النسبية للتفاصيل التي واجهها المشاهد فعلاً على عوامل مثل حجم الشاشة ومسافة المشاهدة من الشاشة.

عند شراء جهاز تلفزيون ، ليس من المهم فقط التأكد من أنه يمكنك إدخال 480p أو 720p أو 1080i أو أي دقة فيديو أخرى قد تكون لديك إمكانية الوصول إليها ، ولكن يجب عليك أيضًا مراعاة حقل البكسل الخاص بالتلفزيون (وما إذا كان التحويل / الانقلاب يستخدم).

وللوصول إلى مزيد من التفاصيل ، يتم الإشارة إلى التلفزيون الذي يقوم بتنزيل إشارة HDTV (مثل 720p أو 1080i أو 1080p) إلى حقل بكسل من 852 × 480 (480p) على سبيل المثال ، على أنه EDTVs وليس HDTV. EDTV لتقف على تعزيز التلفزيون تعريف.

متطلبات القرار للحصول على عرض صورة True HD

إذا كان التلفزيون يحتوي على دقة عرض أصلية تبلغ 720 بكسل على الأقل ، فيمكن اعتباره تلفزيونًا عالي الدقة. على سبيل المثال ، تحتوي معظم أجهزة تلفزيون LCD و Plasma المستخدمة ، على دقة عرض أصلية بدقة 1080p (Full HD). لذلك ، عند مواجهته بإشارة دخل 480i / p أو 720p أو 1080i ، سيعمل التلفزيون على قياس الإشارة إلى 1080p لعرضها على الشاشة.

رفع مستوى و DVD

على الرغم من أن قرص DVD القياسي ليس تنسيقًا عالي الدقة ، فإن معظم مشغلات أقراص الفيديو الرقمية (DVD) لديها القدرة على إخراج إشارة فيديو في 720p أو 1080i أو 1080p عبر الارتقاء بمستوى الصوت. هذا يسمح لمخرجات الفيديو الخاصة بمشغل أقراص DVD بمطابقة إمكانات تلفاز HDTV بشكل أكثر دقة ، مع المزيد من تفاصيل الصورة المدركة. ومع ذلك ، ضع في اعتبارك أن نتيجة الارتقاء غير متساوية مع الدقة الأصلية 720p أو 1080i أو 1080p ، بل هي تقريب رياضي.

يعمل رفع مستوى الفيديو بشكل أفضل على شاشات البيكسل الثابتة ، مثل شاشات LCD أو أجهزة البلازما ، وقد ينتج عن الارتقاء بالمعدلات صوراً قاسية على مجموعات إسقاط CRT و CRT المستندة إلى الخطوط.

ما بعد 1080p

حتى عام 2012 كانت دقة الفيديو 1080p أعلى متاحة للاستخدام في أجهزة التلفزيون ، ولا تزال تقدم جودة ممتازة لمعظم مشاهدي التلفزيون. ومع ذلك ، تم توفير 4K Resolution (3480 x 2160 بيكسل أو 2160 بكسل) ، مع الطلب على أحجام الشاشة الأكبر من أي وقت مضى ، لتقديم صورة دقيقة أكثر تفصيلاً ، خاصة مع تقنيات أخرى ، مثل تعزيز سطوع HDR و WCG (مجموعة ألوان واسعة ). أيضا ، مثلما يتم استخدام الارتقاء في زيادة التفاصيل المرئية لمصادر الدقة الأقل على التلفزيونات عالية التعريف ، يمكن لجهاز 4K Ultra HD TV عرض مصادر إشارة راقية بحيث تبدو أفضل على شاشته.

يتوفر محتوى 4K حاليًا من قرص Ultra HD Blu-ray وحدد خدمات البث مثل Netflix و Vudu و Amazon.

وبالطبع ، كما هو الحال مع ملايين المستهلكين الذين اعتادوا على تلفزيونات 4K Ultra HD ، فإن دقة 8K (7840 × 4320 بكسل - 4320p) في الطريق.

القرار مقابل حجم الشاشة

هناك شيء واحد يجب أخذه بعين الاعتبار هو أنه مع أجهزة التلفزيون الرقمية وشاشات HD المسطحة ، لا يتغير عدد وحدات البكسل لدقة عرض محددة كلما تغير حجم الشاشة. بعبارة أخرى ، يحتوي تلفاز 32 بوصة 1080 بيكسل على نفس عدد البكسلات الموجودة على الشاشة كجهاز تلفاز بحجم 55 بوصة بقياس 1080 بكسل. هناك دائمًا ما يبلغ 1،920 بكسل عبر الشاشة أفقيًا ، لكل صف ، و 1،080 بكسل يعملان لأعلى ولأسفل الشاشة رأسيًا ، لكل عمود. وهذا يعني أن وحدات البكسل على تلفزيون بحجم 55 بوصة بقياس 55 بوصة ستكون أكبر من وحدات البكسل الموجودة على تلفزيون 1080 بيكسل بحجم 32 بوصة من أجل ملء سطح الشاشة. هذا يعني أنه مع تغير حجم الشاشة ، يتغير عدد البكسلات لكل بوصة.

الخط السفلي

إذا كنت لا تزال مشوشة قليلاً حول دقة الفيديو ، فأنت لست وحدك. تذكر ، يمكن ذكر دقة الفيديو إما في الخطوط أو وحدات البكسل ، ويحدد عدد الخطوط أو وحدات البكسل دقة المصدر أو التلفزيون. ومع ذلك ، لا تتورط في جميع أرقام دقة الفيديو. انظر إلى الأمر بهذه الطريقة ، يبدو VHS رائعًا على تلفزيون 13 بوصة ، ولكن "crappy" على شاشة كبيرة.

بالإضافة إلى ذلك ، القرار ليس هو الشيء الوحيد الذي يساهم في صورة تلفزيونية جيدة. هناك عوامل إضافية ، مثل دقة الألوان وكيفية إدراكنا للألوان ، ونسبة التباين ، والسطوع ، وزاوية الرؤية القصوى ، وما إذا كانت الصورة متداخلة أو متدرجة ، وحتى إضاءة الغرف تساهم جميعها في جودة الصورة التي تراها على الشاشة.

يمكنك الحصول على صورة مفصلة جدًا ، ولكن إذا لم يتم تنفيذ العوامل الأخرى المذكورة جيدًا ، فلديك جهاز تلفزيون رديء. حتى مع التقنيات ، مثل رفع المستوى ، فإن أفضل أجهزة التلفزيون لا يمكن أن تجعل مصدر دخل سيبدو جيدًا. في الواقع ، يبدو أحيانًا أن البث التلفزيوني العادي ومصادر الفيديو التناظرية (بدقتها المنخفضة) تبدو أسوأ على التلفزيون عالي الوضوح مقارنةً بالمجموعة القياسية والقياسية التناظرية.