UPSCALING SHOOTOUT - อัพสเกล สำคัญแค่ไหนสำหรับหนัง Blu-ray 1080P บน 4K TV ?

[TheJia]

**ถ้าภาพโหลดไม่ขึ้นอาจจะต้องลองกด refresh ดูนะครับ ขนาดไฟล์ค่อนข้างใหญ่

เกริ่นนำ
หลายๆคนคงเคยได้ยินคำว่า UPSCALE กันมาผ่านหูผ่านตาแล้วนะครับ โดยคร่าวๆการอัพสเกลสำหรับทีวีก็คือระบบที่ใช้ในการขยายขนาดภาพ จากภาพที่มีขนาดเล็ก ให้ใหญ่ขึ้นเพื่อแสดงผลบนหน้าจอทีวี, เนื่องจากทีวีปัจจุบันมีความละเอียด pixel ที่สูงมาก ในขณะที่ Source ภาพของเราส่วนใหญ่ ยังมีความละเอียดต่ำกว่า จึงต้องมีการขยายภาพช่วย, ซึ่งคุณภาพและวิธีการขยายก็แตกต่างกันไปตามแต่ละบริษัทผู้ผลิตทีวีและชิพประมวลผลนั้นๆ

info : ทีวี 4K มีความละเอียดสูงกว่า Full HD 1080p อยู่ 4 เท่า, แปลว่าหนัง Blu-ray 1080p จะต้องถูกขยายภาพให้ใหญ่ขึ้น 4 เท่าเพื่อให้เต็มจำนวน Pixel ของจอ 4K ... ดูแล้วต้องขยายเยอะอยู่นะครับ


นิยามสั้นๆคำว่า ระบบอัพสเกล จากบทความของคุณโรมัน
"ระบบอัพสเกล" คือระบบที่ช่วย "เพิ่มความคมชัดและรายละเอียดของภาพที่กำลังแสดงบนจอทีวี"

แต่ผมก็นึกสงสัยมาตลอดครับ เวลาได้ยินคนบอกว่า
"ทีวี 4k เครื่องนี้เปิดหนัง Blu-ray ชัดมาก ต้องเป็นเพราะระบบ upscale ดีมากแน่ๆ ถึงได้ชัดขนาดนี้"

คำถามที่เกิดในหัวคือ
- จริงๆแล้ว upscale มันช่วยแค่ไหนเวลาดู source 1080p ?
- ถ้าเราปิดระบบ upscale ไปเลย ภาพมันจะห่วยแตกขนาดไหนนะ ?
- Blu-ray 1080p มันไม่ตรงกับหน้าจอ 4k นี่ ตามเซ้นส์แล้วภาพก็ควรจะแตกสิถ้าไม่มี upscale ... ?
- ภาพจาก blu-ray ที่ไม่ผ่านการอัพสเกลเลยบนจอ 4k นี่มันจะออกมาเป็นยังไง ?

กระทู้นี้เรามาลองหาคำตอบไปด้วยกันดูครับ พร้อมมีตัวอย่างไฟล์ประกอบ ให้ไปทดลองกับทีวีที่บ้านด้วย

------------

ทำการทดลอง
เนื่องจากว่าระบบทีวีที่ใช้กันส่วนใหญ่ มันจะ Upscale ให้โดยอัตโนมัติ, มักจะไม่มีฟังก์ชั่นเปิดหรือปิดระบบนี้ (คือเปิดไว้ตลอด) ทำให้คิดว่าเราต้องส่งภาพที่เป็น 4K ไปดูบนจอเลย จะได้ไม่ต้องผ่านการขยายภาพของจอทีวีอีก, แต่ครั้นจะเอาไฟล์หนังมาแปลงเป็น Video 4K มันก็ดูจะลำบากไปสำหรับผมที่ไม่สันทัดเรื่องนี้, และ "ภาพเคลื่อนไหว"น่าจะสังเกตได้ยากกว่าการดู “ภาพนิ่ง” ด้วย, ผมจึงคิดว่าเอาภาพนิ่งจากวีดีโอมาขยายแล้วเปรียบเทียบกันจะง่ายกว่า, โดย capture ออกมาจากไฟล์หนัง Blu-ray 1080p แล้วขยายภาพให้เป็น 4K ด้วยวิธีต่างๆกัน ดังนี้ครับ



1. Nearest Neighbor (Photoshop) ขอเรียกว่าเป็นแบบ "ไม่ Upscale" เลยละกัน เพราะมันคือการขยายขนาด pixel เอาดื้อๆ จาก 1 ไปเป็น 4 pixel โดยไม่ได้ปรับปรุงภาพอะไรทั้งนั้น ไม่มีการเกลี่ย pixel ใดๆ เป็นวิธีขยายภาพที่น่าจะแย่ที่สุดแล้ว
2. Bicubic (Photoshop) เป็นอัลกอริทึ่มการเกลี่ย pixel แบบหนึ่งในหลายๆแบบ ทำให้ภาพดู smooth ขึ้นเมื่อถูกขยาย ซึ่งเป็นค่าเริ่มต้นที่ Photoshop ตั้งมาเวลาที่เราจะย่อหรือขยายภาพ
3. Sharper Scaling, โปรแกรมขยายภาพโดยเฉพาะ ซึ่งอ้างว่าสเกลภาพได้ดีกว่าระบบของ Photoshop [ref : http://a-sharper-scaling.com]
* ที่เลือกมา 3 แบบเพื่อเป็นตัวแทนการอัพสเกล 3 อย่างครับ, อย่างแรกคือเบอร์ 1 ไม่ได้อัพสเกลเลย, เบอร์ 2 คืออัพสเกลขั้นต่ำ และเบอร์ 3 คืออัพสเกลที่ดีขึ้นมาอีกระดับ
* บางคนอาจจะแย้งว่า วิธี Upscale ของทีวีมันใช้วิธีอื่นที่น่าจะดีกว่านี้, แต่อันนี้ก็คือเท่าที่ผมจะหาได้นะครับ โดยอยากให้ดูเปรียบเทียบกับภาพที่ไม่ได้อัพสเกลเป็นหลัก และเท่าที่ผมลองเทียบกับเปิดไฟล์วีดีโอโดยตรง ก็ได้ผลที่ค่อนข้างใกล้เคียงกับ sharper scaling ครับ

ภาพต้นฉบับ 1080P จากหนังเรื่อง Baywatch 2017


ภาพด้านซ้ายขนาด 4K ขยายด้วย Nearest Neighbor, ตรงกลาง Bicubic Photoshop, ด้านขวาโปรแกรม Sharper Scaling, จะเห็น pixel ของภาพด้านซ้ายชัดเจนมากเมื่อซูมดูที่ 200%, Bicubic จะดูนวลๆ และ Sharper Scaling จะดูคมกว่า Bicubic นิดหน่อย


แตกต่างกันมากใช่ไหมครับ ระหว่างแบบไม่อัพสเกลเลย และแบบอัพสเกล, แต่ดูภาพบนทีวีของจริง มันจะต่างกันขนาดไหนนะ ?
ผมได้ลอง Capture ภาพจากหนังหลายๆเรื่องมา แล้วขยายภาพด้วยวิธีดังกล่าว, เมื่อได้ชุดไฟล์ภาพ 3 แบบที่ดูแตกต่างกัน, ผมก็นำใส่ flashdrive แล้วเสียบลองกับช่อง usb ของทีวีเพื่อเปรียบเทียบ ผลก็คือ ? ? ?


------------

ผลการทดลอง
แบบไม่อัพสเกลเห็นเม็ด pixel ชัดเลยครับ 55, เพราะ pixel ภาพถูกขยายเป็น 4 เท่า
แต่ !!! มันไม่ได้เห็นง่ายขนาดนั้นน่ะสิ ผมต้องเพ่งจอ 55" ในระยะประมาณ 1 เมตร !! (ใครใช้ 65" น่าจะเห็นชัดกว่านี้นะ) และเห็นเม็ด pixel ได้ชัดจริงๆคือจ้องที่ประมาณ 2 ฟุต, เลยระยะ 1 เมตรไปบอกเลยว่าต้องพยายามเพ่งกันหน่อยถึงจะรู้ว่าภาพไหนเป็นภาพไหน, ... และอย่าลืมว่านี่เรากำลังดู "ภาพนิ่ง" อยู่ซึ่ง เวลาเราดูหนังจริงๆภาพมันเคลื่อนไหวตลอดเวลา ไม่ได้อยู่เฉยๆให้เราเพ่งแบบนี้, คิดว่าคนที่แบ่งแยกภาพจากการ upscale ได้ในระยะดูปกติ ต้องตาไวพอสมควร ไม่ก็ใช้ทีวีที่มีขนาดใหญ่มากๆ



ภาพที่ถ่ายมาจากทีวี, ให้ดูบริเวณเส้นผม จะสังเกตได้ง่ายกว่าบริเวณอื่นๆครับ ซูมเยอะหน่อยจะเห็นชัด



แต่นั่นเป็นเพียงผลการทดลองของผมคนเดียว, สกิลตาผมก็ไม่ได้เทพอย่างหลายๆท่าน ... เลยอยากเชิญชวนผู้สนใจมา "ทดลอง" กันครับ เป็นการทดลองง่ายๆ ทำได้ที่บ้าน อุปกรณ์ที่ต้องใช้ก็แค่ flashdrive 1 อัน และทีวี 4k เท่านั้น
------------

บทสรุป
สรุปเบื้องต้นตามความเห็นของผมนะครับ
1. ผมค่อนข้างแปลกใจในผลที่ได้นะครับ, แปลกใจแรกคือ ผลต่างนั้นน้อยกว่าที่ผมคาดไว้ และแปลกใจสองคือ สายตาผมยังอ่อนหัดนัก
2. ถ้าเรามี source ที่คุณภาพดี, การอัพสเกลของทีวีอาจจะไม่ต้องทำงานหนักมากนัก ภาพก็ออกมาน่าพอใจได้, แม้จะไม่ใช่ source ที่ตรงกับ native resolution ของทีวีก็ตาม
3. ประเด็นหลักที่อยากให้ดูนอกเหนือจากการเปรียบเทียบภาพคือ อยากให้ลองดูภาพขยาย 1080p เป็น 4k ที่ไม่ผ่านการอัพสเกลดูครับ (ลงท้ายชื่อไฟล์ว่า _noupscale โหลดได้จาก link ด้านล่าง), ทำให้ผมพอเห็นภาพว่า source Blu-ray 1080P บนจอ 4K มันก็ออกมาชัดแบบดูได้ดี แม้จะไม่ได้ใช้ระบบ Upscale ใดๆ

PS.
1. กระทู้นี้พูดถึงเฉพาะ source 1080p ที่มีคุณภาพที่ดีนะครับ เช่นแผ่น Blu-ray, ไฟล์ mkv ขนาดใหญ่, ถ้าหากใช้ source ที่ต่ำกว่านั้น อย่างเช่น 720p, 480p, DVD หรือสัญญาณทีวีดิจิตอลทั่วไป เคสเหล่านั้นการทำงานของระบบ Upscale ทีวี จะมีผลต่อภาพมากกว่านี้ครับ
2. ยังไม่ขอพูดถึงหนัง 4K แท้นะครับ, แน่นอนว่าต้องดีกว่า 4K Upscale อยู่แล้ว
3. ผมทดลองด้วยจอขนาด 55", คนที่ทดลองด้วยจอขนาดที่ใหญ่กว่า น่าจะเห็นผลต่างได้ชัดเจนกว่าครับ
4. ไฟล์วีดีโอที่ผมนำมา capture ภาพเกือบทั้งหมดเป็น mkv นะครับ มี x264 บ้าง, x265 บ้าง โดยผมคัดเฉพาะไฟล์ที่มีคุณภาพดีมาใช้ในการทดสอบครับ ขนาด 10GB+
5. วิธีการ resize ภาพของผม อาจจะไม่ถูกใจใครหลายคน, ถ้ามีใครมีวิธี resize ที่ดีกว่า เสนอมาได้ครับ จะนำไปปรับปรุงวิธีการทดสอบดูครับ
6. โปรแกรมดูภาพบน smart tv หลายตัว ไม่ได้ทำการอัพสเกลตอนเปิดดูไฟล์ภาพเหมือนตอนดูไฟล์วีดีโอนะครับ, หากใครลองโหลดไฟล์ภาพต้นฉบับ 1080p ไปเทสโดยตรง อาจจะได้ผลลัพธ์ประมาณภาพที่ขยายโดยไม่ผ่านระบบ upscale ได้, ขึ้นอยู่กับทีวีแต่ละยี่ห้อ

------------
มาทดลองกัน ด้วยทีวีของคุณเอง
ผมมีอัพโหลดไฟล์ภาพขนาดเต็มไว้, สามารถโหลดไปเทสได้เลยจาก link ด้านล่าง, แค่เซฟภาพใส่ flashdrive แล้วเอาไปเปิดดูกับทีวีครับ เป็นภาพขนาด 4K,  ได้ผลเป็นยังไง ลองมาแลกเปลี่ยนความเห็นกันดูครับ อยากให้ลองดูด้วยตัวเองมากกว่าอ่านจากบทสรุปของผมเพียงอย่างเดียว สนุกๆเหมือนเล่นเกมจับผิดภาพ

อุปกรณ์ที่ต้องใช้
1. TV 4K
2. USB Flashdrive
3. ไฟล์ภาพทดสอบ ใน link ด้านล่าง

4K Upscaled Comparison - แบบรวมในไฟล์ zip ขนาดประมาณ 40MB (แนะนำ, ไม่ต้องโหลดทีละไฟล์)
แตก zip ใส่ flashdrive แล้วจิ้มดูกับทีวีได้เลย
http://www.mediafire.com/file/zdv0m19sutdxy8f/4K_Upscaled_Comparison.zip

4K Upscaled Comparison - แบบแยกภาพ ภาพละประมาณ 1MB
กดดูภาพใหญ่ทีละภาพ แล้วค่อยเซฟ
https://ibb.co/album/iZ6YBF

ชื่อไฟล์ที่ลงท้ายตามรายการด้านล่าง
_noupscale = ไม่ได้อัพสเกล ขยายด้วยวิธี nearest neighbor
_bicubic = Photoshop Bicubic
_sharper = Sharper Scaling

ตัวอย่างไฟล์ภาพ
bw_002
https://image.ibb.co/eEeeow/bw_002_noupscale.jpg
https://image.ibb.co/eDsM1G/bw_002_bicubic.jpg
https://image.ibb.co/cgszow/bw_002_sharper.jpg
bw_001
https://image.ibb.co/e3gEMG/bw_001_noupscale.jpg
https://image.ibb.co/mFYTgG/bw_001_bicubic.jpg
https://image.ibb.co/jDsM1G/bw_001_sharper.jpg
got_001 (ดูตรงผมหยอยๆของทีเรียน จะเห็นชัด)
https://image.ibb.co/gGd5Tw/got_001_noupscale.jpg
https://image.ibb.co/bXmg1G/got_001_bicubic.jpg
https://image.ibb.co/b3DiFb/got_001_sharper.jpg

หรือใครอยากจะดูไฟล์ capture ต้นฉบับ 1080p ก็ตามลิ้งด้านล่างครับ
https://ibb.co/album/dpa4Jv
------------