Nâng cấp là gì?

Nhiều TV hiện đại hiện nay có độ phân giải 4K, đó là 3840 x 2160 pixel, mặc dù tiêu chuẩn “Full HD” hoặc 1080p (1920 x 1080) vẫn rất phổ biến. Một vấn đề mà bạn có thể đã xác định với những màn hình có độ phân giải cao này, đó là không phải tất cả nội dung bạn xem đều ở 4K, đặc biệt là nội dung cũ hơn. Để có thể hiển thị hình ảnh và video có độ phân giải thấp hơn trên màn hình có độ phân giải cao, TV thực hiện một chức năng gọi là nâng cấp.

Màn hình 4K có độ phân giải chính xác gấp bốn lần độ phân giải của màn hình 1080p, điều này có nghĩa là nếu bạn muốn thực hiện nâng cấp rất đơn giản, bạn có thể chỉ cần hiển thị từng pixel của video 1080p trên một hình vuông có bốn pixel trên màn hình 4K. Thật không may, có hai vấn đề chính với cách tiếp cận này. Đầu tiên là điều này sẽ chỉ hoạt động với các độ phân giải nhất định trong đó nội dung đang được mở rộng theo bội số chính xác của bốn. Vấn đề thứ hai là nó trông sẽ không đặc biệt tốt, mỗi pixel của nội dung sẽ lớn hơn dự định khiến hình ảnh có vẻ bị khối.

Cách thực sự hoạt động của việc nâng cấp là thực hiện phân tích với một thuật toán nội suy. Thuật toán nội suy hoạt động bằng cách giải thích hình ảnh ở độ phân giải cao hơn. Điều này thường liên quan đến việc thiết bị phải suy ra màu sắc sẽ như thế nào giữa nhiều pixel. Ví dụ: nếu hai pixel trong hình ảnh gốc có màu đỏ và pixel của hình ảnh được nâng cấp nằm giữa hai pixel đó, thì có thể yên tâm cho rằng nó cũng phải có màu đỏ.

Khó khăn đi kèm với việc suy ra màu pixel khi có gradient màu. Đối với sự thay đổi màu sắc mượt mà, chẳng hạn như trong ảnh hoàng hôn, tương đối dễ dàng để suy ra màu chính xác cho một pixel được nâng cấp. Nếu có sự khác biệt đột ngột về màu sắc, chẳng hạn như quần áo tối màu trên nền sáng, thì việc xác định chính xác giá trị pixel chính xác sẽ khó hơn rất nhiều.

Để giúp xác định màu sắc của một pixel, một thuật toán làm mịn được sử dụng để xác định màu sắc của pixel bằng cách nhìn vào các pixel xung quanh nó và cố gắng pha trộn sự khác biệt về màu sắc. Thuật toán làm sắc nét cũng được sử dụng để giúp cải thiện độ rõ nét của hình ảnh.

Chất lượng của kết quả

Khi nâng cấp được thực hiện tốt, có thể khó phân biệt được ngoài nội dung được ghi ban đầu ở độ phân giải cao hơn, phần quà chính là thiếu chi tiết đẹp. Sự thiếu chi tiết có thể tương đối rõ ràng đối với mọi người, các chi tiết như khuyết điểm trên da thường có thể được làm mịn, có thể gây ra vẻ ngoài như sáp hoặc mờ.

Việc nâng cấp hầu như luôn được thực hiện khi nội dung được phát, nói chung là bởi TV hoặc thiết bị phát lại khác. Trong trường hợp làm lại các bộ phim cũ hơn, có thể thực hiện nâng cấp trước khi phát lại và sau đó kết hợp với các kỹ thuật xử lý tốn nhiều thời gian hơn để nâng cao chất lượng nhiều nhất có thể.

Nâng cấp chỉ có thể được thực hiện cho đến nay. Khái niệm Hollywood về “thu phóng và nâng cao” thực sự không hoạt động, bạn không thể nâng cấp một hình ảnh để xem và xác định một nhân vật ở xa vì chất lượng hình ảnh không hoạt động.