การลดอัตราการสุ่มสัญญาณคืออะไร?

ขณะนี้ทีวีสมัยใหม่จำนวนมากมีความละเอียด 4K ซึ่งก็คือ 3840 x 2160 พิกเซล แม้ว่า "Full HD" หรือมาตรฐาน 1080p (1920 x 1080) ก็ยังพบเห็นได้ทั่วไปเช่นกัน ปัญหาหนึ่งที่คุณอาจสังเกตเห็นได้จากหน้าจอความละเอียดสูงเหล่านี้ก็คือ เนื้อหาที่คุณดูไม่ได้ทั้งหมดอยู่ที่ 4K โดยเฉพาะเนื้อหาที่เก่ากว่า เพื่อให้สามารถแสดงภาพและวิดีโอที่มีความละเอียดต่ำกว่าบนหน้าจอที่มีความละเอียดสูงได้ ทีวีจะทำหน้าที่ที่เรียกว่าการอัปสเกล

หน้าจอ 4K มีความละเอียดเป็นสี่เท่าของหน้าจอ 1080p ซึ่งหมายความว่าหากคุณต้องการลดอัตราการสุ่มสัญญาณแบบง่ายๆ คุณก็สามารถแสดงแต่ละพิกเซลของวิดีโอ 1080p ในพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสสี่พิกเซลบนหน้าจอ 4K ได้ ขออภัย มีสองประเด็นหลักในแนวทางนี้ อย่างแรกคือวิธีนี้จะใช้ได้กับความละเอียดบางอย่างเท่านั้นซึ่งเนื้อหาจะถูกขยายขนาดเป็นทวีคูณของสี่ที่แน่นอน ปัญหาที่สองคือมันดูไม่ค่อยดีนัก แต่ละพิกเซลของเนื้อหาจะใหญ่กว่าที่ตั้งใจไว้ทำให้ภาพดูเป็นบล็อก

วิธีการลดอัตราการสุ่มสัญญาณที่แท้จริงคือการวิเคราะห์ด้วยอัลกอริธึมการแก้ไข อัลกอริธึมการแก้ไขทำงานโดยการตีความภาพตามที่อยู่ที่ความละเอียดสูงกว่า โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ที่ต้องอนุมานว่าสีจะเป็นอย่างไรระหว่างพิกเซลหลายพิกเซล ตัวอย่างเช่น หากพิกเซล 2 พิกเซลในภาพต้นฉบับเป็นสีแดง และพิกเซลของรูปภาพที่ได้รับการขยายสเกลอยู่ระหว่างสองพิกเซลนั้น ก็ถือว่าปลอดภัยที่จะถือว่าพิกเซลนั้นควรเป็นสีแดงด้วย

ความยากมาพร้อมกับการอนุมานสีพิกเซลเมื่อมีการไล่ระดับสี สำหรับการเปลี่ยนสีที่ราบรื่น เช่น ในภาพพระอาทิตย์ตก การอนุมานสีที่ถูกต้องสำหรับพิกเซลที่เพิ่มสเกลนั้นค่อนข้างง่าย หากมีสีที่แตกต่างกันอย่างกะทันหัน เช่น เสื้อผ้าสีเข้มตัดกับพื้นหลังสีอ่อน การระบุค่าพิกเซลที่ถูกต้องแม่นยำเป็นเรื่องยากกว่ามาก

เพื่อช่วยกำหนดสีที่พิกเซลควรเป็น อัลกอริทึมการปรับให้เรียบซึ่งกำหนดสีของพิกเซลโดยดูที่พิกเซลรอบๆ พิกเซลและพยายามผสมผสานความแตกต่างของสีเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ยังใช้อัลกอริธึมการปรับความคมชัดเพื่อช่วยปรับปรุงความคมชัดของภาพอีกด้วย

คุณภาพของผลลัพธ์

เมื่อการอัปสเกลทำได้ดี การแยกจากเนื้อหาที่บันทึกด้วยความละเอียดสูงขึ้นในตอนแรกอาจเป็นเรื่องยาก การแจกแจงหลักคือการขาดรายละเอียดที่ดี การขาดรายละเอียดสามารถค่อนข้างชัดเจนสำหรับผู้คนโดยเฉพาะ รายละเอียดเช่นความไม่สมบูรณ์ของผิวมักจะจบลงด้วยการทำให้เรียบขึ้น ซึ่งอาจทำให้ดูเหมือนเป็นขี้ผึ้งหรือเคลือบด้าน

การลดอัตราการสุ่มสัญญาณจะดำเนินการเกือบทุกครั้งเมื่อมีการเล่นเนื้อหา โดยทั่วไปโดยทีวีหรืออุปกรณ์เล่นอื่นๆ ในกรณีของการรีมาสเตอร์ของภาพยนตร์เก่า การอัปสเกลสามารถทำได้ก่อนเล่น แล้วรวมเข้ากับเทคนิคการประมวลผลที่ใช้เวลานานมากขึ้นเพื่อล้างคุณภาพให้ได้มากที่สุด

การขยายขนาดสามารถทำได้จนถึงตอนนี้เท่านั้น แนวคิดฮอลลีวูดของ "การซูมและเพิ่มประสิทธิภาพ" ใช้ไม่ได้จริงๆ คุณไม่สามารถขยายขนาดภาพเพื่อดูและระบุรูปร่างที่อยู่ห่างไกลได้ เนื่องจากคุณภาพของภาพนั้นไม่สามารถทำได้