Ми продовжуємо серію наших публікацій про технології, що застосовуються в сучасних РК-телевізорах (радимо також прочитати першу статтю з цієї серії, присвячену світлодіодному підсвічуванню). Сьогодні мова піде про різні варіанти технологій, які використовують для забезпечення частоти зміни кадрів 200 Гц.
Історія питання
Перші електронно-променеві трубки (і прилади з їхньої основі) з'явилися ще 20-ті роки ХХ століття. Через недосконалість наявних на той момент технологій частота вертикальної розгортки в них збігалася з частотою змінного електричного струму в розетці, що становить 50 Гц у Європі та 60 Гц у США та Японії. У результаті ці значення лягли основою стандартів PAL/SECAM і NTSC, у яких частота оновлення становить 50 і 60 полів на секунду відповідно. Зверніть увагу, що йдеться саме про поля, а не про кадри, оскільки PAL/SECAM і NTSC спочатку передбачають надрядкову розгортку. Черезрядкова розгортка відрізняється від прогресивної тим, що на екрані відображається не весь кадр одночасно, а парні та непарні рядки по черзі.
Однак черезрядкова розгортка, особливо з такою невисокою частотою, призводить до того, що зображення на екрані починає мерехтіти. Саме тому в дорогих ЕПТ-телевізорах застосовувалися схеми, що подвоюють частоту розгортки до 100 або 120 Гц (залежно від стандарту мовлення).
Ліричний відступ:у більшості художніх фільмів, знятих на 35-міліметрову плівку, використовується частота оновлення 24 кадри на секунду, тоді як PAL/SECAM-телевізори здатні відображати відео з частотою, кратною 25 кадрів на секунду. Тому у вас вдома такі фільми програватимуться приблизно на 4% швидше, ніж у кінотеатрі. Щоб уникнути цього, вибирайте телевізори зі спеціальною функцією, що забезпечує коректну швидкість відтворення контенту з частотою 24 к/с (зазвичай вона називається Real Movie 24p або схожим чином). Ця проблема зникне тоді, коли у широкому продажу стануть доступні телевізори з частотою оновлення 600 Гц, але це станеться ще нескоро.У телевізорах на основі РК-панелей мерехтіння практично відсутнє, оскільки поняття розгортки до них не застосовується (у них відсутній промінь, що сканує, зображення виводиться на екран відразу). До того ж вони завжди показують прогресивний сигнал, який у разі потреби добудовується із черезрядкового. Однак людське око може розрізняти артефакти, якщо зображення на екрані оновлюється з частотою менше 60 Гц. А для динамічних сцен взагалі чим вище частота зміни кадрів, тим краще, оскільки в іншому випадку може бути помітна нерівномірність руху. Англійською це явище називається judder (російською цей термін можна перекласти як «смикування»). Крім того, чим менше кадрів в секунду показує телевізор, тим більш розмитими будуть виглядати на його екрані предмети, що рухаються. Для зменшення посмикування та розмивання картинки виробники застосовують різні технології, що дозволяють збільшити частоту оновлення кадрів на екрані телевізора.
Дві технології, два підходи: MEMC проти скануючого підсвічування
Практично всі виробники використовують технологію, яка називається MEMC (Motion Estimation and Motion Compensation, тобто передбачення та компенсація руху). Процесор телевізора при цьому добудовує «проміжні» кадри і показує їх у проміжку між «справжніми», завдяки чому плавність та чіткість зображення підвищуються.
Технологія MEMC: реальні 200 Гц
Таким чином, можна ефективно підняти частоту кадрів до 200 Гц, однак для відображення 200 кадрів в секунду необхідно мати потужний процесор для обробки відеопотоку і швидку матрицю з часом реакції 5 мс або менше. Зате це будуть чесні справжні 200 Гц. В даний час так роблять дві компанії - Samsung і Sony (така подібність не дивно, якщо врахувати, що обидві компанії виробляють матриці для своїх телевізорів на спільному підприємстві S-LCD). Причому Sony застосовує цю технологію тільки в найдорожчих моделях, Samsung ж демократичніший.
MEMC + скануюче підсвічування: як би 200 Гц
Інші виробники, включаючи Toshiba, Philips і LG, застосовують MEMC у комбінації з технологією під назвою Scanning Backlight (сканування підсвічування). MEMC забезпечує відображення 100 кадрів в секунду, проте при цьому підсвічування екрана вмикається та вимикається з частотою 200 Гц. При цьому досягається практично той же ефект, що і у випадку зі справжньою 200-герцовой розгорткою, проте спостерігаються і побічні ефекти, серед яких зниження яскравості, що сприймається (не дивно, оскільки підсвічування половину часу вимкнена), двоїння і мерехтіння зображення.
І якщо у випадку з двома технологіями LED-підсвічування можна сказати, що обидві мають свої переваги, то в цьому випадку чесні 200 Гц однозначно виграють у нечесних у всьому, крім вартості готового телевізора. Заради справедливості треба сказати, що більшість виробників, які використовують скануюче підсвічування, чесно пишуть про це в характеристиках своїх продуктів. Маленькі літери внизу сторінки.
Коли ми вибираємо телевізор, часто стикаємося з таким параметром як частота кадрів - Гц. Виробники телевізорів підносять власну технологію як найкраще рішення на ринку РК-телевізорів, обіцяючи нам найкращу якість картинки. А маркетологи активно використовують різні хитрощі при розрахунку заповітного параметра.
У технічних характеристиках виробник часто вказує чималі цифри - 100, 200, 400, 600, 800, 1200Гц і таке інше.
У цій статті з'ясуємо вплив цього параметра на якість зображення, а також спростуємо відомі міфи та помилки, пов'язані з частотою телевізора.
Що таке частота оновлення кадрів телевізора?
Не варто плутати частоту оновлення РК матриці та частоту оновлення кадрів відео.
Кадрова частота оновлення — це кількість кадрів відео-контенту, що відображаються на екрані телевізора за 1 секунду. Частота залежить від типу контенту.
Стандартна частота знятого фільму – 24 кадри в секунду.
Частота ТВ-контенту – 50 кадрів на секунду (у Європейських країнах).
Частота оновлення - це параметр, який означає, скільки кадрів в секунду здатний відображати РК телевізор, це значення не покращить якість картинки в фільмах.
Де буде корисною вища частота оновлення РК матриці?
Наприклад, при підключенні до комп'ютера РК-телевізор з матрицею 120 Гц відображатиме більш плавну анімацію в Windows. При підтримуючій відеокарті можна отримати хорошу картинку в іграх.
Навіщо нам додаткові Гц?
У старих кінескопних телевізорах з діагоналлю екрана понад 70 см, при стандартній частоті 50-60 Гц спостерігалося сильне мерехтіння, що давало додаткове навантаження на очі.
Причиною цього була не низька кількість кадрів, а особливість самої технології. Тому інженери розробили ЕПТ-телевізор із частотою оновлення 100 Гц. З такою частотою картинка не блимала, а очі не втомлювалися.
Саме тому виникла хибна думка, що телевізор з великим значенням частоти не впливає на зір.
У РК телевізорі з частотою 60 Гц мерехтіння немає, і збільшення показника частоти необхідне для інших цілей.
Технологія 100,200,400,800 Гц
Основний недолік РК телевізорів зменшення роздільної здатності відображуваного кадру в динамічних сценах.
На динамічний дозвіл впливає відгук матриці, викликаний повільним перемиканням рідких кристалів від поточного кольору абсолютно чорний і назад. Прикладом якісного відображення швидких сцен у фільмах буде будь-який плазмовий телевізор.
1.Застосування Led підсвічування для збільшення динамічної роздільної здатності - скануюче підсвічування. Найпростіший метод. Вплив на чіткість зображення помітно, але при цьому знижується значення яскравості і спостерігається мерехтіння. Користь від цієї функції не є однозначною. Використовується у бюджетних телевізорах.
2.Вставка додаткових кадрів. Технологія вимагає потужний процесор і застосовується в моделях середньої цінової категорії.
Вплив на картинку у динамічних сценах значний. Є ряд недоліків:
— якщо цю функцію використовувати під час перегляду звичайних фільмів, то з'явиться ефект вистави:
— під час створення додаткових кадрів спостерігаються значні артефакти як неправильного накладання кадрів і залишкового зображення.
3. Комбінований метод. Вищезазначені технології та різні алгоритми обробки, згладжування та усунення дефектів картинки. Краще рішення. Можна регулювати створення додаткових кадрів і рівень придушення ефекту розмиття в динаміці окремо. Тим самим одержати високі показники динамічного дозволу у фільмах (24fps) без ефекту вистави.
Числове значення, що вказується в характеристиках, - це індекс обробки зображення, в суму якого входять робота всіх технологій телевізора. У цьому ефективність індексу залежить від числового значення.
Висновок.
Не треба гнатися за значенням показника Гц, це маркетинговий хід, щоб продати телевізор дорожче. Якість картинки залежить від комплексу технологій для покращення зображення. Частота більше 100 Гц має сенс бути в телевізорах з підтримкою 3D зображення, в інших випадках не женіться за цим значенням.
Паспорт кожного сучасного РК-телевізора або комп'ютерного монітора містить таку характеристику як частота оновлення екрана. Але навіть продавець-консультант не завжди здатний пояснити, як фактично цей показник впливає на зображення, чим відрізняється картинка 50Гц, 100Гц, 200Гц і яку частоту краще вибрати. Однак різниця існує і досить помітна: кількість Гц відчутно позначається на якості. Часом варто дещо збільшити витрати на покупку, але придбати більш вдалу модель із чітким зображенням та плавними переходами динамічних кадрів.
Не варто плутати цей показник із частотою кіно-зйомки, яка дорівнює 24 кадрам на секунду, або показником телеконтенту, що дорівнює 50 кадрам. Частота оновлення екрана телевізора або розгортка вимірюється в Гц (герц). Показник Гц вказує, скільки кадрів за секунду здатна показати панель.
Чим вище ця характеристика, тим чіткішою буде картинка, без «змащених» рухів і мерехтіння.
Якщо трохи заглибитися в історію, то монітори і телевізори, що вже морально застаріли, мали скромну частоту 50Гц, не приховуючи «розмазаних» сюжетів при швидкому переміщенні об'єкта. Пізніше їх замінили на більш технологічні пристрої з розгорненням 100Гц. У новинках повністю усунули неприємне мерехтіння, але говорити про якість досі не доводилося. Як сказано вище, теле-контент видає 50 кадрів за секунду (що дорівнює 50Гц), оновлені моделі «домальовували» проміжні кадри,цим, трохи збільшуючи чіткість зображення до задовільного рівня. Але порівняно з попередниками, телевізори вважалися відмінними, а якісніша альтернатива була відсутня.
Висока якість зображення забезпечать як мінімум 200Гц, коли цифрова обробка відео проектує вже три додаткові проміжні кадри. Хоча виробник і обіцяє, що 100Гц для сучасної техніки достатньо, але це не зовсім правда. Достатньо включити два телевізори з різною частотою: у порівнянні різниця як при розгортці в 100 і 200 Гц буде помітна. Але слід брати до уваги і роздільну здатність екрана. Для сучасних типів 120 Гц цілком достатньо.
Технічний опис процесу розгорнення
Щоб зрозуміти, що таке частота оновлення, і як відбувається домалювання кадрів, потрібно розібратися у видах рідкокристалічних телевізорів та моніторів, які сьогодні є на ринку.
Тепер про саму технологію частоти оновлення дисплея. Телевізійний ряд, що надається каналами некомутованого зв'язку, видає 50 кадрів на секунду. Цифрова обробка відео дозволила копіювати кожен кадр та показувати його двічі, так народилася розгортка 100Гц. Технологія дозволила виключити найнекомфортніший дефект зображення. мерехтіння.
Подальші розробки запозичили технології з комп'ютерної анімації, коли техніка бере за основу два кадри і створює всі інтелектуально проміжні, створюючи плавний і чіткий рух. На відміну від комп'ютера, телевізор не має поняття «майбутній кадр», але й цього виявилося достатньо. Домалювання додаткових кадрів здійснюється на основі аналізу минулих, що забезпечує високу точність та плавність зображень. Об'єкти, що рухаються на високій швидкості, чіткі та не розмиті.
Що пропонує ринок в даний час
Найсучаснішими сьогодні вважаються панелі з частотою розгортки 600 і 800Гц з вбудованою технологією Sub-Field Driving, яка обіцяє неперевершену якість картинки. Існує чимало сумнівів щодо таких характеристик. Недовіра до виробників народжена вже давно, коли подібна техніка тільки-но починала виходити на ринок. У ті часи маркетологи не соромилися приписувати герці, коли технології домальовування зображень вставляли не копії кадрів, а просто чорні картинки, які око не здатне сприйняти. Таким чином, якість не підвищувалася, проте збут цифрової електроніки йшов дуже добре. Сучасні РК-телевізори відомих марок відповідають заявленим у паспорті параметрам, і тут сумніватися не варто. Найважливіше подбати про наявність , що дозволяють передавати оцифровані канали супутникового або кабельного ТБ.
На що впливає дозвіл
Говорячи про частоту розгортки телевізора, не можна не згадати про інші важливі параметри. Крім вищеописаного показника варто звернути увагу на Роздільна здатність екрану, що також впливає на якість зображення. Показник вимірюється у пікселях (p).
Варто зазначити, що безперервний розвиток технологій, їх удосконалення призводить до того, що кожна нова модель значно краща за попередню. Близько п'яти років тому на піку популярності були пристрої в 720p, а моделіFullHD у 1080pтільки з'явилися і коштували вдвічі дорожче, але сьогодні їхня вартість практично зрівнялася. Сучасний ринок оновлений новим показником роздільної здатності HDTV – 4K Ultra HD, здатним відображати у чотири рази більше пікселів, ніж Full HD.
новийUHDTV або 4Кмає більшу передачу кольору, частота розгортки 120Гц забезпечує чисте, чітке і реалістичне зображення. Важко оцінити, що краще: повне занурення в 3D або свехреалістичні зображення нового формату роздільної здатності. Але не варто списувати з рахунків Full HD у 1080p. Дозвіл хоч і відходить на другий план, але активно використовуватиметься ще тривалий час. Більшість контенту «заточено» під цей дозвіл, на відміну від нового UHDTV, під який і фільмів ще практично не випустили, а існуючі коштують не дешево. Тому вибрати можна лише, виходячи з якості вхідного сигналу.
Більш того, вага такого файлу значно більша, поточні кабелі, швидкість Інтернету та Wi-Fi-роутер теж доведеться замінити на більш швидкі та потужні, здатні відтворювати та відображати відео надточного формату.
Підводячи підсумок
Зважаючи на всі значущі параметри, можна зробити кілька висновків.
- Розгортказабезпечує плавне зображення, чітке розкадрування об'єктів, що рухаються.
- Дозвілзабезпечує реалістичне промальовування кожного кадру, коли можна розглянути всі деталі, точно передається колір, рух води чи людей.
- Вибираючи, яка модель телевізора краще, варто аналізувати всі ключові характеристики в сукупності, щоб і роздільна здатність екрану, і частота оновлення кадрів були на рівні.
І ще, не соромтеся вмикати та порівнювати зображення в магазині перед покупкою. Консультанти ніколи не зможуть на словах описати якість картинки тієї чи іншої моделі. Максимальний комфорт і задоволення нового придбання будуть на висоті, якщо підійти до вибору з часткою критичності.
