السبت، 29 أبريل 2017

ماهي دقة الشاشات؟ نسب الأبعاد؟ كثافة البكسل PPI؟ ما هو معنى 720p أو 1080p أو 1440p أو 4K أو 8K؟

عندما نذهب إلى متاجر بيع القطع الإلكترونية، نرى العديد من الشاشات الكبيرة ونلاحظ وجود رموز معينة عليها كـ 1080p وأبعاد معينة قد كتبت عليها، بالإضافة إلى أننا عندما نتصفح مواصفات هاتف ما نرى بعض المعلومات عن الشاشة مثل QHD أو 2K وكثيراً منا لايعلم ما تفسيرات هذه الرموز والأرقام، لذا سنتناول في الموضوع التالي بعض المعلومات حول هذه البيانات المتعلقة بالشاشات بشكل عام.

* البكسل Pixel: 

وهي أصغر وحدة في الشاشة تعمل على إضاءة الشاشة بالألوان المختلفة، إذ أن تجمع البكسل في السطور الأفقية والعمودية تشكل الشاشة ككل بأبعاد ودقة معينة.

صورة مكبرة بالمجهر تظهر البكسلات في أنواع شاشات مختلفة
* الدقة Resolution:

فهي توصف بأنها عدد البيكسلات الموزعة أفقياً وعمودياً على الشاشة، على سبيل المثال: 640×480= 307200 بيكسل. أي أنها عدد البكسلات الكلي في الشاشة.


كما نرى في الصورة السابقة، مجموعة من الأرقام والتي تعبر عن عدد البكسلات في السطر الأفقي (العرض) × عدد البكسلات في السطر العمودي (الطول)، والناتج من ضرب هذه القيم سيعطينا الدقة (عدد البكسلات الكلية)، ويجب الأخذ بعين الإعتبار بأن الدقة لاتعبر عن مقاس الشاشة الحقيقي.

* ما هي كثافة البكسل Pixel Density ؟

وهي تعبر عن مدى تزاحم البكسلات في شاشة ما (عدد البكسلات الموجود في كل إنش من الشاشة) وهي جزء لا يتجزأ من الدقة (الأعلى دقة الأعلى كثافة بكسل)، ووحدة قياسها PPI (بكسل لكل إنش) أو PPCM (بكسل لكل سنتميتر)، وهي تحسب من قسمة قُطّر الدقة (بالبكسل) على مقاس الشاشة (بالإنش).

وبإمكاننا حساب كثافة البكسل لشاشة ما كالآتي:

بما أن معظم الشاشات تأخذ شكل المستطيل فإن قطر الدقة سيطبق عليه قانون فيثاغوس لحساب قطر دقة الشاشة.
إذاً تربيع السطر الأفقي (العرض) + تربيع السطر العمودي (الطول) = تربيع قطر دقة الشاشة.
وبأخذ الجذر التربيعي للقطر سنحصل على الجذر القيمة الصحيحة للقطر.
وللحصول على كثافة البكسل نقوم بقسم قيمة القطر على مقاس الشاشة.

ولتوضيح ذلك:
دقة شاشة هاتف Galaxy S7 هي 2560×1440 بكسل.
ومقاس الشاشة 5.1 إنش.
)2560(2+)1440(2 2937.20956011 
575.9=5.1÷2937.20956011
√2

أي أن كثافة بكسل شاشة هاتف Galaxy S7 تساوي قرابة 576 بكسل لكل إنش.


هنالك مواقع مختصة لحساب كثافة البكسل مثل: pixeldensitycalculator.com

* ما هي أحرف i و p ؟

لعلك رأيت بالطبع وصف لدقة شاشة معبر عنها بـ 720p أو 1080i مثلاً فما هي هذه الرموز؟
الرقم الَّذي يقع بجانب الأحرف هو يدل لعدد البكسلات الموجودة في السطر الأفقي للشاشة، أما الأحرف فهي تعبر عن الطريقة التي "رسمت" بها الصورة على الشاشة أي طريقة مسح الضوء لشاشة العرض، حيث p تعبر عن مصطلح progressive وهو الأسلوب التدريجي، و i تعبر عن مصطلح interlaced وهو الأسلوب المتداخل.

طريقة العرض في الأسلوب المتداخل لا تزال محتفظة بوجودها في أجهزة التلفاز والشاشات ذات المدفع الالكتروني القديم CRT، والتي تضيء البكسلات في خطوط أفقية خلالها، وهذه الخطوط كانت من السهل رؤيتها إذا ما اقتربت لدرجة كافية من الشاشة أو التلفاز القديم. لكن في الوقت الحالي البكسلات على الشاشة هي أصغر من ان تشاهد حتى باستخدام مكبر.
 تقوم الالكترونات "بتلوين" الشاشة سطراً بسطر، وطريقة "المسح" المتداخلة تقوم بتلوين الأسطر الفردية أولاً (1،3،5،7) ثم الأسطر الزوجية (2،4،6،8)، حيث يتم عرض نصف الصورة يليها النصف الأخر بأجزاء من الثانية. أما الأسلوب التدريجي فهو يعتمد على رسم جميع أسطر البكسلات في الشاشة، أي أن الصورة تظهر كاملة. 
الأسلوب المتداخل

الفرق بين الأسلوبين
وبمجرد أن تتم تلوين البكسلات من جديد لعرض صورة جديدة، كانت هناك مشكلة الوميض نتيجة التداخل. لذا قامت الشركات المصنعة بتجاوز هذه المشكلة بطرق مختلفة، أبرزها كانت زيادة عدد مرات مسح الشاشة الكاملة في الثانية، والذي أطلق عليه فيما بعد معدل التجديد (refresh rate). حيث كان المعدل لشائع هو 60 مرة في الثانية، والتي كانت مقبولة لدى معظم الناس مع إمكانية رفعها بشكل طفيف للتخلص من الوميض.

بابتعاد الناس عن شاشات المدفع الالكتروني القديمة، تغيرت المصطلحات من معدل إعادة التجديد لمعدل الإطار (Frame Rate)، نتيجة للطريقة المختلفة التي تعمل بها شاشات LED، معدل الإطار يعبر عن سرعة عرض الشاشة لإطار مختلف من البيانات، أو بالأحرى صورة مختلفة تماماً، الإصدارات الأخيرة من نظام التشغيل ويندوز تقوم بتعيين نسبة الإطار الافتراضية 60 هرتز، أو 60 دورة في الثانية، حيث أن شاشات LED لم تعد تعاني من مشكلة الوميض.

وبشكل عام بإمكاننا تلخيص بأن الأسلوب المتداخل يعتمد على مسح الشاشة 60 مرة في الثانية للأسطر الفردية، أما الأسلوب التدريجي فهو يعتمد على رسم كل سطر 60 مرة في الثانية.

* ماذا عن الأرقام؟ 720، 1080، 1440، 8K ،4K؟

عندما أتت شاشات التلفاز ذات الدقة العالية وأصبحت متداولة في الأسواق، سعت شركات التصنيع لطريق مختصر لتوضيح أمر الدقة العالية في شاشاتها، فاعتمدت هذه الأرقام لذلك، وهي كذلك تستخدم لوصف الدقة في شاشات الحواسيب والجوالات أيضاً، أما عن الأرقام فهي دائماً تشير إلى عدد الأسطر الأفقية في شاشة العرض.
وهذه معلومات عن الأرقام:
- 720 = 1280 × 720 - وتعرف بدقة HD أو "HD Ready".
- 1080 = 1920 × 1080 - وتعرف بدقة FHD أو "Full HD".
- 1440 = 2560 × 1440 - وهي شائعة باسم دقة QHD أو "Quad HD" أو 2K، والتي تتواجد في الشاشات المخصصة لأجهزة الألعاب، أو الهواتف الذكية عالية المواصفات، حيث أن دقتها أعلى بـ 4 مرات عن دقة 720 أو HDD.
- 2160 = 3840 × 2160 - والتي يتم تداولها باسم دقة 4K أو UHD أو "Ultra HD"، وهي دقة عرض عالية جداً وتتواجد في شاشات التلفاز وشاشات الحاسوب العالية المواصفات، وتسمى بـ 4K لأنها تقدم عرض ذو دقة أربع مرات أعلى من دقة 1080 أو FHDD.
- 4320 = 7680 × 4320 - والتي تعرف بـ 8K والتي تحتوي على بكسلات أعلى ب 16 مرة من دقة 1080 أو FHD العادية بالنسبة لها.
وعلى الرغم من أنك لن تشاهد شاشات تلفاز أو حواسيب بهذه الدقة في الوقت الحاضر، لكن يمكنك اختبار مقدرة حاسوبك أو جوالك على معالجة هذا الكم الهائل من البيانات (دقة 8K) عبر الفيديو الآتي:




* ما هي نسبة الأبعاد Aspect Ratio؟

استخدم هذا المصطلح  لتمثيل عرض الصورة بالنسبة لطولها، حيث كانت النسبة الشائعة قديماً 4 لـ 3 أو 4:3، وهي موجودة في التلفازات وشاشات الحاسوب القديمة. لكن هذه النسب تغيرت بشكل سريع لتناسب العرض على الشاشات العريضة.

ومع تطور تقنيات الرسوميات، بدأت شركات تصنيع الشاشات بالتحول لإصدار الشاشات العريضة، والتي تعبر بالأصل عن أي شاشة ذات عرض أكبر من الأبعاد الشائعة للعرض أنذاك 4:3، ولكن سرعان ما أصبحت تعبر عن أبعاد معينة وهي 16:10 أو 16:9 لاحقاً. في الوقت الحالي تكاد تكون جميع شاشات التلفاز وشاشات الحواسيب هي شاشات عريضة، حيث أن كل قنوات البث ومواقع الانترنت تكيفت لتتطابق مع الأبعاد الجديدة للشاشات.

حتى عام 2010، كانت الأبعاد 16:10 هي الأكثر انتشاراً بين الشاشات العريضة. لكن مع تزايد إنتشار شاشات الدقة العالية، والتي أتت بدقة عرض 720 و 1080، تم وضع شروط لأبعاد الشاشات، وأصبحت الأبعاد 16:9 هي الأبعاد المعيارية للشاشات ذات الدقة العالية. اليوم، العثور على شاشات بأبعاد 16:10 يكاد يكون مستحيل تقريباً.


في الواقع، بالاعتماد على نسب الأبعاد في الشاشة الخاصة بك يمكنك استخدام مجموعة من الدقات المتناسبة مع الطول والعرض بها، وهنا يمكنك إيجاد الدقات الأكثر شيوعاً وتوافقها مع أي نسبة أبعاد:

نسبة الأبعاد 4:3 تحتوي على الدقة: 640×480، 800×600، 960×720، 1024×768، 1280×960، 1400×1050، 1440×1080، 1600×1200، 1856×1392، 1920×1440 و 2048×1536.
نسبة الأبعاد 16:10 تحتوي على الدقة: 1280×800، 1440×900، 1680×1050، 1920×1200 و 2560×1600.
نسبة الأبعاد 16:9 تحتوي على الدقة: 1024×576، 1152×648، 1280×720، 1366×768، 1600×900، 1920×1080، 2560×1440 و 3840×2160.


ختاماً،  نتمنى أن تكون الفكرة العامة للمصطلحات التي قد ذكرناها أعلاه قد فهمت لديك، وفي حال كان لديك أي سؤال، لا تترد بالتعليق أدناه.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق