索尼Xperia Z5 Premium是市面上第一款配備4K分辨率顯示屏的智能手機,分辨率獨步天下,但是業界對小小的手機上4K屏幕是否有必要一直有疑問。
近日,國外知名手機科技網站GSMArena對LG G4和華碩Zenfone 2兩部手機進行了一次對比測試。用顯微鏡了4K圖像、2300萬像素樣張和5060萬像素圖片來手機的屏幕表現進行了對比。
他們的結論是Z5 Premium的解析效果的確高于另外兩部手機,但除非你以非常近的距離觀察,否則很難發現其中的區別,4K手機沒有用。
那么事實果真如此嗎?這得從人眼的生理極限說起。
一、人眼的極限
人眼其實沒有“分辨率”這個指標,應該用“視覺張角”來評價人眼的分辨能力。
根據目前的研究表明,人眼的理論分辨能力大約為20角秒(1度=60分=3600秒的“秒”),但是實際分辨能力沒這么高:
對于最容易分辨的5000納米波長左右的黃綠光(其他波長的光線分辨能力會更差一些),眼神比較好的可以達到1角分;視力1.5的普通人,3~5角分;近視眼、遠視眼,帶散光就比較杯具了。
假設用智能手機的都是人類中眼神比較好的人,按照分辨能力1角分來分析計算:
1角分=1/60度=2Pi/(60×360)=0.0003弧度,即:在1米處能夠看到的最小點距為0.3毫米;相應的,在1米處放置一個屏幕的話,它的分辨率如果達到:1英寸/0.3毫米=25.4/0.3=85ppi,就應該足夠了;
當然,你并不是每次都把每種屏幕放在離你1米遠的地方:如果屏幕離你近,分辨率需要相應增加;如果屏幕離你遠,分辨率減小一些你也不會覺得觀看感覺差。手機:一般觀看距離在25厘米~30厘米之間,分辨率應該達到:85×(100/30~100/25)=283ppi~340ppi;
二、手機有效分辨率的極限
按照300ppi夠用,350ppi過極限來算,目前主流的1920*1080屏幕可以支持到6-7寸的屏幕。而7寸已經算是平板手機了,也就是說對于手機,1080P的分辨率足夠用,再高不是不行,而是在正常距離內大部分人的眼睛分辨率不出來,沒有實際的意義。
就是說4寸的手機,720P夠用,5寸的手機1080P夠用,6寸以上2K也足夠了,再高意義不大。
4K屏幕要看出來精細,得距離眼睛250px,250px基本就是手機貼到鼻子尖了。所以,從日常使用的角度來看,理論與Gsmarena的測試結果高度吻合,除非你眼睛非常貼近手機,否則你感知不到4K分辨率。
三、高PPI的副作用
其實在沒有壞處的情況下,PPI當然越高越好,但是,高PPI是有代價的。
我們通常用的LCD屏幕原理是背后有一個背光層,前面有一個液晶層,液晶層遮擋背光層,配合濾色片形成我們看到的圖像。
PPI越高,意味著遮擋的液晶層密度越大。如果達到同樣的亮度,背后的背光就要越強,而背光強意味著耗電多。而手機恰恰又對功耗敏感。
結果就是,或者手機廠商選擇高PPI,但是降低屏幕的亮度、色域等指標作為妥協,或者是手機廠商不妥協,增加電池容量。高分辨率對功耗的影響還不止在亮度上。
更高的分辨率意味著屏幕的液晶層需要更多的電力來驅動。更高的分辨率也意味著在運行程序時,CPU和GPU要消耗更多的資源來驅動屏幕。內存需要更大的帶寬,這些消耗也會嚴重影響續航。
所以索尼在上了4K分辨率以后又指定了1080p輸出,因為索尼也知道上去4K之后,收益得貼近了才能看到,而對續航發熱的影響是立竿見影的。
四、4K分辨率應用
我們的理論計算也好,Gsmarena的測試也好,所謂4K顯示無用都是在正常使用條件下來測試的。但是我們要知道,還有一些情況是非正常的。
我們的手機可以開發裸眼3D功能,通過不同角度顯示不同圖像達到3D的顯示效果而無需帶上眼鏡。但是裸眼3D功能會讓屏幕的分辨率減半。就是說4K屏幕如果帶了裸眼3D功能,就變成1080P的3D屏幕了。而普通的1080p會變成540p的3D屏幕,PPI就不夠用了。
所以,對于帶有裸眼3D功能的手機,4K分辨率就非常有用,有了4K分辨率,你才能看到1080P的3D影像。
此外,還有4K分辨率還有一個應用是VR,對于手機來說,我們不能貼到鼻子上玩,但是你要玩VR游戲,戴上VR眼鏡把手機裝到眼鏡上,那就真是貼著鼻子尖了,250px就能看出4K的優勢,而VR眼鏡到眼睛的距離有時候是小于10CM的。所以在智能手機做VR使用的時候,4K也是有意義的。
所以,事實就是,4K手機并不是沒有用,而是有用的場景比較小,在日常使用時,你大可以調到1080P,而當你有裸眼3D或者VR需求時,4K帶來的體驗提升是實實在在的。