Tại sao xem video 4K trên màn hình Full HD 1080p lại đẹp hơn video 1080p gốc?

Thông thường, mỗi pixel của màn hình chỉ hiển thị được một màu sắc là các phối màu khác nhau của RGB - Đỏ/Xanh Lá/Xanh Dương để tạo ra không gian màu đầy đủ cho hình ảnh. Phim 4K có tới hơn 8 triệu pixel dữ liệu, so với hơn 2 triệu pixel dữ liệu của phim 1080p. Một màn hình 1080p chỉ có 2 triệu điểm ảnh. Làm sao 2 triệu điểm ảnh có thể hiển thị được dữ liệu của 8 triệu điểm ảnh để mà trông nó nét hay đẹp hơn được?

------
Đầu tiên, hãy tìm hiểu về cấu trúc của một pixel - điểm ảnh dữ liệu được ghi lại trong các định dạng video hiện nay. Mỗi điểm ảnh cấu tạo gồm 3 phần: Luma , (Cb) Blue và (Cr) Red. Luma chứa dữ liệu về độ sáng tối của thông tin cần ghi lại. Blue và Red chứa dữ liệu về màu sắc. Kết hợp của cả 3 thành phần giúp pixel hiển thị tất cả màu sắc trong dải màu cần thiết.

Tuy nhiên, việc lưu trữ cả 3 thông số cho tất cả các pixel cần một dung lượng rất lớn, vì vậy, người ta đã phát triển ra một kỹ thuật gọi là chroma-subsampling 4-2-0. Kỹ thuật này giữ nguyên thông số luma Y nhưng dùng dữ liệu màu sắc Cb Blue và Cr Red của 1 pixel để chia sẻ cho 3 pixel khác, tạo thành một khối màu gồm 4 pixel. Nếu được lưu trữ ở dạng gốc, dữ liệu mỗi khối 4 pixel sẽ là 4:4:4, nghĩa là với mỗi khối 4 pixel, khi chia đôi ra, mỗi bên sẽ có 4 đơn vị dữ liệu màu. Còn với 4:2:0, cứ mỗi 4 pixel, khi chia đôi, một nửa sẽ có 2 đơn vị dữ liệu màu, một nửa sẽ không có gì
[center


[/center]

Sự chênh lệch về chất lượng hiển thị là chấp nhận được giữa 4:4:4 và 4:2:0, nhưng dung lượng lưu trữ thì giảm đến 50%, vì vậy 4:2:0 được sử dụng rất phổ biến.
--------
Để hiển thị được thông tin của 8 triệu điểm ảnh dữ liệu (4K) trên 2 triệu pixel vật lý (1080p) của màn hình, kỹ thuật downscaling được sử dụng. Vì trên cùng 1 diện tích, 1 pixel 4K nhỏ bằng 1/4 của 1 pixel 1080p, nên thuật toán sẽ ghép dữ liệu của 4 điểm ảnh 4K lại thành 1 điểm ảnh 1080p. Vì điểm ảnh 4K cũng sử dụng kỹ thuật chroma sub-sampling 4:2:0, nên khi ghép 4 điểm ảnh 4K lại, mỗi điểm ảnh 1080p mới đều sẽ có đủ luma, Cb Blue và Cr Red. Nghĩa là lúc này chúng ta có dữ liệu 1080p với chất lượng 4:4:4, chất lượng nguyên bản.
Đó là lí do video 4K dù xem trên màn hình chỉ có 1080p nhưng vẫn có những khác biệt nhận thấy được so với video 1080p gốc.
---------
TLDR: Như hình ảnh trên, một nhóm 4 pixel dữ liệu 1080p gốc chỉ thể hiện được một màu sắc với nhiều sắc độ. Trong khi nếu downscaling dữ liệu từ video 4K vào cùng một diện tích điểm ảnh, nhóm pixel 1080p sẽ thể hiện được 4 màu sắc khác nhau cùng sắc độ. Càng nhiều dữ liệu màu sắc thì hình ảnh càng đẹp và chính xác.

Xem video hay phim dưới định dạng 4K dù chỉ với màn hình 1080p vẫn sẽ đẹp hơn trông thấy (có thể thấy được nếu muốn thấy, ví dụ như em luôn soi rất kĩ).

4K/4K > 4K/2K > 4K/1080p > 2K/1080p > 1080p/1080p

Cre Nguyên Khôi Tham khảo: The Daily Note (Youtube), Reddit r/explainlikeiamfive

Đầu tiên là tâm lý của con người, cứ nhiều hơn là đẹp hơn thôi.

đơn giản thôi, 1 tô bún bò 30k.
ông vào quán ông kêu bán cho tô bún bò 40k.
cái tô vẫn to như vậy, nhưng bên trong có nhiều thịt hơn

Thấy cũng mịn và đẹp hơn thật.