технические характеристики и субъективное восприятие

Смартфон с «человеческими» характеристиками. Когда всё не так очевидно

Оценка этой статьи по мнению читателей:
4.9
(180)

Казалось бы, что может быть более объективным и неоспоримым, чем технические характеристики устройства?

Разумеется, хороший аккумулятор не всегда означает длительное время работы смартфона, а большое количество мегапикселей — высокое качество фото. Но ведь ёмкость батареи и количество мегапикселей указаны в характеристиках верно. К чему здесь можно придраться?

То же касается практически любой характеристики: экрана, габаритов, памяти и т.д. Никто в здравом уме не будет спорить с тем фактом, что 256 Гб — это вдвое больше, чем 128 Гб.

Но, к сожалению, в реальности всё не так просто и очевидно.

Дело в том, что мы с вами — очень странные и сложные существа. Мы воспринимаем этот мир не таким, каким он является на самом деле. Более того, мы даже не знаем до конца, что такое это «на самом деле».

Но когда мы смотрим на технические характеристики, то относимся к ним так, словно мы не люди, а измерительные приборы. И от этого нами становится легко манипулировать.

В данной статье я бы хотел посмотреть на некоторые характеристики смартфонов с учетом человеческой физиологии. Ведь в нашей с вами реальности 2+2 не всегда равно 4.

Об экране смартфона по-человечески

Начнем с простого примера. На днях Samsung представила новую линейку смартфонов Galaxy S22 в трех модификациях. Помимо прочего, их экраны отличаются своими габаритами, разрешением и яркостью.

Максимальная яркость дисплея младшей модели составляет 1300 нит, а двух других — 1750 нит! У iPhone 13 Pro Max пиковое значение яркости достигает 1200 нит.

Сравнивая эти дисплеи, мы можем сделать такой логический вывод: дисплей Galaxy S22 Ultra на 45% ярче экрана iPhone 13 Pro Max и на треть ярче экрана младшей модели.

А если мы посмотрим на смартфоны в целом, то яркость их экранов может варьироваться от 400 до 1500 нит — какой сумасшедший разброс! Представьте, как на фоне 1500 нит будут выглядеть жалкие 500 нит.

Представили? Отлично! А теперь давайте визуализируем эту информацию. Вот перед вами шкала яркости от 1 до 1500 нит:

шкала яркости

Разумеется, 1 нит — это очень тусклый свет (1 нит равен яркости одной обычной свечи), а 1500 нит — это на 1499 свечей больше, то есть, гораздо ярче!

Теперь давайте отметим на нашей шкале яркость 500 нит. Так как это треть от 1500, то новая отметка будет находиться здесь:

шкала яркости в нитах

Обратите внимание на пропасть между 500 и 1500 нит. Что более интересно, 500 нит отличаются от минимальной яркости далеко не так сильно, как от максимальной. Судя по этой шкале, мы получим намного бóльшую разницу, сменив 500 нит на 1500, нежели сменив дисплей с яркостью 1 нит на 500 нит.

И тут наше логическое размышление разбивается о причудливую человеческую физиологию.

Логарифмические люди

Разница яркости в 1500 нит — это ничто по сравнению с тем диапазоном яркостей, которые мы можем воспринимать.

К примеру, в ясную ночь при полной луне можно одновременно увидеть как луну, так и очень тусклые звезды (вплоть до третьей величины). Это говорит о том, что в определенных условиях мы можем различить перепад яркостей в миллион раз!

Как же так получается? Как мы можем различать ночью перепады яркости в тысячные доли одного нита и в то же время прекрасно видеть днем, когда яркость предметов, освещенных солнцем, может составлять десятки тысяч нит?

А ведь это справедливо не только для зрения, но и для остальных чувств: обоняния, вкуса, осязания или слуха. Мы без проблем слышим как тихий шепот, так и вой сирены, которая создает звуковое давление, превышающее звук шепота в 100 тысяч раз!

На самом деле секрет таких суперспособностей кроется в том, что мозг использует логарифмы при анализе и обработке информации. И если сформулировать такое поведение одним предложением, то можно сказать следующее:

Чем сильнее стимул, тем больше нужно этого стимула, чтобы почувствовать минимальную разницу

Другими словами, мы без проблем можем почувствовать разницу между двумя смартфонами, которые весят 150 и 200 г. То есть, когда на наши органы чувств влияет слабый стимул (в данном случае — малый вес), мы способны ощущать даже очень небольшие различия.

Но как только стимул становится сильнее, нужно гораздо больше этого стимула, чтобы заметить хоть какую-то разницу. Соответственно, мы уже не сможем ощутить никакой разницы между двумя ноутбуками, массой в 3150 и 3200 г. Хотя эта разница по прежнему составляет 50 грамм.

А если бы мы держали в руках предмет, весом в 50 кг, то никак не почувствовали бы прибавление еще одного килограмма.

То же касается вкуса, яркости, запаха и пр. Даже время мы воспринимаем логарифмически. К примеру, если до конца рабочего дня остается 3 часа и 15 минут, мы прекрасно осознаем и очень точно оцениваем это время.

Но если сказать, что до отпуска осталось 9 месяцев и 5 минут, то наше сознание вообще отбросит минуты как бесполезную информацию. Нам без разницы, осталось ли 9 месяцев и 5 минут или 9 месяцев и 55 минут. Мы физически не способны осознать разницу между этими отрезками времени, как не способны почувствовать разницу между предметами весом 200 и 205 грамм.

Такая особенность человеческой физиологии была сформулирована в конкретный закон под названием закон Вебера — Фехнера.

Так вот, если бы мы решили графически показать восприятие яркости или другого стимула от его реального изменения, то получили бы что-то вроде этого:

зависимость воспринимаемой яркости от реальной

На графике мы наглядно видим, что в начале самые незначительные изменения в реальной яркости (по горизонтали) приводят к большим изменениям воспринимаемой яркости (по вертикали). Но чем выше становится яркость, тем слабее мы ощущаем разницу.

Именно поэтому мы можем различать тысячные доли одного нита ночью.

Если отобразить на этом графике наш пример со шкалой от 1 до 1500 нит, то мы получим примерно следующее (по горизонтали — объективная яркость, измеряемая прибором, а по вертикали — то, что мы видим и ощущаем на самом деле):

как мы воспринимаем яркость

То есть, в реальной жизни всё будет не так, как на шкале, которую мы рисовали в начале. На самом деле мы ощутим гигантскую разницу между 1 и 500 нит яркости (показано синей стрелкой) и намного меньшую разницу между 500 и 1500 нит (показано зеленой стрелкой).

Соответственно, когда реальная (объективная) яркость экрана будет изменяться от 1 до 1500 нит линейно:

линейная шкала яркостей

Мы будем воспринимать её в логарифмической шкале, то есть, таким образом:

логарифмическое распределение яркостей

То есть, в реальности мы увидим бóльшую разницу между 1 и 10 нит, чем между 500 и 1500 нит. Хотя в первом случае яркость увеличилась всего на 9 нит, а во втором — на 1000 нит.

Также по этой шкале хорошо видно, что мы можем гораздо лучше различать детали/нюансы при слабом стимуле, так как на меньший физический диапазон (от 1 до 10) выделяется очень широкий «диапазон ощущений».

Что же это говорит нам о такой важной характеристике смартфона, как яркость дисплея?

В характеристиках указывается линейная яркость и нам логически кажется, что экран с яркостью 1600 нит будет в 2 раза ярче экрана с яркостью 800 нит. Тогда как в реальности разница будет намного меньшей.

А если мы говорим о разнице между 1200 и 1300 нит (iPhone 13 и Galaxy S22), то она будет совсем незначительной. Измерительная аппаратура, конечно же, покажет разницу в 100 нит, но для нашего сознания (для нашей реальности) она будет куда менее значимой, чем те же 100 нит разницы между экранами 500 и 600 нит.

Получается, в характеристиках мы видим очень большое преимущество экрана, тогда как в реальности оно может оказаться ничтожно малым.

Поэтому, если бы яркость указывалась «по-человечески», то вместо нит или дополнительно к нитам следовало бы указывать яркость в каких-то относительных (логарифмических) величинах. Чтобы покупатель понимал реальную разницу между двумя экранами, которую он сможет увидеть глазами, а не измерительной аппаратурой.

Да и нет по сути никаких 1750 нит в Galaxy S22 Ultra или 1200 нит в iPhone 13 Pro Max. Получить такое значение можно будет только в очень специфических условиях — при просмотре HDR-фильма, когда на экране будет отображаться крохотный кусочек белого цвета, а в метаданных будет прописана высокая максимальная яркость.

Что касается других параметров экрана, мы уже подробно обсудили некоторые из них в следующих материалах:

О телеобъективе по-человечески

Теперь немножко поговорим о камерах. Как вы знаете, все производители указывают кратность своих телеобъективов или то, во сколько раз они приближают картинку.

Чтобы далеко не ходить за примерами, взглянем на характеристики уже упомянутого выше Galaxy S22 Ultra:

телеобъективы samsung galaxy s22 ultra

Мы видим, что у смартфона есть два телеобъектива, один из которых приближает изображение в 3 раза, а другой — в 10 раз. И на самом деле здесь нет никакого обмана. Упомянутые объективы действительно имеют такую кратность.

Так в чем же подвох?

Всё дело в том, как именно мы воспринимаем фразу «в 10 раз». Нам подсознательно кажется, что речь идет о возможности приблизить видимый нами объект в 10 раз. То есть, мы видим маленькую луну на ночном небе и думаем, что смартфон с 10-кратным зумом увеличит её изображение в 10 раз.

Другими словами, подавляющее большинство пользователей относятся к телеобъективу смартфона как к биноклю или подзорной трубе, которые увеличивают изображение во столько раз, во сколько заявлено в характеристиках.

Но с чего вы взяли, что производитель имел в виду «в 10 раз относительно того, что видит человек невооруженным глазом»?

На самом деле в характеристиках всегда указывается кратность телеобъектива относительно основной камеры смартфона, а не человеческого глаза. То есть, если основная камера «видит» объект размером X, то 3-кратный телеобъектив увеличит этот объект до размера 3X, а десятикратный — 10X (в 10 раз).

Проблема лишь в том, что основная камера любого смартфона «видит» все объекты размером вдвое меньше того, что видит человек. То есть, наш глаз уже является «2-кратным телеобъективом» по отношению к основной камере любого смартфона.

Поэтому, когда мы видим на каком-нибудь iPhone 12 Pro двукратный телеобъектив, то должны понимать, что на самом деле этот объектив не приближает картинку в 2 раза. Он «видит» размеры объектов и перспективу такими, какими их видим мы невооруженным глазом.

Соответственно, 10-кратный телеобъектив Samsung Galaxy S22 Ultra в реальности увеличивает картинку лишь в 5 раз! То есть, если мы хотим воспользоваться 10-кратным объективом смартфона как «подзорной трубой», то это будет труба с 5-кратной оптикой. И приближать она будет объекты в 5 раз, а не 10. Соответственно, 3-кратная оптика iPhone 13 Pro Max не сможет увеличить наблюдаемый нами объект и в 2 раза.

Повторюсь, формально производитель никого не обманывает. Оптический зум 10x действительно увеличивает изображение в 10 раз относительно того, что «видит» основная камера смартфона.

Но если бы эта характеристика указывалась «по-человечески», тогда рядом с «10x» следовало бы для телеобъективов указывать его кратность как бинокля или подзорной трубы, чтобы человек осознавал, во сколько раз он сможет приблизить ту же луну.

С другой стороны, приближение и кратность еще усложняются тем фактом, что мы не просто смотрим в камеру смартфона как в подзорную трубу. На выходе мы получаем снимок и объекты на снимке можно дополнительно увеличивать, если разрешение фотографии достаточно высокое.

Другие характеристики

На самом деле, в технических характеристиках еще много подводных камней.

Это касается и «уровня излучения» смартфона (SAR), на который многие обращают внимание и выбирают аппарат, в котором это число меньше, тем самым попадая в интересную ловушку.

Если понимать сам процесс тестирования и определения уровня излучения, то число SAR фактически говорит лишь о том, что смартфон успешно прошел испытание и является безопасным с точки зрения науки, а не о том, какое влияние он будет оказывать на ткани тела.

Также у многих людей есть проблемы с пониманием громкости звука. Не так давно на одном популярном техно-сайте автор писал такой любопытный текст:

Motorola edge+ будет самым громким смартфоном, его громкость выше на 60% (чем в среднем по больнице). Если посмотреть на текущие громкости звучания смартфонов на уровне 80-90 дБ, то получается, что motorola edge+ будет выдавать около 140 дБ…

Если же перевести этот текст на человеческий язык, то автор сказал буквально следующее: динамик Motorola Edge+ будет в 64 раза громче динамиков обычных смартфонов. Но компания-то заявила всего лишь о 60%, что даже не в 2 раза громче. А всё дело снова в логарифмической шкале.

Но о звуке мы обязательно поговорим в другой раз, так как звук — это не только динамики. Многие пользователи ищут хороший смартфон для прослушивания музыки в наушниках и обращают внимание на ЦАП, усилитель и другие неочевидные характеристики.

Алексей, главред Deep-Review

 

P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на наш научно-популярный сайт о мобильных технологиях, чтобы не пропустить самое интересное!

Если вам понравилась эта статья, присоединяйтесь к нам на Patreon - там еще интересней!

 

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии...

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Подписаться
Уведомить о
24 комментариев
Новые
Старые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Алекс
2 месяцев назад

А куда пропала статья про боке?

Андрей
3 месяцев назад

Крутяк. Спасибо.

Михаил
3 месяцев назад

Может не совсем по теме, но все же напишу. Заметил что айфон при отображении фотографии делает то же самое что при отображении hdr видео — увеличивает яркость отображения источников с большой яркостью. Фонари становятся очень яркими. Не встречал об этом нигде упоминания раньше. 😉

Михаил
3 месяцев назад
Ответить на  Алексей (Deep-Review)

На паре скачанных фото из Яндекса этого не было. Получается пока только на фото сделанных на айфон. Он повышает яркость белых ярких источников. Как я это заметил? Если открыть галерею в режиме отображения миниатюр, а потом открыть фото то видно что яркие источники как бы дополнительно подсвечиваются и повышается яркость этих пикселей, при том что яркость фона интерфейса такая же. Точно так же выглядит и hdr видео снятое.
Заметил по фонарям ночью и по белому фону фотографии через прозрачный лёд. Причём на фото где нет особо ярких источников как будто бы и нет разницы или не заметно.

p.s. Сегодня показали realme 9 pro там ips!))) но что особенно обидно в 9 pro+ стоит очень интересная матрица камеры, но амолед((

Последний раз редактировалось 3 месяцев назад Михаил ем
Александр
3 месяцев назад

Очень интересный материал. Сейчас всё решает маркетинг.. Я точно не помню, есть ли на сайте подобная статья про физические ограничения параметров смартфонов? Т.е. не с точки зрения человека, а с точки зрения физики и науки в целом. Помню были подобные упоминания в разных статьях, например, новая матрица Самсунг на 200 мп, где пиксель меньше красной длины волны (я кстати пока не понимаю как это возможно), или про размер матрицы было в статье про Сони (понятно что всё зависит от толщины, но можно примерно прикинуть среднюю толщину модуля камеры, средний объектив и посчитать какая матрица возможно максимально). Была ли подобная статья?

Михаил
3 месяцев назад

Получается у человеческого глаза довольно узкий угол изображения, но за счёт постоянных быстрых микродвижений глаз кажется что угол очень широкий.

Михаил
3 месяцев назад
Ответить на  Алексей (Deep-Review)

Верю Вам на слово про периферическое зрение, и мне кажется даже это можно заметить что оно не качественное. 😉
Но не совсем понятно как 90 градусов по горизонтали обзора каждого глаза превращаются в 180? Глаза ведь смотрят в одно место и получается частичное пересечение?

Михаил
3 месяцев назад
Ответить на  Алексей (Deep-Review)

Понял о чем Вы — об общем поле зрения. А я наверное имел в виду про область фокусировки. Интересно что довольно большая зона без цветов, но мы этого не осознаём))

Кстати как лицо отчасти заинтересованное хочу предложить кажущейся интересной тему — строение сетчатки, особенности и хирургический прогресс за последние годы в этой области. Так как кажется что прогресса особо-то и нет, ибо очень мелко и сложно. Но может ошибаюсь. )

Роня
3 месяцев назад

Боже, почему у меня в школе не было такого преподавателя! В моей жизни заново открылись логарифмы! Спасибо вам большое!

Алекс
3 месяцев назад

Алексей, ждать от Вас обзор линейки s22?

Артур
3 месяцев назад

Спасибо, очень интересно, было бы здорово развить аудилотематику и дальше, столько мифов и предрассудков нет пожалуй ни в одной техноветке: (слышим ли мы форматы 32бит, флак и нынче модный dsd, отличия звучания через балансный кабель, а также проводного и беспроводного звука, вред блютуз наушников и т.д

Денис
3 месяцев назад

Молодцы, развенчивание таких мифов или проведение ликбезов по базовым вещам нужны даже тем, кто считает себя продвинутым пользователем. А среднему потребителю так и тем паче.

Сергей
3 месяцев назад

Спасибо, очень интересно 🙂

Ivan
3 месяцев назад

Спасибо. Очень интересная статья.

Дмитрий
3 месяцев назад

Спасибо,просто отличная статья,я тоже всегда считал,что всё субъективно,у каждого своё восприятие,и время тоже