Resolução retinal do olho humano: quantos píxeis percebemos e se TVs 4K/8K superam 2K

As pessoas perguntam-se muitas vezes qual é a resolução “retinal” do olho humano - ou, dito de forma simples, quantos píxeis conseguimos realmente distinguir. E, já agora, se faz sentido gastar mais dinheiro num televisor de ultra-alta definição para ter a melhor experiência de visualização em casa.

Estas dúvidas estiveram recentemente no centro de um trabalho conduzido por investigadores da University of Cambridge, em colaboração com a Meta Reality Labs, que desenvolve tecnologias de realidade virtual e realidade aumentada.

O que o estudo concluiu sobre TVs 4K, 8K e 2K

De acordo com os resultados, à distância típica entre o sofá e o televisor numa sala de estar média no Reino Unido, o olho humano não consegue resolver todos os píxeis mostrados por televisores 4K ou 8K de ultra-alta definição.

Na prática, isto sugere que, para um ecrã do mesmo tamanho, estes modelos não oferecem benefícios visíveis face a uma televisão 2K com 44 polegadas (cerca de 112 cm).

Como os investigadores testaram a perceção de detalhe

Para chegar a esta conclusão, a equipa avaliou a capacidade dos participantes para detetar características específicas no ecrã - por exemplo, padrões com gradações muito finas - sob diferentes condições: com imagens em cor ou em tons de cinzento, a várias distâncias do televisor e tanto com visão frontal (de frente) como através de visão periférica.

Participaram 18 pessoas, com idades entre 13 e 46 anos. Sempre que os participantes conseguiam ver as linhas presentes na imagem, isso significava que o seu sistema visual era capaz de discriminar detalhe naquele nível.

Píxeis por grau (ppd): mais do que “resolução”

O estudo não se limitou a estimar a resolução de forma simples. Para caracterizar melhor os limites da nossa visão, os investigadores analisaram também os píxeis por grau (ppd), uma medida de quantos píxeis individuais cabem em cada grau do campo visual.

Durante muito tempo, admitiu-se que o olho humano conseguiria perceber detalhe até 60 ppd, com base no padrão amplamente aceite de visão 20/20 definido pela tabela de Snellen - o conhecido quadro de letras em linhas, cada vez mais pequenas.

No entanto, a tabela de Snellen é, em certa medida, um “dinossauro” da oftalmologia.

"Esta medição tem sido amplamente aceite", explica a investigadora de visão da University of Cambridge, Maliha Ashraf, "mas ninguém se tinha sentado para a medir em ecrãs modernos, em vez de uma tabela de letras na parede que foi desenvolvida pela primeira vez no século XIX."

Neste novo trabalho, Ashraf e os seus colegas verificaram que o limite de resolução do olho humano é mais elevado do que se pensava - embora dependa da cor. Em tons de cinzento, o limite é 94 ppd; em verde e vermelho, é 89 ppd. Já em amarelo e violeta, desce acentuadamente para 53 ppd.

Retornos decrescentes no design de televisores

À luz destes dados, parece que, pelo menos no que toca à resolução, o design dos televisores pode ter entrado numa fase de retornos decrescentes.

Em termos de tamanho, televisores maiores continuarão sempre a ser desejados. Ainda assim, os investigadores esperam que estas novas pistas levem os fabricantes a criar ecrãs cuja resolução esteja alinhada com as capacidades visuais de uma fatia maior da população - por exemplo, 95% - em vez de se apoiarem no observador médio anteriormente assumido.

O cérebro também impõe limites (sobretudo na cor)

Apesar de os olhos definirem parte do que vemos com nitidez, o cérebro também estabelece limites importantes. Os sentidos humanos funcionam de forma integrada, e a resolução visual depende tanto dos olhos como do cérebro, bem como da forma como interagem.

"O nosso cérebro não tem, na verdade, capacidade para detetar muito bem detalhes em cor, e foi por isso que vimos uma grande quebra [em ppd] nas imagens a cores, sobretudo quando observadas em visão periférica", explica Rafał Mantiuk, cientista de computação da University of Cambridge e autor sénior do estudo.

"Os nossos olhos são, essencialmente, sensores que não são assim tão bons, mas o nosso cérebro transforma esses dados naquilo que acha que devíamos estar a ver."

No fundo, é um lembrete de que estes aspetos da nossa visão - aparentemente limitada - evoluíram, sobreviveram e difundiram-se porque são suficientemente bons, não porque sejam perfeitos.

Se os fabricantes querem captar a nossa atenção e manter o nosso olhar, então poderá fazer sentido desenharem ecrãs que se adaptem melhor aos olhos de mais pessoas.

Esta investigação foi publicada na Nature Communications.