มาตรฐาน ความ คม ชัด ของภาพ

เพื่อความเข้าใจที่ง่ายขึ้น ขอให้ดูจากภาพประกอบข้างต้น ซึ่งในบทความนี้ จะขอแบ่งตัวแปรสำคัญของเรื่องนี้ออกเป็น 3 ส่วน ส่วนแรกคือ “ความละเอียดของสัญญาณภาพวิดีโอ” ซึ่งมาจากแหล่งต้นทางสัญญาณวิดีโอจำนวน 3 กลุ่ม (ทางซ้ายมือของภาพด้านบนนี้) + ส่วนที่สองคือ “ทีวี” ซึ่งทำหน้าที่ในการนำสัญญาณภาพวิดีโอที่รับเข้ามาจากแหล่งต้นทางทั้งสามกลุ่มเข้ามาแสดงผลขึ้นมาบนจอ และ + ส่วนที่สามซึ่งจริงๆ แล้วฝังอยู่ในตัวทีวี นั่นคือ “ชิป โปรเซสเซอร์” ซึ่งเป็นส่วนสำคัญ เป็นพระเอกของบทความนี้

ความละเอียดของสัญญาณภาพวิดีโอ

ความละเอียดของสัญญาณภาพวิดีโอถูกกำหนดออกมาเป็นมาตรฐานต่างๆ 3 ระดับ คือ

Standard Definition (SD 720p)
= มีความละเอียดอยู่ในระดับ 720 x 480 พิกเซล และ 720 x 576 พิกเซล

Full High Definition (Full HD 1080p)
= มีความละเอียดอยู่ในระดับ 1920 x 1080 พิกเซล

Ultra High Definition (UHD 4K)
= มีความละเอียดอยู่ในระดับ 3,840 x 2,160 พิกเซล

แต่เนื่องจากสัญญาณภาพวิดีโอที่อุปกรณ์เครื่องเล่นต่างๆ ส่งออก (output) ไปที่ทีวีมีความละเอียด (resolution) แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความละเอียดของสัญญาณภาพวิดีโอที่บันทึกอยู่บนสื่อกลางต่างๆ ยกตัวอย่างเช่น ถ้าคุณใส่แผ่น 4K UHD เข้าไปเล่นบนเครื่องเล่น 4K UHD คุณจะได้ความละเอียดของสัญญาณภาพวิดีโอที่ส่งไปให้ทีวีเท่ากับ 4K หรือ 3,840 x 2,160 พิกเซลเพราะว่าสัญญาณภาพวิดีโอที่อยู่ในแผ่น 4K UHD มีความละเอียดของสัญญาณเท่ากับ 4K หรือ 3,840 x 2,160 พิกเซล

แต่ถ้าคุณเอาแผ่น Blu-ray ใส่เข้าไปในเครื่องเล่น 4K UHD คุณก็จะได้ความละเอียดของสัญญาณภาพวิดีโอออกมาจากแผ่น Blu-ray จะเท่ากับ 1,080 x 1,920 พิกเซล และถ้าเอาแผ่น DVD ใส่เข้าไปในเครื่องเล่น 4K UHD คุณก็จะได้ความละเอียดของสัญญาณภาพวิดีโอออกมาจากแผ่น DVD เท่ากับ 720 x 480 พิกเซล (NTSC) หรือ 720 x 576 พิกเซล (PAL) เท่านั้น

เช่นเดียวกัน ในกรณีที่คุณใช้วิธี stream หรือส่งสัญญาณภาพวิดีโอจากแอพลิเคชั่นบนสมาร์ทโฟนหรือแท็ปเล็ตของคุณไปที่ทีวี ความละเอียดของสัญญาณภาพวิดีโอที่คุณสตรีมไปที่ทีวีก็จะมีความละเอียดที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับแอพลิเคชั่นที่คุณใช้ รวมถึงความสามารถของอุปกรณ์พกพาที่คุณใช้ในการสตรีมด้วย

ความละเอียดของจอทีวี ?

มาตรฐานความละเอียดของจอทีวีได้ถูกกำหนดโดยองค์กรกลางที่ดูแลอุตสาหกรรมผู้ผลิตทีวี ซึ่งได้กำหนดเป็น road map เอาไว้อย่างชัดเจน โดยอิงอยู่กับมาตรฐานความละเอียดของสัญญาณภาพวิดีโอที่พัฒนาไปตามความก้าวหน้าของเทคโนโลยี

HDTV
= เป็นระดับความละเอียดของจอทีวีที่ออกแบบขึ้นมาเพื่อใช้ในการแสดงผลภาพวิิดีโอที่มีความละเอียดระดับ SD 720p หรือ 1,280 x 720 พิกเซล

Full HDTV
= เป็นระดับความละเอียดของจอทีวีที่ออกแบบขึ้นมาเพื่อใช้ในการแสดงผลภาพวิิดีโอที่มีความละเอียดระดับ HD 1080p หรือ 1,920 x 1,080 พิกเซล

4K UHDTV
= เป็นระดับความละเอียดของจอทีวีที่ออกแบบขึ้นมาเพื่อใช้ในการแสดงผลภาพวิิดีโอที่มีความละเอียดระดับ 4K UHD หรือ 3,840 x 2,160 พิกเซล

หน้าที่ของ “ชิป โปรเซสเซอร์” ในตัวทีวี

ในทีวีทุกเครื่อง ไม่ว่าจะเป็นทีวีที่ใช้เทคโนโลยี LCD/LED, OLED หรือ QLED จะมีชิปโปรเซสเซอร์ที่จัดการกับสัญญาณภาพวิดีโอฝังอยู่ในตัว อย่างเช่น ในรุ่นพรีเมี่ยมของแบรนด์ Sony จะใช้ชิปที่ชื่อว่า “X1”, ในขณะที่แบรนด์ LG จะใช้ชื่อว่า “Alpha”, แบรนด์ Panasonic ใช้ชื่อว่า “HCX Pro”, แบรนด์ Samsung ใช้ชื่อว่า “Quantum” และในทีวีระดับพรีเมี่ยมของ Sharp ใช้ชื่อว่า “ACE Pro Ultra”

ชิปโปรเซสเซอร์ X1 ของค่าย Sony

ชิปโปรเซสเซอร์ HCX Pro ของค่าย Panasonic 

ชิปโปรเซสเซอร์ A9 ของค่าย LG

ชิปโปรเซสเซอร์ Quantum 8K ของค่าย Samsung

ชิปโปรเซสเซอร์ในทีวีเหล่านี้มีหน้าที่หลักๆ ในการจัดการกับสัญญาณภาพวิดีโออยู่ 2 – 3 อย่าง อาทิเช่น

Scaling = จัดการปรับ ความละเอียด (resolution) และ สัดส่วน (H x V ratio) ของสัญญาณภาพวิดีโอที่รับเข้ามา ให้แสดงผลลงไปบนความละเอียดของจอและสัดส่วนของจอได้อย่างลงตัวที่สุด ยกตัวอย่างเช่น ถ้าสัญญาณภาพวิดีโอที่รับเข้ามามีความละเอียด “ต่ำกว่า” ความละเอียดของจอทีวี ชิปโปรเซสเซอร์เหล่านี้ก็จะทำหน้าที่ในการ “เพิ่ม” จำนวนพิกเซลเข้าไปในสัญญาณเดิมเพื่อให้สัญญาณภาพวิดีโอที่รับเข้ามาสามารถแสดงผลออกไปบนจอทีวีได้เต็มพื้นที่ของจอ และในกรณีตรงข้าม ถ้าสัญญาณภาพวิดีโอที่รับเข้ามามีความละเอียด “สูงกว่า” ความละเอียดของจอทีวี ชิปโปรเซสเซอร์เหล่านี้ก็จะทำหน้าที่ในการ “ลด” จำนวนพิกเซลของสัญญาณเดิมลง เพื่อให้สัญญาณภาพวิดีโอที่รับเข้ามาสามารถแสดงผลออกไปบนจอทีวีได้เต็มพื้นที่ของจอโดยไม่มีความผิดเพี้ยน

Sharpness, Color & Luminance = ปรับ สีสัน (color) และ ความสว่าง (brightness & contrast) ของสัญญาณภาพวิดีโอที่รับเข้ามาให้แสดงผลบนจอได้ดีที่สุด รวมถึงความคมชัดด้วย

Motion = ปรับ สปีดในการแสดง frame rate ของภาพ เพื่อให้ได้รูปแบบของการเคลื่อนไหวของวัตถุในภาพถูกแสดงออกมาบนจอได้อย่างลื่นไหล เป็นธรรมชาติมากที่สุด

หน้าที่ในการ “เพิ่ม” และ “ลด” จำนวนพิกเซลของภาพวิดีโอตรงนี้แหละที่เรียกว่า “Scaling Technology” ซึ่งแต่ละแบรนด์ต่างก็มีเทคนิคในการออกแบบที่แตกต่างกัน ซึ่งการทำงานของวงจร Scaling นี้ เมื่อผนวกรวมกับการทำงานในส่วนของสีสัน, ความคมชัด และการเคลื่อนไหวแล้ว จะส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของภาพที่ปรากฏบนจอ ในกบางกรณีอาจจะปรากฏออกมาในลักษณะของการเคลื่อนไหวของภาพที่ไม่ลื่นไหลเป็นธรรมชาติ มีอาการสะดุด หรือสีสันของภาพที่ผิดเพี้ยนไปจากธรรมชาติ หรือพลังของแสดงสว่างของภาพที่ไม่เจิดจรัสเต็มที่ เป็นผลให้ภาพดูขาดพลัง ไม่เป็นธรรมชาติ

สรุป = ความละเอียดของจอที่มากกว่า อาจจะไม่ได้ให้คุณภาพของภาพที่ดีกว่าเสมอไป แม้ว่า จอภาพที่มีความละเอียดสูงกว่า จะให้ภาพที่มีจำนวนพิกเซลมากกว่าบนขนาดจอเท่าๆ กัน จึง “ควรจะ” ให้ภาพที่ดูด้วยตาแล้วมีความละเอียดเนียนมากกว่าทีวีที่มีความละเอียดของจอต่ำกว่า ซึ่งเป็นจริงสำหรับการแสดงผลของภาพนิ่ง แต่กับภาพวิดีโอที่มีการเคลื่อนไหวนั้น ถ้าชิปโปรเซสเซอร์ที่ใช้อยู่ในทีวีที่ใช้จอที่มีความละเอียดสูงไม่มีประสิทธิภาพมากพอ การประมวลผลหน้าที่ต่างๆ ก็จะออกมาไม่ดี ส่งผลให้คุณภาพของภาพโดยรวมออกมาแย่ลงได้เหมือนกัน อาทิเช่น มีปัญหาเบลอขณะที่ภาพมีการเคลื่อนไหวเร็วๆ เนื่องจากชิปประมวลผลไม่ทัน ซึ่งปัญหาที่ว่านี้มีโอกาสเกิดขึ้นได้สูงมากโดยเฉพาะเมื่อสัญญาณภาพวิดีโอที่ป้อนเข้าไปที่อินพุตของทีวีมีความละเอียดต่ำกว่าความละเอียดของจอทีวีมากๆ อย่างเช่น ป้อนสัญญาณภาพวิดีโอจากแผ่น

ความคมชัดของภาพมีกี่ระดับ

1920x1080 กี่พิกเซล

1920x1080 เป็นขนาดอะไร

ความคมชัดระดับ 4K หมายถึงข้อใด