fbpx
Editorial

จอ Full HD ดูวิดีโอ 4K ได้ชัดกว่าดู 1080p ธรรมดาหรือไม่ ? มาหาคำตอบเรื่องนี้กัน

เชื่อว่าหลายคนเคยนั่งดูคลิป YouTube บนคอม แล้วสงสัยว่าทำไมเราสามารถกดเลือกวิดีโอความละเอียดได้สูงถึง 4K หรือบางวิดีโอ 8K ทั้ง ๆ ที่จอเรามีความละเอียดแค่ Full HD (1,920 x 1,080) ความละเอียดที่สูงเกินจอมานี้มันทำให้เราดูคลิปได้ชัดขึ้นกว่าเดิมจริง ๆ หรือเราแค่คิดไปเอง แล้วถ้าชัดขึ้นเราจะซื้อจอความละเอียด 4K กันไปทำไมในเมื่อจอ 1080p ก็ดู 4K ได้

เพื่อให้เข้าใจเรื่องนี้กระจ่างขึ้น เราจำเป็นต้องแยกความเข้าใจเนื้อหาเรื่อง ‘ความละเอียดของหน้าจอ’ กับ ‘ความละเอียดของวิดีโอ’ ให้เป็นคนละเรื่องกันก่อน แล้วเดี๋ยวจะค่อย ๆ ขยายความว่ามันทำงานร่วมกันยังไง เพื่อตอบคำถามที่ว่าคลิปความละเอียดสูงกว่าจอ มันทำให้เราเห็นภาพคมชัดขึ้นจริงรึเปล่า

 

ความละเอียดหน้าจอ

สำหรับมือใหม่ เราเข้าใจกันง่าย ๆ ว่าความละเอียดหน้าจอคือจำนวนเม็ดพิกเซล (pixel) ทั้งหมดที่เราจะเห็นได้บนจอ ถ้าเราซื้อจอ Full HD มาใช้ แปลว่าจอนี้จะมีเม็ดพิกเซลสี่เหลี่ยมอยู่ทั้งหมด 1,920 x 1,080 = 2,073,600 เม็ด แบ่งออกเป็นด้านยาวแนวนอน 1,920 เม็ด และด้านกว้างแนวตั้ง 1,080 เม็ด

ขณะเดียวกัน จอ 4K ก็มีเม็ดพิกเซลอยู่ 3,840 x 2,160 = 8,294,400 เม็ด ถ้าสังเกตดี ๆ จะพบว่าด้านยาวมันคือ 1,920 x 2 = 3,840 และด้านกว้างมันคือ 1,080 x 2 = 2,160 ซึ่งมันคือการเอาจอ Full HD 4 จอมาวางต่อกันให้เป็น 4K นั่นเอง (4K หมายถึง 4,000 คือค่าประมาณของเลข 3,840 แต่ความจริงไม่ถึง)

ส่วนเม็ดพิกเซลจะมีขนาดใหญ่หรือเล็กก็ขึ้นอยู่กับขนาดนิ้วจอ ถ้าเราซื้อจอ 32 นิ้วมาใช้ เม็ดพิกเซลมันก็ต้องใหญ่กว่าจอ 24 นิ้วเป็นธรรมดา แต่จำนวนพิกเซลรวมยังเท่ากันเหมือนเดิมคือ 1,920 x 1,080 พิกเซล

แต่สิ่งที่จะต่างกันจริง ๆ ของทั้ง 2 จอคือ จำนวนพิกเซลต่อนิ้ว (Pixel per Inch) หรือ PPI ซึ่งหมายถึงจำนวนเม็ดพิกเซลที่วางเรียงในแนวทแยง บนพื้นที่ตารางอันหนึ่งที่มีความยาวแนวทแยงเท่ากับ 1 นิ้ว พูดแล้วเดี๋ยวงง ไปดูรูปกันดีกว่า

เรารู้กันอยู่แล้วว่าจอทีวีหรือคอมที่ขายตามท้องตลาดจะชอบวัดขนาดนิ้วกันที่แนวทแยง ไม่ใช่แนวตั้งหรือแนวนอน ซึ่งสาเหตุมันก็มาจากการคำนวณ PPI แบบนี้นี่แหละ ดังนั้นเมื่อเล่นกับความยาวแนวทแยงก็เลี่ยงไม่ได้ที่จะต้องใช้สูตรพีทาโกรัสมาคำนวณหาขนาด PPI ของจอ ตัวอย่างเช่น ถ้าจอ Full HD (1,920 x 1,080) มีขนาด 24 นิ้ว เราจะคำนวณหาค่า PPI ได้จากสูตรนี้

ผลลัพธ์ออกมาก็จะได้ว่าจอ 24 นิ้ว มีขนาดประมาณ 92 PPI ส่วนจอ 32 นิ้วมีขนาดประมาณ 70 PPI ก็สรุปได้ว่ายิ่งจอใหญ่ นอกจากขนาดเม็ดพิกเซลจะใหญ่ขึ้น จำนวนพิกเซลต่อนิ้วก็จะยิ่งลดลงตามเรื่อย ๆ ด้วย แถมจอคอมเป็นสิ่งที่เราต้องใช้งานใกล้ ๆ ตลอดเวลา ยิ่งเพิ่งมองใกล้ ๆ เราก็จะยิ่งมีโอกาสเห็นพิกเซลเป็นเม็ด ๆ ชัดขึ้นอีก ภาพที่ออกมามันก็เลยจะดูแตก ๆ นั่นเอง

เพราะฉะนั้นถ้าอยากได้จอที่ใหญ่ขึ้นแต่ยังคงความคมชัดอยู่ เราก็จำเป็นต้องเพิ่มจำนวนเม็ดพิกเซลให้มันเยอะขึ้นสัมพันธ์กันด้วย เลยเกิดจอมอนิเตอร์ 2K หรือ 4K ตามออกมาในตลาดมากขึ้น

ปัจจุบันยังมีข้อถกเถียงกันอยู่ว่าค่า PPI เท่าไหร่ถือเป็นค่ากลางที่ดีที่สุดสำหรับจอมอนิเตอร์แต่ละความละเอียด ที่ไม่น้อยซะจนเลยจุดสูญเสียความคมชัดไป หรือไม่มากเกินความจำเป็นจนตาแยกไม่ออก เพราะมันมีเรื่องของสายตาแต่ละคนมองได้ชัดไม่เท่ากัน รวมถึงการตั้งจอให้ห่างจากตาที่ไม่เท่ากันเข้ามาเกี่ยวข้องอยู่ แต่เอาเป็นว่า PPI ยิ่งเยอะไว้ก่อนก็ยิ่งดีละกันครับ ถ้าเรื่องงบไม่ใช่ปัญหา

 

ความละเอียดวิดีโอ

ส่วนฝั่งความละเอียดวิดีโออันนี้ก็เข้าใจได้ง่าย ๆ เหมือนกัน ก่อนอื่นขอทวนความรู้ก่อนว่าวิดีโอเกิดจากการเอาภาพหลายภาพมาเรียงซ้อนต่อกันให้เกิดเป็นภาพเคลื่อนไหวเร็ว ๆ เช่น วิดีโอ 30 FPS เกิดจากการเอาภาพ 30 ภาพมาเรียงต่อกันใน 1 วินาที ดังนั้นความเข้าใจเรื่องความละเอียดวิดีโอ มันก็คือความเข้าใจเรื่องความละเอียดของภาพนั่นเอง

ไฟล์ภาพ 1 ภาพถ้าเราซูมเข้าไปดูใกล้ ๆ เราจะเห็นเป็นเม็ดพิกเซลสี ๆ หลายอันวางเรียงกันอยู่ ดังนั้นเรื่องพิกเซลภาพมันใช้หลักการในการอธิบายแบบเดียวกับเรื่องพิกเซลจอหมดเลย คือถ้าภาพ 1 ภาพมีขนาด 1,920 x 1,080 พิกเซล มันก็คือภาพที่มีพิกเซลด้านยาวแนวนอนอยู่ 1,920 เม็ด และด้านกว้างแนวตั้ง 1,080 เม็ด เหมือนกัน

สิ่งที่พิกเซลภาพและวิดีโอจะแตกต่างจากพิกเซลจอก็คือ พิกเซลจอมักจะแสดงผลปลายทางของสัญญาณภาพออกมาในรูปแบบของระบบสี RGB ในขณะที่พิกเซลภาพและวิดีโอซึ่งส่วนใหญ่เราถ่ายมาจากกล้องดิจิตอล จะถูกบันทึกด้วยระบบ YCbCr เนื่องจากมีเรื่องของการเก็บแสงเพิ่มเข้ามาด้วย

ระบบสี RGB ก็อย่างที่เราคุ้นเคยกันดี คือ R = Red (แดง), G = Green (เขียว), B = Blue (น้ำเงิน) ไล่เฉดสีโทนมืดสว่างอยู่ระหว่างสีขาวกับสีดำ ในขณะที่ YCbCr มี Y = ความสว่าง (Luma) และ Cb กับ Cr = สี (Chroma) โดย Y ทำหน้าที่ 2 อย่างคือเก็บรายละเอียดของภาพไว้ในโทนไล่ระดับสีเทา และเป็นสีเขียวในตัวเอง ส่วน Cb = สีน้ำเงิน และ Cr = สีแดง

แต่สุดท้าย YCbCr ก็ต้องถูกแปลงออกมาเป็น RGB ให้เราเห็นปลายทางบนจอเป็นพิกเซลสีแบบเม็ด ๆ อยู่ดี ซึ่งโปรเซสระหว่างการแปลงนี่แหละที่มันน่าสนใจ เพราะมันเกี่ยวข้องกับเรื่องคุณภาพการแปลงวิดีโอ 4K มาแสดงบนจอ 1080p ด้วย เดี๋ยวมาดูกันว่าเป็นยังไง

 

การทำงานร่วมกันระหว่างพิกเซลจอกับพิกเซลวิดีโอ

อย่างที่กล่าวไปว่าการจะเอาพิกเซลภาพหรือวิดีโอที่ถ่ายมาแสดงผลบนพิกเซลจอ จะต้องเกิดการแปลงระบบสีจาก YCbCr เป็น RGB ก่อน แต่ถ้าภาพหรือวิดีโอนั้นถูกสร้างขึ้นมาด้วยระบบ RGB แต่แรกอยู่แล้ว เช่น ภาพที่วาดขึ้นมาเองในคอม อันนี้ก็ไม่ต้องแปลงอะไร แสดงผลได้ทันที

ดูวิดีโอ 1080p บนจอ 1080p

ขออธิบายเรื่องพิกเซลบนวิดีโอแทนด้วยพิกเซลภาพเหมือนเดิม สมมติเรามีภาพภาพหนึ่งขนาด 1,920 x 1,080 พิกเซล แล้วเราเอาไปเปิดบนจอ Full HD ความละเอียด 1,920 x 1,080 พิกเซลซึ่งเท่ากับภาพพอดี อันนี้ไม่มีความยุ่งยากในการแสดงผลเลย เพราะมันก็คือพิกเซลต่อพิกเซลอยู่แล้ว จอก็แสดงเป็น 1 สีต่อ 1 ช่องตามปกติ

ดูวิดีโอ 1080p บนจอ 4K

สมมติเรามีภาพภาพหนึ่งขนาด 1,920 x 1,080 พิกเซล เอาไปเปิดบนจอความละเอียด 3,840 x 2,160 พิกเซล เมื่อความละเอียดต่างกันแบบนี้ก็ไม่สามารถแสดงผลเป็นพิกเซลต่อพิกเซลได้แล้ว จอเลยเลือกใช้วิธีเอา 1 พิกเซลภาพแปลงขยายให้กลายเป็น 4 พิกเซลบนจอ โดยให้ทั้ง 4 เม็ดนั้นเป็นสีเดียวกันหมด มันก็จะเหมือนการเอาพิกเซลภาพมาขยายให้ใหญ่ขึ้นกว่าเดิม 4 เท่า ซึ่งพอเราไปเพ่งดูใกล้ ๆ มันก็เลยเห็นเป็นภาพแตก ๆ นั่นเอง

ดูวิดีโอ 4K บนจอ 1080p

อันนี้แหละที่เป็นใจความสำคัญที่สุดที่เราจะอธิบายกันวันนี้ ถ้านึกตามเผิน ๆ มันคือการทำตรงข้ามกับด้านบนรึเปล่า คำตอบแบบดิบ ๆ คือใช่ ถ้าเรามีภาพภาพหนึ่งขนาด 3,840 x 2,160 พิกเซล เอาไปเปิดบนจอความละเอียด 1,920 x 1,080 พิกเซล ผลก็คือจอจะใช้วิธีย่อพิกเซลภาพให้เล็กลงกว่าเดิม 4 เท่า แล้วแสดงในขนาด 4 พิกเซลภาพต่อ 1 พิกเซลจอ ภาพที่ได้ก็เลยเหมือนโดนย่อส่วนให้กลายเป็น 1,080p เท่าจอนั่นเอง

แต่ปัญหาคือพิกเซลภาพแต่ละอันมันมีได้แค่ 1 สี แล้วการเอา 4 พิกเซลที่อาจจะเป็นคนละสีกันเลยมารวมเป็นพิกเซลเดียว 1 สีแบบนี้มันทำได้ยังไง คำตอบก็คือใช้การเฉลี่ยสีนั่นเอง เราเรียกหลักการนี้ว่า “downsampling” ซึ่งคอมจะเอาทั้ง 4 สีมาเฉลี่ยรวมกันให้เหลือสีเดียวที่มีค่าใกล้เคียงกับทุกตัวที่สุด เพื่อให้ภาพออกมาดูไม่สูญเสียรายละเอียดลงไป แต่อันนี้ใช้กับเฉพาะในกรณีแปลงภาพ 4K RGB เป็น 1080p RGB ปกติเท่านั้น

ส่วนการแปลงจาก 4K เป็น 1080p ของ YCbCr ไม่ได้ใช้แค่วิธี downsampling แต่ใช้ประโยชน์จากหลักการที่เรียกว่า “chroma subsampling” เข้ามาร่วมด้วย ซึ่งหลักการนี้แหละที่มันทำให้ภาพ 4K มาแสดงบนจอ 1080p แล้วยังออกมายังดูดี ก่อนอื่นไปทำความเข้าใจก่อนว่ามันทำงานยังไง

สมมติมีภาพขนาด 1080p ที่ถ่ายด้วยระบบ YCbCr ภาพหนึ่ง ในโลกอุดมคติถ้าเราซูมเข้าไปดูพิกเซลเล็ก ๆ ในภาพนี้ เราควรจะเห็นทุกพิกเซลมี YCbCr เป็นองค์ประกอบอยู่เท่ากันครบทุกช่อง (เหมือนในรูป) เราเรียกสิ่งนี้ว่า chroma 4:4:4

อย่างไรก็ตาม วิศวกรด้านการออกแบบจอได้ทดลองรักษาเฉพาะส่วน Luma หรือ Y ของพิกเซลเอาไว้ แล้วลองตัดส่วนสี Cb,Cr ออกไป 3 ช่อง เหลือไว้แค่ช่องเดียวดู พบว่า 1 พิกเซลที่เหลือ Cb,Cr ไว้ยังสามารถแชร์สีให้กับเพื่อนข้างเคียงอีก 3 ช่องนั้นได้อยู่ เราเรียกเทคนิคนี้แหละว่าการทำ chroma subsampling โดยการลดองค์ประกอบของพิกเซลลงจาก chroma 4:4:4 ให้เหลือ chroma 4:2:0

ประโยชน์ของการทำ chroma subsampling จะช่วยลดขนาดของการเก็บข้อมูลสีลงได้ถึง 75% โดยที่ภาพออกมาไม่สูญเสียรายละเอียดมาก ผู้ผลิตกล้องจึงนิยมเอามาใช้กับกล้องดิจิตอลและมือถือปัจจุบัน เนื่องจากใช้ต้นทุนผลิตน้อยและใช้กำลังประมวลผลต่ำกว่าแบบ 4:4:4 ขณะที่กล้องแบบ 4:4:4 แท้ ๆ นั้นผลิตได้ยาก แม้แต่รุ่นไฮเอนด์ปัจจุบันก็ยังไม่ค่อยทำออกมาขายกันเท่าไหร่

เชื่อว่าคลิป 1080p ที่เราเห็นกันตาม YouTube ส่วนใหญ่ถ้าไม่ถ่ายมาด้วย chroma 4:2:0 อยู่แล้ว ก็มักจะโดน YouTube ลดทอนคุณภาพลง และว่ากันตามตรงคือ 4:2:0 ก็ยังไม่ได้ดีเทียบเท่า 4:4:4 ขนาดนั้น ซึ่งถ้าเอาวิดีโอของทั้ง 2 แบบมาทำ blind test บนจอสีดี ๆ สักตัวก็คงจะแยกแยะความแตกต่างออกอยู่

แล้วทำยังไงถึงจะทำให้คลิปแบบ 4:2:0 มีรายละเอียดดีขึ้นมาใกล้เคียงแบบ 4:4:4 ได้ คำตอบก็คือให้เอาคลิป 4K 4:2:0 มาย่อลงแบบ downsampling ให้กลายเป็น 1080p นั่นเอง วิธีนี้จะทำให้ 4 พิกเซลแบบ 4K ถูกย่อเหลือ 1 พิกเซลแบบ 1080p โดยที่ทุกพิกเซลแบบ 1080p จะเสมือนโดนบีบอัดให้เป็น 4:4:4 โดยปริยายนั่นเอง มาดูภาพกัน

จากภาพจะเห็นว่าส่วน Cb และ Cr ถูกแชร์ให้กับเพื่อนข้างเคียง ส่วน Y ก็ถูกเฉลี่ยเข้าหากันให้กลายเป็น Y เดียวที่มีรายละเอียดของทั้ง 4 พิกเซลอยู่เกือบครบ ทำให้ 4K 4:2:0 กลายมาเป็น 1080p 4:4:4 ที่เกือบสมบูรณ์ได้ ซึ่งอาจจะไม่สมบูรณ์เท่า 4:4:4 แท้ ๆ แต่ก็ดีกว่า 1080p 4:2:0 แน่ ๆ

 

สรุปดูวิดีโอ 4K บนจอ 1080p ดีขึ้นจริงมั้ย ?

จากหลักการทั้งหมดด้านบนที่ว่ามา เราก็ได้ข้อสรุปแล้วว่าการเอาคลิป 4K มาย่อส่วนเป็น 1080p ก่อนเพื่อดูบนจอ Full HD มีรายละเอียดดีกว่าการดูคลิป 1080p ธรรมดาบนจอ Full HD จริง เพราะเกิดการทำ chroma subsampling ที่ช่วยสเกลภาพลงมาให้มีรายละเอียดสีบนเม็ดพิกเซลที่เต็มกว่า แต่ต้องอย่าลืมว่ามันก็ยังเป็นคลิป 1080p เหมือนเดิม ไม่ใช่ 4K ต่อให้สีสันจะดีขึ้นแค่ไหนก็ยังคมชัดเท่าดู 4K บนจอ 4K ไม่ได้ครับ

 

แล้วจอ 4K ยังจำเป็นอยู่มั้ย ?

ยังจำเป็นอยู่ เพราะเอาคลิป 4K มาดูบนจอ 4K ยังไงก็คมชัดกว่าดูบนจอ 1080p ต่อให้คลิป 4K นั้นจะถูกถ่ายทำมาแบบ chroma 4:2:0 ก็ตาม และต้องอย่าลืมว่าปัจจุบันเริ่มมีคลิป 8K เยอะมากขึ้นแล้ว ซึ่งถ้าเอามาทำ chroma subsampling และสเกลภาพเป็น 4K รายละเอียดก็จะยังดูดีกว่าการดูคลิป 4K ธรรมดาเหมือนกัน เรียกว่าเป็นการซื้อเพื่อรองรับปัจจุบันและอนาคตไว้ก็ไม่ผิด

อย่างไรก็ตาม ปัจจัยเรื่องคุณภาพจอยังมีมากกว่านี้อีกเยอะ ทั้งเรื่องของเทคโนโลยีการผลิตที่เป็นแบบ LCD, LED หรือ OLED หรือเรื่องคุณภาพสีสันของหลอดไดโอดต่าง ๆ ซึ่งอาจจะสำคัญกว่าเรื่องความละเอียดซะอีก ดังนั้นให้เก็บข้อมูลเรื่องความละเอียดไว้เป็นตัวเลือกประกอบการตัดสินใจก็พอ ก็หวังว่าทั้งหมดที่ว่ามาจะเป็นประโยชน์ต่อการเลือกซื้อจอคอมของทุกคนครับ

 

2 Comments

  1. nutartworks Post on July 11, 2022 at 9:09 am

    #1032534

    เข้าใจละ เรื่อง 4:4:4 แต่ก่อนก็พอจะรู้อยู่คร่าวๆ แต่ไม่ได้เยอะ มาอ่านอันนี้นี่เข้าใจเลย

  2. Made In Heaven Post on July 11, 2022 at 3:35 pm

    #1032539

    เยี่ยมครับ 👍🏿👍🏿

Leave a Reply

To Top

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

Privacy Preferences

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

Allow All
Manage Consent Preferences
  • Always Active

Save