Wyświetlacze HiDPI i Retina – wszystko, co powinieneś wiedzieć o gęstości pikseli w epoce monitorów 4K

Opublikowano: Marzec 13, 2015

Wyświetlacze o wysokiej gęstości pikseli, z początku używane tylko w smartfonach i tabletach, zaczęły być wykorzystywane także w monitorach dla komputerów PC. Monitory 4K pojawiły się na sklepowych półkach w 2014 roku, co sprawiło, że gęstość pikseli stała się dla klienta równie ważną cechą, jak rozmiar ekranu czy jego rozdzielczość. Poniżej omówimy przejście na wyświetlacze o wysokiej gęstości pikseli oraz najnowsze trendy w tej technologii.

Obserwując trendy na rynku monitorów LCD w latach 2005-2010 można było zauważyć szybkie przejście z monitorów o tradycyjnych proporcjach na monitory szerokoekranowe. Obecnie panuje tendencja do produkowania monitorów o większych wyświetlaczach i wyższych rozdzielczościach.

W 2014 roku najlepiej sprzedającym się monitorem LCD był model o przekątnej 23″ z wyświetlaczem full HD w rozdzielczości 1920 x 1080. Monitory 4K o cztery razy większej rozdzielczości cieszą się jednak coraz większą popularnością. Ponadto pojawił się nowy trend polegający na zapewnieniu wyższej rozdzielczości (dzięki większej gęstości pikseli) bez zwiększania rozmiaru ekranu.

Ten artykuł omawia związek między rozdzielczością a rozmiarem ekranu, a także gęstość pikseli oraz najnowsze trendy w tej technologii.

Uwaga: poniższy tekst jest tłumaczeniem artykułu ITmedia zatytułowanego „ITmedia LCD Monitor Course III: Confused about HiDPI and Retina display? Understanding pixel density, an essential element in choosing displays in the age of 4K”, opublikowanego 11 grudnia 2014. Copyright 2014 ITmedia Inc. Wszystkie prawa zastrzeżone.

Coraz wyższe rozdzielczości: co trzeba wiedzieć o wyświetlaczach 4K

Prognozy mówią, że w ciągu kilku najbliższych lat monitory 4K staną się bardziej popularne niż wyświetlacze w rozdzielczości full HD. „4K” oznacza 4000 i odnosi się do liczby poziomych pikseli na ekranie. Obecnie istnieją dwa standardy rozdzielczości 4K: DCI 4K i UHD 4K.

Rozdzielczość DCI 4K jest dwukrotnie większa niż rozdzielczość 2048 x 1080 używana w projektorach (4096 x 2160, czyli ok. 17:9) i stanowi standard w przemyśle filmowym. Z kolei rozdzielczość UHD 4K (nazywana także UHDTV 4K) to standard 4K w telewizji, określony przez Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU). Szerokość wyświetlacza UHD 4K jest dwukrotnie większa niż rozdzielczość 1920 x 1080 full HD (3840 x 2160, czyli 16:9).

Obecnie wyświetlacze 4K korzystają głównie ze standardu UHD 4K (np. telewizory 4K). Jest jednak grupa produktów, która przyjęła standard DCI 4K, np. monitor do zarządzania kolorem ColorEdge CG318-4K do produkcji wideo, który pojawi się na rynku wiosną 2015 roku.

CG318-4K_screen_size(1)

Monitor 4K pokazuje dwa razy więcej pikseli w pionie i w poziomie niż monitor w rozdzielczości full HD. Powyższe zdjęcie przedstawia model EIZO ColorEdge CG318-4K z wyświetlaczem 4096 x 2160 (ok. 17:9), oferującym większą rozdzielczość niż standard UHD 4K (3840 x 2160, czyli 16:9), który często wykorzystuje się w monitorach 4K.

Wyświetlacze 4K wciąż są stosunkowo nowym rozwiązaniem, dlatego warto zwrócić uwagę na kilka istotnych kwestii. Pierwszą z nich jest częstotliwość odświeżania.

Jedyny dostępny na rynku interfejs obsługujący wyświetlacze 4K w częstotliwości 60 Hz to DisplayPort 1.2, który ma przepustowość 21,6 Gbps. Jest to spowodowane tym, że transmisja obrazu 4K z częstotliwością 60 Hz wymaga przepustowości 16 Gbps (3840 x 2160, 32-bitowy kolor, 60 Hz), czyli o wiele większej niż przepustowość obsługiwana przez DisplayPort 1.1 (10,8 Gbps), HDMI 1.4a (10,2 Gbps) i DVI Dual Link (7,4 Gbps). W efekcie przy połączeniu przez DVI-D lub HDMI wyświetlacz 4K działa tylko z częstotliwością 30 Hz.

Są jednak i dobre wiadomości: przepustowość nowego standardu HDMI 2.0 (Level A) została zwiększona do 18 Gbps, a także ogłoszono wprowadzenie nowych wyświetlaczy, które będą obsługiwać sygnał 4K z częstotliwością 60 Hz przez złącze HDMI 2.0. W miarę jak procesory graficzne i inne urządzenia zaczną obsługiwać standard HDMI 2.0, sytuacja znacznie się poprawi.

tm_1412_ppi_02

Od lewej do prawej: wejście DVI-D, HDMI i DisplayPort. Wyświetlanie obrazu w rozdzielczości 4K z częstotliwością 60 Hz wymaga połączenia przez DisplayPort 1.2. Złącza Dual Link DVI-D i HDMI 1.4a obsługują wyświetlanie w rozdzielczości 4K tylko z częstotliwością 30 Hz.

4k

W przypadku, gdy wyświetlacz jest podłączony przez złącze DisplayPort 1.2, 4K 30 Hz można zmienić na 4K 60 Hz w menu ustawień OS. Powyższy zrzut ekranu pokazuje ustawienie 4K 60 Hz dla monitora EIZO FlexScan EV3237 31,5″ 4K.

Obsługa monitorów 4K
Rodzaj złącza Przepustowość Monitor 4K 30Hz Monitor 4K 60Hz
DisplayPort 1.2 21,6 Gbps Tak Tak
DisplayPort 1.11.1a 10,8 Gbps Tak Nie
HDMI 1.41.4a 10,2 Gbps Tak Nie
DVI Dual Link 7,4 Gbps Tak Nie

Standard HDMI 2.0 (Level B) pozwala na przesyłanie sygnałów 4K 60 Hz pasmem transmisyjnym HDMI 1.4, ale głębia kolorów jest wtedy odtwarzana w przestrzeni barw YUV 4:2:0, co powoduje zniekształcenia kolorów. Prawidłowe wyświetlanie obrazów 4K 60 Hz przez łącze HDMI będzie możliwe dopiero wraz z upowszechnieniem się standardu HDMI 2.0 (Level A).

Co więcej, w niektórych przypadkach nawet przesyłanie obrazu 4K 60 Hz przez złącze  DisplayPort 1.2 może powodować problemy. Choć nie są one powszechnie znane, istnieją dwa systemy transmisji obsługujące wyświetlanie obrazu 4K z częstotliwością 60 Hz: MST (Multi Stream Transport) oraz SST (Single Stream Transport).

W przypadku systemu MST system operacyjny rozpoznaje sygnał 4K jako dwa ekrany w rozdzielczości 1920 x 2160, wobec czego potrzebny jest sterownik procesora graficznego, aby połączyć je w jeden. W zależności od wersji używanego procesora graficznego i sterownika mogą występować problemy takie jak długi czas renderowania po lewej i prawej stronie ekranu oraz brak możliwości pracy w środowisku wielomonitorowym.

Dawniej sygnał wideo był celowo dzielony na dwa ekrany na potrzeby transmisji, ponieważ zasób skalerów (chipów do przetwarzania wideo) przysyłających sygnał 4K 60 Hz jako pojedynczy ekran był mniejszy niż zasób paneli LCD 4K. Z tego powodu wczesne monitory 4K musiały korzystać z systemu MST.

Dla odmiany system SST (Single Stream Transport) potrafi przysłać obrazy w rozdzielczości 4K jako jedną całość, dlatego pozwala wyświetlać obraz 4K 60 Hz bez wewnętrznej syntezy obrazu lub innego przetwarzania. Choć system SST nie sprawia problemów wynikających z rozdzielenia sygnału na dwa ekrany, jak w przypadku MST, niektóre urządzenia ze złączem DisplayPort 1.2 mają karty graficzne, które go nie obsługują. Z tego powodu przed zakupem karty graficznej należy upewnić się, czy jest kompatybilna z systemem SST.

System SST został wykorzystany m.in. w monitorze EIZO FlexScan EV3237 31,5″ 4K.

Problemy związane z kompatybilnością prawdopodobnie rozwiążą się w niedalekiej przyszłości, kiedy monitory 4K wejdą do powszechnego użytku i zaczną być obsługiwane przez większość procesorów graficznych i sterowników. Oczywiście te ograniczenia dotyczą wyłącznie wyświetlania obrazów 4K z częstotliwością 60 Hz – bieżące standardy HDMI 1.4a i DVI Dual Link w zupełności wystarczą, aby wyświetlać obrazy 4K z częstotliwością 30 Hz.

Komercjalizacja wyświetlaczy 5K już trwa, testy wyświetlaczy 8K w planach

Przejście na monitory w wysokich rozdzielczościach nie kończy się na 4K. Już teraz komercjalizuje się wyświetlacze o przekątnej 27″ (5120 x 2880, 16:9) obsługujące rozdzielczość 5K. Pytanie tylko, do czego będą używane monitory o tak wysokiej rozdzielczości. Jedną z zalet wyświetlaczy 5K jest niewątpliwie możliwość pokazania pasków narzędzi i innych elementów na jednym ekranie z danymi 4K otwartymi w oprogramowaniu do edycji wideo.

Na daną chwilę złącze DisplayPort 1.2 nie obsługuje sygnału wyjściowego 5K, należy więc pamiętać, że wyświetlanie obrazu w tej rozdzielczości wymaga specjalnej konfiguracji do przesyłania sygnału wideo przez dwa kable. Choć ogłoszony we wrześniu 2014 roku nowy standard DisplayPort 1.3  nie został jeszcze wprowadzony, obsługuje on sygnał 5K (5120 x 2880) z częstotliwością 60 Hz oraz jednoczesne wyświetlanie dwuekranowego sygnału UHD 4K przez połączenie szeregowe. Gdy w sprzedaży pojawią się komputery ze złączem DisplayPort 1.3, do uzyskania wyjściowego sygnału 5K 60 Hz wystarczy jeden kabel.

tm_1412_ppi_04

Złącze DisplayPort 1.3 pozwala uzyskać obraz 5K (5120 x 2880) 60 Hz za pomocą jednego kabla.
*Źródło: prezentacja konsorcjum dla standaryzacji grafiki komputerowej (VESA).

Co więcej, na horyzoncie pojawiła się już następna, jeszcze wyższa rozdzielczość – 8K. Japońskie Ministerstwo Spraw Wewnętrznych i Komunikacji ogłosiło, że testowe transmisje 8K rozpoczną się w 2016 roku, a regularne transmisje dwa lata później. Testowe modele wyświetlaczy obsługujących rozdzielczość 8K (7680 x 4320, 16:9) pojawiły się już na wystawach i targach związanych ze sprzętem wideo. Trend ku coraz wyższym rozdzielczościom będzie tylko przybierał na sile.

Nowe podejście do pojęcia rozdzielczości

Wraz z rosnącą rozdzielczością wyświetlaczy pojawił się nowy element, który należy rozważyć przy wyborze monitora: gęstość pikseli. Gęstość pikseli to cecha określająca stopień ostrości wyświetlanego obrazu. Jej wartość wyraża się zazwyczaj w jednostce ppi (ang. „pixels per inch” – piksele na cal). Jeden cal to 2,54 cm.

Zmniejszenie odległości między pikselami bez zmiany rozmiaru ekranu LCD zwiększa wartość ppi. Im większe ppi, tym większa ostrość wyświetlanego obrazu. Na przykład dla wartości 100 ppi na każde 2,54 cm przypada 100 pikseli, a dla wartości 300 ppi na taką samą szerokość przypada 300 pikseli.

tm_1409eizo_02

Różnice w gęstości pikseli powodują różnice w wyglądzie wyświetlanych obrazów. Pokazana powyżej grafika to powiększona czcionka w rozmiarze 10pt, a grafika pod spodem to powiększona miniatura zdjęcia. Przy gęstości 96 ppi piksele obrazu są bardzo niewyraźne, natomiast przy gęstości 192 ppi widać znaczną poprawę jakości. Przy gęstości 384 ppi obraz jest regularny i nie widać na nim ziarnistych pikseli czy postrzępionych krawędzi.

Obecnie panuje tendencja do zwiększania gęstości pikseli, a jednym z najmodniejszych ostatnio tematów są wyświetlacze ekranowe o wyjątkowo wysokiej gęstości pikseli z wysoką rozdzielczością 4K i ekranem o przekątnej 24-27 cali. Z początku ten rodzaj wyświetlaczy interesował wyłącznie klientów szukających rozwiązań z najwyższej półki, ale w 2014 roku do sklepów zaczęły trafiać tańsze urządzenia tego typu, przyciągając uwagę szerszej grupy zwykłych użytkowników.

Przy wyborze takiego monitora należy wziąć pod uwagę nowe podejście do pojęcia rozdzielczości, wynikające z dynamicznego zwiększania gęstości pikseli.

Większość monitorów komputerowych ma gęstość pikseli 96 ppi, pasującą do standardowej gęstości 96 dpi (dots per inch), z jaką wyświetlany jest interfejs pulpitu Windows. Standardowa gęstość nowego ekranu startowego i innych elementów interfejsu Modern UI dla Windows 8 i nowszych wersji to 135 dpi (z automatycznym przełączaniem między 100%, 140% i 180% w zależności od gęstości pikseli wyświetlacza), ale standardowa gęstość dla interfejsu pulpitu to nadal 96 dpi.

Do tej pory monitory tworzono przy założeniu, że system operacyjny i aplikacje będą wyświetlane ze stałą gęstością 96 ppi (dla Windows). To założenie opierało się na standardzie 96 dpi, a ponieważ rozmiar ekranu zwiększył się wraz z rozdzielczością paneli LCD, łatwo było dojść do wniosku, że im większa rozdzielczość, tym większa powinna być przestrzeń robocza.

Przyjęto więc zasadę, że im większa gęstość pikseli, tym większa ostrość przy wyświetlaniu systemu operacyjnego i aplikacji. Nie zdarzyła się sytuacja, w której gęstość pikseli byłaby za wysoka, by stosować ją w praktyce, więc nie pojawiły się żadne problemy. W zależności od gęstości pikseli ikony i tekst były większe lub mniejsze, ale wystarczająco ostre, by użytkownik mógł je bez problemu odczytać.

tm_1412_ppi_05

Tak wygląda tradycyjne podejście do wyświetlaczy LCD. Rozmiar ekranu zwiększył się wraz z rozdzielczością paneli LCD – w efekcie większa rozdzielczość oznaczała, że przestrzeń robocza i ilość danych wyświetlanych jednocześnie na ekranie były większe.

tm_1412_ppi_06

Po lewej stronie znajduje się kwadratowy ekran SXGA 17” (1280 x 1024), a po prawej szeroki ekran WUXGA 24,1″ (1920 x 1200). Jak widać, wyższa rozdzielczość i większy ekran dają dużo większą przestrzeń roboczą. Jednak w przypadku monitorów 4K o wysokiej gęstości pikseli wyższa rozdzielczość (liczba pikseli) nie zawsze oznacza większą przestrzeń roboczą. Gęstość ekranu (dpi) dla interfejsu Modern UI, systemu operacyjnego i aplikacji w Windows 8 i nowszych wersjach nie jest stała. Innymi słowy, można ją zmienić nawet przy jednakowym rozmiarze ekranu. Funkcja skalowania systemu operacyjnego pozwala bez problemu powiększyć wyświetlany obraz.

Największą zaletą tego rozwiązania jest możliwość uzyskania bardzo wysokiej ostrości obrazu. Można np. powiększyć obraz wyświetlany na monitorze 24” UHD 4K tak, aby przestrzeń robocza odpowiadała standardowi 24″ full HD. UHD 4K (3840 x 2160) ma dwa razy większą rozdzielczość w pionie i w poziomie niż full HD (1920 x 1080), a więc w tym wypadku potrzebne jest skalowanie do 200%.
Jeden piksel systemu operacyjnego, które tradycyjnie był wyświetlany jako jeden piksel na panelu LCD, jest tu reprodukowany jako 4 piksele i w połączeniu z funkcją skalowania pokazuje dobrej jakości, płynne obrazy.

tm_1409eizo_03

Monitor EIZO FlexScan EV3237 31,5″ obsługuje standard UHD 4K i oferuje wysoką gęstość pikseli (ok. 140 ppi), która gwarantuje płynne, ostre obrazy na dużych, zewnętrznych wyświetlaczach.  Ma także szeroki ekran o przekątnej 31,5″, który zapewnia dużą przestrzeń roboczą. Obrazy wyświetlane na monitorach 4K o przekątnych 23,8″ i 28″ są jednak zbyt małe, dlatego trzeba je powiększyć korzystając z funkcji skalowania system operacyjnego.

tm_1412_ppi_07_8

Tak wygląda różnica między obrazem wyświetlanym na tym samym ekranie w standardzie UHD 4K (po lewej) i w standardzie full HD (po prawej). Zdjęcia ikon zrobiono w tej samej odległości od ekranu. Obraz UHD 4K (3840 x 2160) został przeskalowany do 200%, a obraz full HD (1920 x 1080) jest wyświetlony w takim samym powiększeniu. Rozmiar obu ikon jest mniej więcej taki sam, ale jak widać, ikona wyświetlona w standardzie UHD 4K wygląda dużo lepiej.

Ciężko opisać to zjawisko, ale można je łatwo zaobserwować porównując wyświetlacz smartfona, który zazwyczaj cechuje się wysoką gęstością pikseli, z tradycyjnym monitorem o niskiej gęstości pikseli – różnicę widać gołym okiem.

Obraz na ekranie smartfona jest ostry i wyraźny, podczas gdy obraz na ekranie komputera jest spikselowany i złej jakości. Oprócz tego ukośne linie mają poszarpane krawędzie, a tekst I ikony mogą wyglądać niewyraźnie. Osoby często korzystające ze smartfonów i tabletów mogą nawet odnieść wrażenie, że coś jest nie tak z ich monitorem.

Wyświetlacze 4K z wysoką gęstością pikseli pozwalają osiągnąć tak dobrą jakość obrazów, jak na ekranie smartfona. Ekran monitora jest oczywiście znacznie większy niż ekran smartfona, dlatego wysoka jakość wyświetlanego na nim obrazu może być zaskoczeniem.

W praktyce takie wyświetlanie obrazu ma wiele zalet: pozwala łatwo dostrzec ostre i rozmyte obszary przy retuszowaniu zdjęć o dużej liczbie pikseli bez konieczności ich powiększania lub pomniejszania, zwiększa widoczność tekstu, liczb i drobnych szczegółów na ilustracjach w programach CAD oraz ułatwia rozróżnianie czcionek w plikach PDF, e-bookach itp. Wszystko to przyczynia się do większej wydajności pracy na komputerze.

Oczywiście powiększony obraz przestrzeni roboczej odpowiadającej standardowi full HD to tylko przykład. Aby uzyskać większą przestrzeń roboczą, nawet za cenę mniejszych ikon i tekstu, wystarczy zmniejszyć współczynnik powiększenia obrazu. Z kolei aby widzieć większy obraz za cenę mniejszej przestrzeni roboczej, wystarczy zwiększyć współczynnik powiększenia. Ta elastyczność to kolejna istotna zaleta wyświetlaczy o wysokiej gęstości pikseli.

tm_1409eizo_09_11

Tak wygląda różnica w wyglądzie obrazu spowodowana użyciem funkcji skalowania monitora FlexScan EV3237 (31,5″, 3840 x 2160, ok. 140 ppi). Obraz po lewej stronie jest w normalnym rozmiarze 100%, natomiast obraz po prawej został przeskalowany do rozmiaru 150%.

tm_1412_ppi_09_10

Powyżej pokazano przykładowy widok pulpitu na ekranie monitora FlexScan EV3237. Obraz w rozmiarze 100% pozwala w pełni wykorzystać rozdzielczość 3840 x 2160 w standardzie UHD 4K, ale gęstość pikseli wynosi ok. 140 ppi, a rozmiar piksela ok. 0,18 mm, wobec czego obraz oglądany z normalnej odległości wydaje się bardzo mały.(zdjęcie po lewej). Po przeskalowaniu obrazu do rozmiaru 150% przestrzeń robocza staje się mniejsza, ale tekst i ikony stają się lepiej widoczne (zdjęcie po prawej).

Należy jednak pamiętać, że zmniejszenie współczynnika powiększenia w celu uzyskania większej przestrzeni roboczej podlega pewnym ograniczeniom.

Na przykład jeśli chcemy wyświetlić obraz 4K na małym ekranie (np. o przekątnej 24”), trzeba zwiększyć współczynnik skalowania, aby zapewnić dobrą widoczność. Z tego powodu nie można uzyskać dużej przestrzeni roboczej zachowując jednocześnie właściwą rozdzielczość. Patrzenie na ekran z mniejszej odległości może pomóc nawet po zmniejszeniu współczynnika skalowania, ale oglądanie ekranu z bardzo bliska powoduje nadwyrężenie oczu i szyi, wobec czego nie zaleca się stosowania tej metody.

Oczywiście im większy rozmiar ekranu, tym użytkownik ma więcej miejsca na regulowanie wielkości przestrzeni roboczej. W razie wątpliwości najbezpieczniej jest więc wybrać wyświetlacz o wysokiej gęstości pikseli nieco większy od tego, z którego obecnie korzystamy. To powinno umożliwić stworzenie wygodnej przestrzeni roboczej (choć należy też zwrócić uwagę na to, ile miejsca fizycznie zajmuje monitor).

tm_1409eizo_22

Po lewej pokazano monitor FlexScan EV3237 (31,5″, 3840 x 2160, ok.140 ppi), a po prawej FlexScan EV2436W (24,1″, 1920 x 1200, ok. 94 ppi). Gdy obraz monitora FlexScan EV3237 jest przeskalowany do 150%, tekst i ikony wyglądają mniej więcej tak samo jak na nieprzeskalowanym monitorze FlexScan EV2436W. Ten wygląd jest zbliżony do standardu Windows Desktop UI, czyli ok. 96 dpi, co zapewnia równowagę między ostrością obrazu a przestrzenią roboczą. Nawet po przeskalowaniu obrazu do 150%, aby w pełni wykorzystać szeroką przekątną ekranu 31,5″, użytkownik nadal ma do swojej dyspozycji dużą przestrzeń roboczą.

Obsługa HiDPI wspiera popularyzację wyświetlaczy o wysokiej gęstości pikseli

Obsługa systemów operacyjnych wyświetlanych z wysoką gęstością pikseli znana jest pod nazwą HiDPI. Oprócz obsługi systemów operacyjnych rozwija się także obsługa aplikacji oraz coraz bardziej praktyczne w użyciu oprogramowanie. Wszystko to wpływa na dalsze upowszechnianie się wyświetlaczy o wysokiej gęstości pikseli, takich jak monitory 4K.

W przypadku systemu Windows gęstość wyświetlanych pikseli można było regulować od czasów Windows XP, ale często prowadziło to do rozjechania się układu ekranu. Ponadto większość aplikacji na Windows XP nie była obsługiwana, wobec czego ta funkcja nie miała praktycznego zastosowania. Wraz z wprowadzeniem systemu Windows 7 pojawiła się funkcja skalowania, która gwarantuje utrzymanie prawidłowego układu ekranu.

Z kolei począwszy od systemu Windows 8.1 użytkownik ma możliwość wprowadzenia różnych ustawień gęstości pikseli dla kilku podłączonych jednocześnie wyświetlaczy, co zmniejsza rozbieżności obrazu w środowiskach wielomonitorowych. Liczba dostępnych ustawień jest jednak ograniczona i nie umożliwia dokładnej regulacji kilku ustawień gęstości.

W przypadku Mac OS X popularyzacja wyświetlaczy o wysokiej gęstości pikseli (nazywanych przez Apple wyświetlaczami Retina) rozpoczęła się dużo szybciej niż dla systemu Windows, dlatego możliwości regulacji są bardziej zaawansowane. OS X Mavericks 10.9.3 i nowsze wersje zapewniają obsługę HiDPI dla zewnętrznych wyświetlaczy, co ułatwia stworzenie konfiguracji z monitorami innych producentów.

Win8_DPI_1_en

Powyżej widać okno ustawień funkcji skalowania w systemie Windows 8.1. Jeśli użytkownik wybierze opcję „Extra large – 200%” dla UHD 4K, tekst I ikony będą miały taki sam rozmiar jak dla standardu full HD wyświetlanego na ekranie o identycznych wymiarach. Można również ustawić rozmiar tekstu niektórych elementów ekranu zamiast zmieniać rozmiar całego pulpitu.

Obsługa HiDPI w różnych systemach operacyjnych
System operacyjny Obsługa HiDPI Ustawienie gęstości dla poszczególnych wyświetlaczy
Windows 8.1 Modern UI Tak Nie
Windows 8.1 Desktop UI Tak Tak
Windows 8 Modern UI Tak Nie
Windows 8 Desktop UI Tak Nie
Windows 7 Desktop UI Tak Nie
Windows Vista Desktop UI Ograniczona Nie
OS X Yosemite (10.10) Tak Tak
OS X Mavericks (wersja 10.9.3 lub nowsza) Tak Tak
OS X Mavericks (wersja 10.9.2 lub starsza) Ograniczona (tylko dla wbudowanego wyświetlacza) Ograniczone

Pakiety Microsoft Office 2013 (Windows) i 2011 (Mac), najpopularniejsze przeglądarki internetowe oraz inne aplikacje także zaczynają stopniowo wprowadzać obsługę HiDPI. Oprogramowanie do edycji obrazów Adobe Photoshop Elements zapewnia obsługę od wersji 13 wzwyż, a Photoshop CC oferuje prowizoryczne rozwiązanie polegające na ręcznym przeskalowaniu obraz do 200%, co stanowi solidną podstawę do dalszej popularyzacji wyświetlaczy z wysoką gęstością pikseli.

Co się tyczy sprzętu, produkowane obecnie procesory graficzne mają tak wysoką wydajność, że nawet wolniejsze komputery powinny bez problemu poradzić sobie z wyświetlaniem obrazów 4K (choć oglądanie na nich filmów i granie w gry komputerowe to inna sprawa). Jako punkt odniesienia, poniżej wymieniono procesory graficzne obsługiwane przez monitor EIZO FlexScan EV3237 31,5″ 4K:

Obsługa procesorów graficznych (GPU) w monitorze FlexScan EV3237 4K
Producent Produkt DisplayPort (3840×216060Hz)
AMD Radeon HD 7700 lub nowszy Tak
Radeon R7 lub nowszy Tak
Fire Pro W series lub nowszy Tak
NVIDIA GeForce GTX 650 lub nowszy Tak
Quadro K series lub nowszy Tak
Intel HD Graphics 4200 lub nowszy Tak
Apple Mac Pro (Late 2013, OS X 10.9.3 lub nowszy, FirePro D300) Tak

Popularyzacja wyświetlaczy z wysoką gęstością pikseli

Popularyzacja wysokiej gęstości pikseli rozpoczęła się w 2010 roku, gdy firma Apple zaczęła wprowadzać do sprzedaży produkty takie jak iPhone, iPad i iMac z wyświetlaczami Retina, które mają gęstości pikseli równą lub większą niż ta rozpoznawalna przez ludzką siatkówkę (ang. retina).

tm_1412_ppi_12

iPhone 6 Plus (po lewej) i iPad mini 3 (po prawej) są wyposażone w wyświetlacze Retina. Nawet patrząc na ekran z bardzo bliska nie da się zobaczyć pojedynczych pikseli.

W przypadku takich wyświetlaczy samo spojrzenie na ekran daje czasem dużo więcej niż czytanie długiego opisu urządzenia. Po wprowadzeniu i ciepłym przyjęciu wyświetlaczy Retina wielu producentów zaczęło sprzedawać smartfony, tablety i komputery z wyświetlaczami o wysokiej gęstości pikseli, przyczyniając się do ich dalszej popularyzacji wśród zwykłych użytkowników.

Oczywiście drogie produkty się nie przyjmują, dlatego ceny tych wyświetlaczy zaczęły spadać. Pozwolił na to splot różnych okoliczności: technologia produkcji paneli LCD została udoskonalona, rosnąca liczba produktów korzystających z paneli LCD o wysokiej gęstości pikseli pozwoliła osiągnąć korzyści skali, a także rozwinęła się konkurencja cenowa między producentami tego typu paneli LCD.

Dostępny stał się zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie obsługujące HiDPI, wobec czego producenci zaczęli szybko wprowadzać wyświetlacze 4K, sprawiając, że ten sektor rynku wystartował na dobre.

Poniższa tabela podsumowuje specyfikacje wyświetlaczy o wysokiej gęstości pikseli. Gęstości pikseli monitorów komputerowych są niższe niż w przypadku smartfonów i tabletów, ale należy pamiętać, że użytkownik ogląda je z odległości ok. 50 cm, więc ostrość obrazu jest zachowana. Jeśli rozmiar piksela zewnętrznego wyświetlacza do komputera jest mniejszy niż ok. 0,2 mm, konieczne staje się przeskalowanie obrazu.

Wyświetlacze w wysokiej rozdzielczości/z wysoką gęstością pikseli
Zewnętrzne wyświetlacze do komputerów PC
Rozmiar ekranu Rozdzielczość Proporcje Gęstość pikseli Rozmiar piksela
23″ wide (reference) 1920 × 1080 16:9 ok. 96 ppi ok. 0,27 mm
23.8″ wide (UHD 4K) 3840 × 2160 16:9 ok. 185 ppi ok. 0,14 mm
25″ ultra wide 2560 × 1080 21:9 ok. 111 ppi ok. 0,23 mm
26.5″ square 1920 x 1920 1:1 ok. 102 ppi ok. 0,25 mm
27″ wide 2560 × 1440 16:9 ok. 109 ppi ok. 0,23 mm
28″ wide (UHD 4K) 3840 × 2160 16:9 ok. 157 ppi ok. 0,16 mm
29″ ultra wide 2560 × 1080 21:9 ok. 96 ppi ok. 0,26 mm
30″ wide 2560 × 1600 16:10 ok. 101 ppi ok. 0,25 mm
31.1″ wide (DCI 4K) 4096 × 2160 ok. 17:9 ok. 149 ppi ok. 0,17 mm
31.5″ wide (UHD 4K) 3840 × 2160 16:9 ok. 140 ppi ok. 0,18 mm
32″ wide (UHD 4K) 3840 × 2160 16:9 ok. 138 ppi ok. 0,18 mm
34″ ultra wide 3440 × 1440 21:9 ok. 110 ppi ok. 0,23 mm
40″ wide (UHD 4K) 3840 × 2160 16:9 ok. 110 ppi ok. 0,23 mm
Wbudowane wyświetlacze do komputerów PC
Rozmiar ekranu Rozdzielczość Proporcje Gęstość pikseli Rozmiar piksela
11.6″ wide 1920 × 1080 16:9 ok. 190 ppi ok. 0,13 mm
13.3″ wide 1920 × 1080 16:9 ok. 227 ppi ok. 0,11 mm
12″ wide 2160 × 1440 3:2 ok. 216 ppi ok. 0,12 mm
13.3″ wide 2560 × 1440 16:9 ok. 221 ppi ok. 0,12 mm
13.3″ wide 2560 × 1600 16:10 ok. 227 ppi ok. 0,11 mm
14″ wide 3200 × 1800 16:9 ok. 256 ppi ok. 0,1 mm
15.4″ wide 2880 × 1880 16:10 ok. 223 ppi ok. 0,12 mm
15.6″ wide (UHD 4K) 3840 × 2160 16:9 ok. 282 ppi ok. 0,09 mm
Tablety
Rozmiar ekranu Rozdzielczość Proporcje Gęstość pikseli Rozmiar piksela
7″ wide 1920 × 1200 16:10 ok. 323 ppi ok. 0,079 mm
7,9″ square 2048 × 1536 4:3 ok. 324 ppi ok. 0,078 mm
8″ wide 1920 × 1200 16:10 ok. 283 ppi ok. 0,09 mm
8,9″ square 2048 × 1536 4:3 ok. 288 ppi ok. 0,088 mm
8,9″ wide 2560 × 1600 16:10 ok. 339 ppi ok. 0,075 mm
9,7″ wide 2048 × 1536 4:3 ok. 264 ppi ok. 0,096 mm
10,1″ wide 1920 × 1200 16:10 ok. 224 ppi ok. 0,113 mm
10,5″ wide 2560 × 1600 16:10 ok. 288 ppi ok. 0,088 mm
Smartfony
Rozmiar ekranu Rozdzielczość Proporcje Gęstość pikseli Rozmiar piksela
4″ wide 1136 × 640 ok. 16:9 ok. 326 ppi ok. 0,078 mm
4,3″ wide 1280 × 720 16:9 ok. 342 ppi ok. 0,074 mm
4,6″ wide 1280 × 720 16:9 ok. 319 ppi ok. 0,08 mm
4,7″ wide 1334 × 750 ok. 16:9 ok. 326 ppi ok. 0,078 mm
4,95″ wide 1920 × 1080 16:9 ok. 445 ppi ok. 0,057 mm
5″ wide 1920 × 1080 16:9 ok. 441 ppi ok. 0,058 mm
5,1″ wide 1920 × 1080 16:9 ok. 432 ppi ok. 0,059 mm
5,2″ wide 1920 × 1080 16:9 ok. 424 ppi ok. 0,06 mm
5,2″ wide 2560 × 1440 16:9 ok. 565 ppi ok. 0,045 mm
5,5″ wide 1920 × 1080 16:9 ok. 401 ppi ok. 0,063 mm
5,6″ wide 2560 × 1440 16:9 ok. 525 ppi ok. 0,048 mm
5,96” wide 2560 × 1440 16:9 ok. 493 ppi ok. 0,052 mm

Coraz szerszy wybór monitorów (w tym 4K i HiDPI)

Wybór monitorów staje się coraz bardziej różnorodny, na czele z omówionymi wcześniej trendami 4K i HiDPI. Podsumujmy więc aktualne trendy dotyczące rozmiaru ekranu, rozdzielczości, gęstości pikseli i proporcji monitorów dostępnych na rynku.

W latach 2005-2010 monitory o tradycyjnych proporcjach 5:4 i 4:3 straciły na znaczeniu, podczas gdy szerokie ekrany o proporcjach 16:9 i 16:10 zaczęły się cieszyć rosnącą popularnością. Rozpoczęło się także przejście z ekranów o przekątnych 17″ i 19″ na szerokie ekrany o przekątnych 23″ i 24″.

Kolejny trend to przejście na szerokie ekrany o przekątnej 27″ oraz dążenie do coraz wygodniejszych środowisk pracy. Tu pojawiły się dwa nurty: duża przestrzeń robocza w rozdzielczości 3840 x 2160 (UHD 4K) lub 2560 x 1440 (WQHD) oraz tańsze monitory z dobrą widocznością w rozdzielczości 1920 x 1080 (full HD).

W ostatnich latach w sprzedaży zaczęły się także pojawiać ultraszerokie ekrany o wyjątkowo dużych przekątnych i proporcjach 21:9. Nie są odpowiednie dla osób pracujących w zwykłych konfiguracjach jednomonitorowych, ale nadają się dla użytkowników regularnie korzystających z arkuszy kalkulacyjnych oraz użytkowników, którzy pracowali wcześniej w środowiskach dwuekranowych.

Równolegle do tych trendów firma EIZO obrała także zupełnie inny kierunek, projektując monitor FlexScan EV2730Q o przekątnej 26,5” i proporcjach 1:1, który pojawi się na rynku wiosną 2015 roku. Ekran monitora ma unikalne wymiary i wysoką rozdzielczość full HD (1920 x 1920), co zapewnia dużą przestrzeń roboczą. Biorąc pod uwagę dużą liczbę użytkowników korzystających z dwóch ekranów full HD ustawionych obok siebie, takie rozwiązanie jest wyjątkowo wszechstronne.

tm_1412_ppi_13

Monitor EIZO 26,5″ FlexScan EV2730Q LCD. Rzadki, kwadratowy panel LCD otwiera przed użytkownikami nowe możliwości.

Pojawienie się monitorów 4K i innych wyświetlaczy o wysokiej gęstości pikseli oraz obalenie mitu, że wyższa rozdzielczość oznacza większą przestrzeń roboczą nie zmieniło faktu, że rozmiar ekranu nadal ma na tą przestrzeń duży wpływ. Porównanie wymiarów papieru pozwala łatwiej zrozumieć to zagadnienie w odniesieniu do wydajności pracy. Poniżej podano najbardziej popularne rozmiary stron, które można przyłożyć do ekranu dla porównania.

Popularne rozmiary papieru
Typ strony A4 B4 A3 A3 (long grain) B3 A2
Rozmiar strony (szerokość × długość) 297 mm × 210 mm 364 mm × 257 mm 420 mm × 297 mm ok. 483 mm × 329 mm 515 mm × 364 mm 594 mm × 420 mm

Na stronie w rozmiarze A3 (long grain) wzdłuż zewnętrznych brzegów zadrukowanego obszaru można umieścić oznaczenia, wskazujące pozycję cięcia papieru. Nie ma jednak uniwersalnego standardu, dlatego rozmiary różnią się nieznacznie w zależności od papieru.

Dla przykładu, najpopularniejszy obecnie standard 23″ full HD ma obszar wyświetlania o wymiarach ok. 509 mm x 287 mm, czyli więcej niż jedna strona A4 (297 mm x 210 mm). Taka przestrzeń w zupełności wystarcza do przeglądania stron internetowych i prostych arkuszy kalkulacyjnych, ale nie do wyświetlania dwóch stron A4 w rzeczywistym rozmiarze.

Jeśli użytkownik używa monitora do retuszowania zdjęć przed wydrukowaniem ich na rozkładówce w formacie dwóch stron A4 (innymi słowy, na jednej stronie w rozmiarze A3, czyli 420 mm x 297mm), DTP, projektowania itp., możliwość zobaczenia materiałów A3 w skali 1:1 i wyświetlenia palety narzędzi z boku ułatwia pracę i pozwala zobaczyć, jak będzie wyglądał gotowy produkt. Do tego typu zastosowań najlepiej nadaje się szeroki monitor o przekątnej 24″ (ok. 531 mm x 299 mm) lub więcej.

Do wyświetlania obrazów w rozmiarze do A3 (long grain – choć nie jest to standard – ok. 483 mm x 329 mm) nadaje się nieco większy monitor o przekątnej 27″ (ok. 582 mm x 364 mm). Aby oszacować odpowiedni rozmiar ekranu, można wykorzystać kartkę papieru jak punkt odniesienia.

tm_1412_ppi_14

Na ekranie LCD 24,1″ o proporcjach 16:10 obsługującym standard WUXGA (1920 x 1200) można wyświetlić rozkładówkę dwóch stron A4, czyli stronę A3 (420 mm x 297 mm) w skali 1:1 oraz paletę narzędzi z boku na tym samym ekranie. Zdjęcie przedstawia monitor EIZO FlexScan EV2436W.

Rozmiary ekranów dla zewnętrznych wyświetlaczy najpopularniejszych komputerów PC
Szerokie ekrany LCD
Rozmiar ekranu Rozmiar wyświetlanego obrazu Rozdzielczość Proporcje Gęstość pikseli Rozmiar piksela
19″ wide ok. 408 mm × 255 mm 1440 × 900 16:10 ok. 89 ppi ok. 0,28 mm
19,5″ wide ok. 434 mm × 236 mm 1600 × 900 16:9 ok. 94 ppi ok. 0,27 mm
20″ wide ok. 443 mm × 429 mm 1600 × 900 16:9 ok. 92 ppi ok. 0,28 mm
21.5″ wide ok. 480 mm × 270 mm 1920 × 1080 16:9 ok. 103 ppi ok. 0,25 mm
22″ wide ok. 474 mm × 296 mm 1680 × 1050 16:10 ok. 90 ppi ok. 0,28 mm
23″ wide ok. 510 mm × 287 mm 1920 × 1080 16:9 ok. 96 ppi ok. 0,27 mm
23,6″ wide ok. 521 mm × 293 mm 1920 × 1080 16:9 ok. 93 ppi ok. 0,27 mm
23,8″ wide ok. 527 mm × 296 mm 1920 × 1080 16:9 ok. 93 ppi ok. 0,27 mm
23,8″ wide (UHD 4K) ok. 527 mm × 296 mm 3840 × 2160 16:9 ok. 185 ppi ok. 0,14 mm
24″ wide ok. 531 mm × 299 mm 1920 × 1080 16:9 ok. 91,8 ppi ok. 0,28 mm
24,1″ wide ok. 518 mm × 324 mm 1920 × 1200 16:10 ok. 94,3 ppi ok. 0,27 mm
25″ ultra wide ok. 585 mm × 247 mm 2560 × 1080 21:9 ok. 111 ppi ok. 0,23 mm
27″ wide ok. 598 mm × 336 mm 1920 × 1080 16:9 ok. 82 ppi ok. 0,31 mm
27″ wide ok. 597 mm × 336 mm 2560 × 1440 16:9 ok. 109 ppi ok. 0,23 mm
28″ wide (UHD4K) ok. 620 mm × 349 mm 3840 × 2160 16:9 ok. 157 ppi ok. 0,16 mm
29″ ultra wide ok. 673 mm × 284 mm 2560 × 1080 21:9 ok. 96 ppi ok. 0,26 mm
30″ wide ok. 641 mm × 401 mm 2560 × 1600 16:10 ok. 101 ppi ok. 0,25 mm
31,1″ wide (DCI 4K) ok. 699 mm × 368 mm 4096 × 2160 ok. 17:9 ok. 149 ppi ok. 0,17 mm
31,5″ wide (UHD 4K) ok. 697 mm × 392 mm 3840 × 2160 16:9 ok. 140 ppi ok. 0,18 mm
32″ wide (UHD 4K) ok. 698 mm × 393 mm 3840 × 2160 16:9 ok. 138 ppi ok. 0,18 mm
34″ ultra wide ok. 800 mm × 335 mm 3440 × 1440 21:9 ok. 110 ppi ok. 0,23 mm
40″ wide (UHD 4K) ok. 878 mm × 485 mm 3840 × 2160 16:9 ok. 110 ppi ok. 0,23 mm
Kwadratowe ekrany LCD
Rozmiar ekranu Rozmiar wyświetlanego obrazu Rozdzielczość Proporcje Gęstość pikseli Rozmiar piksela
17″ square ok. 338 mm × 270 mm 1280 × 1024 5:4 ok. 96,4 ppi ok. 0,26 mm
19″ square ok. 376 mm × 301 mm 1280 × 1024 5:4 ok. 86,3 ppi ok. 0,29 mm
21,3″ square ok. 432 mm × 324 mm 1600 × 1200 4:3 ok. 93,9 ppi ok. 0,27 mm
26,5″ square ok. 476 mm × 476 mm 1920 × 1920 1:1 ok. 102 ppi ok. 0,25 mm

Przy wyborze monitora LCD w epoce 4K należy wziąć pod uwagę dwie rzeczy: gęstość pikseli i przestrzeń roboczą

W przyszłości wybierając monitor LCD trzeba będzie wziąć pod uwagę gęstość pikseli, wynikającą z połączenia rozmiaru ekranu i rozdzielczości. Jak już wyjaśniliśmy, wysoka gęstość pikseli wymaga przeskalowania obrazu, dlatego wysoka rozdzielczość (duża liczba pikseli) nie oznacza wcale większej przestrzeni roboczej. To bardzo istotny fakt, o którym należy pamiętać przy wyborze monitora.

Szeroka oferta monitorów LCD dostępnych na rynku pozwala użytkownikom znaleźć produkty idealne do konkretnych zastosowań. Niestety, zwiększa to także prawdopodobieństwo wybrania monitora niepasującego do naszych potrzeb.

Łatwo można sobie wyobrazić sytuację, w której użytkownik kupuje monitor o wysokiej gęstości pikseli w nadziei zwiększenia swojej przestrzeni roboczej i orientuje się dopiero po fakcie, że musi skorzystać z funkcji skalowania, a przestrzeń robocza jest taka sama jak przedtem. Właśnie dlatego tak ważne jest podjęcie świadomej decyzji, wspartej wiedzą o właściwościach wysokiej gęstości pikseli i wpływie rozmiaru ekranu na przestrzeń roboczą.