¿Vale la pena tu televisor ultra HD? Científicos analizan el límite de visión humana

La pregunta sobre si realmente vale la pena invertir en un televisor ultra alta definición (UHD) ha sido objeto de análisis por un grupo de investigadores de la Universidad de Cambridge y Meta Reality Labs. Este estudio determinó que existe un límite de resolución en la visión humana, lo que significa que sobrepasar cierta cantidad de píxeles en una pantalla no proporciona una mejora en la experiencia visual.

El equipo de investigadores llevó a cabo un experimento en el que evaluaron la capacidad de los participantes para detectar características específicas en imágenes en color y escala de grises. Realizaron las pruebas tanto mirando directamente las imágenes como utilizando la visión periférica, además de variar la distancia entre los sujetos y la pantalla.

Los resultados mostraron que el límite de resolución depende de varias variables, como el tamaño de la pantalla, la iluminación de la habitación y la distancia del espectador. Para un salón promedio en el Reino Unido, con una distancia de 2.5 metros entre el televisor y el sofá, un televisor de 44 pulgadas con resolución 4K o 8K no ofrecería beneficios adicionales si se compara con un televisor Quad HD (QHD) de las mismas dimensiones.

Además, los investigadores desarrollaron una calculadora en línea gratuita, donde los usuarios pueden ingresar las dimensiones de su habitación y de su televisor para determinar la pantalla más adecuada para su hogar.

El informe completo de este estudio fue publicado en la revista Nature Communications. Esta investigación llega en un contexto donde los consumidores son continuamente bombardeados con información técnica sobre la resolución de sus dispositivos, ya sean televisores, teléfonos o computadoras. La resolución se ha vuelto un aspecto clave no solo en los televisores, sino también en pantallas de dispositivos móviles y sistemas de navegación en automóviles, donde los fabricantes buscan constantemente la mejor calidad visual.

La autora principal, Dr. Maliha Ashraf, del Departamento de Computación y Tecnología de la Universidad de Cambridge, destacó: "En la medida en que se realizan grandes esfuerzos de ingeniería para mejorar la resolución de pantallas móviles, de realidad aumentada (AR) y realidad virtual (VR), es importante saber la resolución máxima a la que mejoras adicionales no generan beneficios aparentes".

Su colega, el Profesor Rafal Mantiuk, también del mismo departamento, acotó que no había estudios previos que analizaran qué es lo que el ojo humano puede realmente ver y cuáles son sus limitaciones de percepción. "Tener más píxeles en la pantalla es menos eficiente, genera más costos y requiere mayor capacidad de procesamiento".

Para llevar a cabo su investigación, los científicos implementaron un sistema experimental que les permitió medir con precisión lo que el ojo humano ve cuando observa patrones en una pantalla. En lugar de centrarse en las especificaciones de una pantalla particular, evaluaron los píxeles por grado (PPD), que es una medida de cuántos píxeles individuales caben en un grado del campo de visión del espectador. Esto responde a la pregunta más pragmática: "¿Cómo se ve esta pantalla desde donde estoy sentado?".

La norma de visión 20/20, basada en la famosa tabla Snellen, sugiere que el ojo humano puede resolver detalles a 60 píxeles por grado. Sin embargo, Ashraf señaló que, aunque esta medida ha sido aceptada, nunca se había validado para pantallas modernas.

En el estudio, los participantes observaron patrones con finas gradaciones de color y grises, y debían identificar líneas en las imágenes. Se movieron las pantallas a diferentes distancias para medir el PPD. Las mediciones se tomaron tanto para visión central como periférica. Los hallazgos indicaron que el límite de resolución del ojo es mayor de lo que se pensaba, aunque existen diferencias significativas al comparar imágenes en color y en blanco y negro.

Los promedios revelaron que, para imágenes en escala de grises vistas directamente, el PPD era de 94. En colores como rojo y verde, el promedio fue de 89 PPD, mientras que para tonos amarillos y violetas, se situó en 53 PPD. "Nuestro cerebro no tiene la capacidad de captar detalles de colores como lo hace con la escala de grises, lo que explica la caída en la percepción de imágenes en color, especialmente en la visión periférica", explicó Mantiuk.

Los autores del estudio modelaron sus resultados para calcular cómo varía el límite de resolución entre diferentes personas, el cual será fundamental para que los fabricantes tomen decisiones que sirvan a las necesidades del público en general, como diseñar una pantalla que considere la resolución retinal para el 95% de la población, en lugar de hacerlo solo para un observador promedio.

Dr. Alex Chapiro, coautor del estudio de Meta Reality Labs, concluyó que "nuestros resultados establecen un precedente para el desarrollo de pantallas, con implicaciones para futuras tecnologías de imágenes, renderizado y codificación de video".

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