No necesitás un televisor Ultra HD 8K: un estudio demuestra que el ojo humano no aprecia la diferencia

En los últimos años la carrera de las marcas de televisores por ofrecer el mejor dispositivo adquirió tintes de locura. En poco tiempo pasamos del HD al Full HD y de ahí al Ultra HD 4K y 8K, pero un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge acaba de tirar por tierra esta estrategia comercial. A partir del QHD (inmediatamente por encima del Full HD), concluyen, cualquier mejora es casi indistinguible para tu ojo a distancias normales por una cuestión fisiológica. 

En un trabajo publicado este lunes en la revista Nature Communications, los científicos del Departamento de Ciencias de la Computación y Tecnología de Cambridge y de Meta Reality Labs midieron la capacidad de los participantes para detectar características específicas en imágenes en color y en escala de grises en una pantalla, ya fuera mirando las imágenes directamente o a través de su visión periférica, y cuando la pantalla estaba cerca de ellos o más lejos.

Los autores crearon un sistema experimental con una pantalla deslizante que les permitía medir con precisión lo que el ojo humano puede ver al observar patrones en una pantalla. Para ello tuvieron en cuenta un valor, los píxeles por grado (PPD), un indicador de cuántos píxeles individuales caben en una porción de un grado del campo visual y que responde a la pregunta “¿cómo se ve esta pantalla desde donde estoy sentado?”.

El experimento reveló que el límite de resolución del ojo humano resultó ser un poco mayor que los 60 píxeles por grado que se consideraban hasta ahora: para imágenes en escala de grises vistas directamente, el promedio fue de 94 PPD. Para los patrones de rojo y verde, el valor fue de 89 PPD, y para el amarillo y el violeta, de 53 PPD.

En otras palabras, la resolución espacial del ojo humano supera en algunos aspectos los límites estándar utilizados en la industria de las pantallas, pero esta agudeza visual no se traduce automáticamente en una ventaja para las pantallas de televisión 4K o 8K. La investigación concluye que “hay poco beneficio de la resolución 8K cuando se sitúa a más de 1,3 veces la altura de la pantalla”, lo que pone en tela de juicio la inversión en estas resoluciones para el uso doméstico habitual a distancias comunes.

Esta conclusión sugiere que, para la mayoría de los escenarios de visualización en el hogar, la diferencia entre 4K y 8K es imperceptible. Para una sala de estar de tamaño promedio, con 2,5 metros de distancia entre el televisor y el sofá, un televisor 4K u 8K de 44 pulgadas no ofrece ninguna ventaja adicional respecto a un televisor Quad HD (QHD) de menor resolución del mismo tamaño. Esta tecnología no marca diferencias salvo que te pongas muy cerca (a un metro de distancia) o la pantalla sea gigante (lo cual dificulta el ángulo de visión de toda la escena).

Un simulador gratuito

Como el límite de resolución preciso depende de diversas variables, como el tamaño, la oscuridad de la habitación y la distancia entre el espectador y el dispositivo, los investigadores han desarrollado una calculadora en línea gratuita donde los usuarios pueden introducir los datos de su caso particular para determinar la pantalla más adecuada para su hogar.

“Hasta ahora no se habían realizado estudios que midan realmente qué es lo que el ojo humano puede ver ni cuáles son las limitaciones de su percepción”, afirma Maliha Ashraf, primera autora del estudio. “Si la pantalla tiene más píxeles, es menos eficiente, cuesta más y requiere más potencia de procesamiento”, añade Rafał Mantiuk, coautor del trabajo. “Por eso, queríamos determinar hasta qué punto deja de tener sentido mejorar la resolución de la pantalla”.

Los investigadores modelaron sus resultados para calcular cómo varía el límite de resolución en la población, lo que ayudará a los fabricantes a tomar decisiones relevantes para la mayoría: por ejemplo, diseñar una pantalla que tenga resolución retiniana para el 95% de las personas en lugar de un observador promedio.

Mejoras en realidad virtual

Conchi Lillo, neurobióloga y especialista en visión de la Universidad de Salamanca (USAL), cree que en la clasificación de los sistemas de alta definición hay mucho marketing, porque hay mucho desconocimiento sobre la agudeza visual real, el confort y la resolución de nuestra visión central/periférica. “Lo que demuestra este trabajo es que para que un sistema como el 8K mereciera verdaderamente la pena, tendríamos que verlo muy de cerca”, explica a elDiario.es. 

Lo que demuestra este trabajo es que para que un sistema como el 8K mereciera verdaderamente la pena, tendríamos que verlo muy de cerca

Conchi Lillo — Neurobióloga y especialista en visión de la Universidad de Salamanca (USAL)

Otra cosa es la aplicación de estos resultados en gafas de realidad virtual o realidad aumentada. “Los nuevos límites de resolución acromática y rojo-verde superan en gran medida el estándar de 60 PPD”, asegura. “Esto significa que las pantallas que usamos actualmente no llegan a la máxima agudeza retiniana, así que se podrían desarrollar dispositivos que se ajustaran mejor a este nuevo conocimiento”. Por este motivo, señala, este descubrimiento “podría cambiar las reglas de juego y redefinir cómo serán las pantallas y los dispositivos de realidad virtual de ahora en adelante”.

Estos resultados también recolocan la frontera entre lo que pensábamos que era suficientemente 'real' para nuestro cerebro pero que este sigue percibiendo como 'artificial'

Luis Martínez Otero — Neurocientífico del Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH)

Para el catedrático de óptica de la Universidad de Murcia (UMU), Pablo Artal, el estudio ofrece poca novedad. “Los resultados que les salen están totalmente dentro de lo que es conocido durante décadas”, asegura. “Ademas, los valores de agudeza disminuyen con la edad de los sujetos, los errores de acomodación, los errores refractivos sin corregir, la luminancia, etc.”

Para Luis Martínez Otero, neurocientífico del Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH), este artículo ofrece varias lecturas interesantes. Por un lado, que no se puede tomar simplemente la óptica del ojo y la frecuencia de muestreo de la retina como límite para la resolución visual humana sin contar con la contribución de otros factores. “Por otro lado, esto revela que aún hay margen para diseñar dispositivos que mejoren la nitidez visual percibida, lo que nos obliga a repensar cómo diseñamos pantallas y visores de realidad virtual”, señala. “Estos resultados también recolocan la frontera entre lo que pensábamos que era suficientemente real para nuestro cerebro pero que, por lo visto, este sigue percibiendo como artificial”.