Prawidłowa odległość oglądania ekranu

Informacje tu podane pozwolą uniknąć błędów w doborze wielkości ekranu i ogólnie błędów w projektowaniu umeblowania związanego z telewizorem. A problem jest niebagatelny, gdyż w praktyce, w naszych mieszkaniach, zbyt duża, a nawet drastycznie zbyt duża odległość widzów od ekranu jest zjawiskiem bardzo powszechnym.

W tej sprawie jest wiele stereotypów pochodzących z pionierskich czasów wczesnych ekranów kineskopowych, a nawet jeszcze wcześniejszych wizyjnych ekranów oscyloskopowych, a opowiadających o prawdziwym lub rzekomym zagrożeniu dla zdrowia w przypadku oglądania ekranu znajdującego się zbyt blisko wzroku widza. W odniesieniu do kineskopów telewizorów, zawsze było w tych podejrzeniach dużo przesady. Promieniowanie nie było na tyle silne, aby mogło być szkodliwe. Za to przykre dla wzroku (choć prawdopodobnie nie szkodliwe) było widoczne migotanie ekranu. Dawało się ono we znaki szczególnie przy małej odległości obserwacji ekranu i gdy ekran obserwowany był kątem oka. Migotanie ekranu związane było ze zbyt małą częstotliwością odświeżania ekranu w stosunku do bezwładności ludzkiego oka. Stąd zresztą w kineskopach zasadność podwojenia na pewnym etapie rozwoju technologicznego częstotliwości odświeżania ekranu na (zależnie od znormalizowanej w danym kraju częstotliwości emisji obrazów telewizyjnych) do wartości 100 Hz, lub 120 Hz.

Dziś te problemy są już historią, gdyż ekrany kineskopowe wyszły z użycia. Nowe technologie umożliwiają produkcję ekranów nie dających podejrzeń co do bezpieczeństwa dla zdrowia widza i nie migoczących. Obecnie problem jest raczej przeciwny, a więc zbyt długi czas reakcji ekranu skutkujący smużeniem. Aby jednak zapewnić całkowity brak smużenia muszą wystąpić równocześnie dwa czynniki: krótki czas reakcji, oraz wysoka częstotliwość wyświetlania obrazów. Jeśli idzie o tę częstotliwość, to dla usunięcia efektu migotania wystarczyłoby 100 Hz, ale dla wyeliminowania smużenia przy szybkim ruchu, wymaga się co najmniej 200 Hz. Oczywiście nawet gdy spełnione są oba powyższe warunki, nadal może wystąpić migotanie, gdy projektant ekranu zapomni o zapewnieniu odpowiednich parametrów źródła światła podświetlającego ekran, co niestety się zdarza.

W żadnej jednak z występujących współcześnie sytuacji nie ma zdrowotnych powodów, aby oddalać ekran od wzroku. Tym bardziej że w nowych standardach TV, pojawia się więcej szczegółów obrazu (np. w telewizji HD występują ponad 2 megapiksele, w 4K ponad 8 megapikseli, zaś w telewizji 8K ponad 33 megapiksele), a wraz z tym odległość widza od ekranu powinna maleć i (lub) ekran powinien być coraz większy. Osoba oglądająca obraz ze zbyt małej odległości widzi „raster” ekranu (piksele), ale oglądająca obraz ze zbyt dużej odległości, nie jest w stanie docenić w pełni jego walorów. Odległość ta powinna być wypadkową dwóch elementów: rozdzielczości obrazu i rozdzielczości wzroku widza. Dla każdej kombinacji tych rozdzielczości, jest pewna optymalna odległość. Człowiek wyposażony we wzrok o gorszej rozdzielczości powinien oglądać ekran z mniejszej odległości, zaś człowiek o wyjątkowo dobrej rozdzielczości wzroku, powinien oglądać ekran z większej odległości. Publikowane zalecenia tworzone są w oparciu o wartości średnie dla ludzkiej populacji.

Przy konstruowaniu i standaryzacji niektórych przyrządów optycznych, takich jak np. teleskopy, lunety, mikroskopy, lupy, zakłada się oprócz, lub w miejsce obiektywnych parametrów fizycznych, np. długości ogniskowej, wielkości subiektywne, jak „powiększenie”, które jest zależne od odległości widzenia na którą nastawione jest oko użytkownika danego przyrządu optycznego. W takim wypadku występuje termin „punkt zbliżenia”, (zwany też „odległością dobrego widzenia”, „odległością najlepszego widzenia”, „odległością wyraźnego widzenia”). Jest to minimalna odległość, przy której statystyczne ludzkie oko widzi ostry obraz bez wysiłku. Wynika ona z fizjologicznej możliwości tzw. akomodacji oka, czyli jego zdolności dostosowania do odległości obserwacji (w oku ludzkim akomodacja nie polega na znanej z techniki regulacji „FOCUS”, która musiałaby w tym wypadku być zmianą lokalizacji soczewki dalej lub bliżej siatkówki oka, ale raczej na regulacji podobnej do „ZOOM”, a więc na zmianie ogniskowej soczewki ocznej). Wspomniany „punkt zbliżenia” określa się (zależnie od kraju pochodzenia normy) na poziomie 20 do 25 cm.

Gdy znany jest ustandaryzowany „punkt zbliżenia” (w Polsce 25 cm) oraz standardowa rozdzielczość ludzkiego wzroku, możliwe jest określenie wymiaru najmniejszego pojedynczego piksela ekranu, jako najmniejszego elementu rozróżnialnego przez nieuzbrojone optycznie oko. Długość przekątnej takiego najmniejszego piksela wynosi około 0,075 mm. Wymiar całego najmniejszego ekranu zależy więc od liczby tych najmniejszych pikseli (a ściślej: liczby milionów pikseli czyli liczby megapikseli), która jest różna w różnych standardach obrazu. Można więc uznać, że „punkt zbliżenia”, jako minimalna odległość obserwacji ekranu, określa (przy danym standardzie obrazu) minimalny możliwy wymiar ekranu. Ta minimalna wartość jest istotna w przypadku ręcznych i kieszonkowych terminali.

Zasada uwzględniania standardowego „punktu zbliżenia” nieobca jest konstruktorom przyrządów optycznych, ale zapewne nieznana osobom odpowiedzialnym za drukowanie np. niektórych ulotek informacyjnych załączanych do wyrobów itp. Wiele z nich zawiera tak małe litery, że do ich odczytu wymagana jest odległość obserwacji mniejsza od standardowego „punktu zbliżenia”. Ostro widzą je więc jedynie ludzie, którzy z jakichś przyczyn mogą bezkarnie przybliżyć obiekt do oka, a więc ludzie albo o „standardowym” wzroku ale przy bardzo dużej jasności obserwowanego obiektu (gdy źrenica oka jest zwężona, przez co wzrasta głębia ostrości i można zbliżyć oko do przedmiotu), albo ludzie młodzi o ponadnormatywnym zakresie akomodacji wzroku, albo krótkowidze. Ludzie ci w praktyce wykazują możliwość widzenia na mniejszą odległość, niż standardowy „punkt zbliżenia”, a więc także ekrany dla nich przeznaczone (ale tylko dla nich) mogłyby zawierać piksele mniejsze niż o przekątnej 0,075 mm.

Oczywiście ekrany o mniejszych wymiarach pikseli mają też swoje zastosowanie. Są one przeznaczone do oglądania przez oko uzbrojone optycznie. Takie małe wyświetlacze stosuje się nie jako ekrany do bezpośredniej obserwacji, lecz w wizjerach, wziernikach, czy w specjalnych nakładkach na oczy w formie „okularów” pokazujących obraz.

Ekrany o większych przekątnych piksela niż 0,075 mm, są możliwe i wręcz pożądane, gdyż można je oglądać z dystansów większych, a nawet znacznie większych niż „punkt zbliżenia”, ale w trosce o szczegóły obrazu zachęcamy, aby jednak zachować umiar w oddalaniu się od ekranu. Jeszcze jedna uwaga: Jeśli jakość techniczna treści obrazu nie dorównuje rozdzielczości ekranu, to oczywiście szczegółów nie zobaczymy, mimo zachowania odległości oglądania właściwej dla rozdzielczości ekranu.

W poniższych tabelach ujęto uwzględniające standardową rozdzielczość ludzkiego wzroku, zestawienia wymiarów ekranu, z prawidłową odległością jego obserwacji. Pierwsza pozycja w każdej tabeli pokazuje najmniejszy ekran jaki może być przeznaczony do oglądania przez nieuzbrojone standardowe oko (o punkcie zbliżenia ok. 20 cm). Jako że największy ekran, który można uznać za „kieszonkowy”, to ekran o przekątnej ok. 5 cali, do kieszeni nie zmieści się sztywny ekran o rozdzielczości większej niż HD.

 

Ekran „SD”, (720 x 576), człowiek o przeciętnej rozdzielczości wzroku, powinien oglądać z odległości równej 2,8 przekątnej.

 

Ekran SD

(cale / m),

proporcja ekranu 16:9

Optymalna odległość oglądania

(metry)

2,5 / 0,06 0,18
3,5 / 0,89 0,25
5 / 0,13 0,36
7 / 0,18 0,49
9 / 0,23 0,64
11 / 0,28 0,78
17 / 0,43 1,21
19 / 0,48 1,35
21 / 0,53 1,49
23 / 0,58 1,64
26 / 0,66 1,85
30 / 0,76 2,13
34 / 0,86 2,42
42 / 1,07 2,99
47 / 1,19 3,34

 

 

Ekran „HD Ready”, (1280 x 720), człowiek o przeciętnej rozdzielczości wzroku, powinien oglądać z odległości równej 2,25 przekątnej.

 

Ekran HD Ready

(cale / m),

proporcja ekranu 16:9

Optymalna odległość oglądania

(metry)

3,5 / 0,089 0,20
4 / 0,1 0,23
5 / 0,127 0,29
7 / 0,18 0,40
9 / 0,23 0,51
11 / 0,28 0,63
15 / 0,38 0,86
21 / 0,53 1,20
26 / 0,66 1,49
30 / 0,76 1,71
34 / 0,86 1,94
42 / 1,07 2,40
47 / 1,19 2,69
50 / 1,27 2,86
55 / 1,40 3,14
60 / 1,52 3,43
65 / 1,65 3,71

 

 

Ekran „HD”, („Full HD”), (1920 x 1080), człowiek o przeciętnej rozdzielczości wzroku, powinien oglądać z odległości równej 1,5 przekątnej.

 

Ekran HD

(cale / m),

proporcja ekranu 16:9

Optymalna odległość oglądania

(metry)

5 / 0,13 0,19
7 / 0,18 0,27
9 / 0,23 0,34
11 / 0,28 0,42
14 / 0,36 0,53
17 / 0,43 0,65
20 / 0,51 0,76
23 / 0,58 0,88
26 / 0,66 0,99
30 / 0,76 1,14
34 / 0,86 1,30
42 / 1,07 1,60
47 / 1,19 1,79
50 / 1,27 1,91
55 / 1,40 2,10
60 / 1,52 2,28
65 / 1,65 2,48

 

 

Ekran „4K”, dawna nazwa: „Ultra HD”, „QUAD FULL HD”, (3840 x 2160), człowiek o przeciętnej rozdzielczości wzroku, powinien oglądać z odległości równej 0,75 przekątnej.

 

Ekran 4K

[cale / m], proporcja ekranu 16:9

Optymalna odległość oglądania

(metry)

10 / 0,25 0,19
15 / 0,38 0,29
20 / 0,51 0,38
25 / 0,64 0,48
30 / 0,76 0,57
35 / 0,89 0,67
40 / 1,02 0,76
45 / 1,14 0,88
50 / 1,27 0,95
60 / 1,52 1,14
70 / 1,78 1,33
80 / 2,03 1,52
90 / 2,29 1,60
100 / 2,54 1,90
125 / 3,175 2,36
150 / 3,81 2,84
200 / 5,08 3,80
250 / 6,35 4,74
300 / 7,62 5,70

 

Ekran „8K”, dawna nazwa: „HI VISION”, „SUPER Hi-VISION” lub „ULTRA-HD”, czyli (7680 x 4320), człowiek o przeciętnej rozdzielczości wzroku, powinien oglądać z odległości równej 0,375 przekątnej.

 

Ekran 8K

[cale / m], proporcja ekranu 16:9

Optymalna odległość oglądania

(metry)

20 / 0,58 0,19
25 / 0,64 0,24
30 / 0,76 0,29
40 / 1,02 0,38
50 / 1,27 0,48
60 / 1,53 0,57
80 / 2,03 0,76
100 / 2,54 0,95
120 / 3,05 1,14
140 / 3,56 1,33
160 / 4,06 1,52
190 / 4,83 1,81
220 / 5,59 2,10
260 / 6,60 2,48
300 / 7,62 2,86
350 / 8,89 3,33
400 / 10,16 3,81
500 / 12,7 4,76
700 / 17,78 6,67

 

 

Uwaga: Jak wynika z ostatniej tabeli, przy ekranie o rozdzielczości „8K” prawidłowa odległość oglądania ekranu w centymetrach nie powinna przekraczać jego przekątnej w calach. Ta rozdzielczość wydaje się jeszcze do praktycznego zaakceptowania, ale większe rozdzielczości wymagałyby już nie patrzenia na ekran, a rozglądania się po nim i skupiania na jego fragmentach. Zapewne sensowniejszy byłby rozwój technologiczny polegający na rejestracji (przesyłaniu) sceny z większą rozdzielczością niż 8K i/lub równocześnie wielu ujęć tej samej sceny, z możliwością ich wyboru i/lub przybliżania (zoom) on line przez widza na ekranie o rozdzielczości nie większej niż 8K.