Главная → Скачать софт → Ликбез от What Hi-Fi: Частота обновления кадров • Конверсия • Качество. Частота обновления экрана - какая лучше? Какую частоту экрана ставить Технология улучшения передачи движений что такое

Ликбез от What Hi-Fi: Частота обновления кадров • Конверсия • Качество. Частота обновления экрана - какая лучше? Какую частоту экрана ставить Технология улучшения передачи движений что такое

Все эти технологии есть индекс определяющий визуальное восприятие изображения и не имееют ничего общего с реальной частотой показа изображения.

Различные компании используют собственные названия технологии которая оценивает качество показа динамичных сцен или можно сказать искуственного повышения частоты просмотра изображения. И следует отметить что именно искуственного (повышения частоты), так как во первых все стандарты оговаривают частоту кадров, заложенную первоначально при записи изображения, как это происходит описано в статье

а второе это физические возможности матрицы по смене кадров секунду о чём ниже. .

1080i: чересстрочный стандарт с кадровой частотой 25, 29,97 или 30 кадров в секунду
1080p: стандарт с прогрессивной развёрткой допускающий использование кадровых частот 24, 25, 30, 50 или 60 кадров в секунду
720p: стандарт с прогрессивной (построчной) развёрткой, допускающий использование кадровых частот 50 или 60 кадров в секунду
SD: стандартное цифровое телевидение 50 или 60 кадров в секунду.
Аналоговый сигнал: 25 кадров в секунду.

На данный момент максимальна частота кадров даже в наиболее новом стандарте 1080p составляет всего 60 кадров в секунду. С 2017 года приняты новые стандарты которые позволят передавать видео с частотой 240 кадров в секунду.

Для более плавного просмотра динамичных сцен и предназначены эти технологии. Человек как известно не воспринимает частоту 50 Гц как мерцание, а воспринимает как постоянную составляющую.

Что бы достичь нужный эффект применяются технологии дублирования кадров, телезрителю каждый раз показывается например 2 одинаковых кадра при изначальной частоте 50/60 кадров в секунду, благодаря этому частота обновления уже 100 или 120 Гц. А если показать 3 то это уже 150/180 кадров в секунду. Подробней на примере технологии Samsung,

Из-за того что человек при 50Гц не замечает мерцания то ему всё равно какая частота 200, 400, 800Гц все эти названия есть распиаренный маркетинговый ход позволяющий продавать более дорогие телевизоры с совершенно не нужными функциями, с точки зрения физиологии человека. Тот же электрический ток у нас имеет частоту 50Гц но почему то никто не додумался продавать устройства повышающие частоту в 2 и более раз что позволяет создавать более мягкое освещение помещения, так как оно совершенно не нужно. Скажем так при увеличении например показателя 200Hz человек не заметит разницу в сравнении с 400 или 800.

В данном случае 200Hz, 400Hz, 600Hz, 800Hz это маркетинговые названия одной и той же технологии и они совершенно не означают что ваш телевизор показывает с этой частотой. В технологиях оговаривается что телевизор для зрителя показывает с какими то параметрами соизмеримыми с указанной частотой.

Для сравнения, современные матрицы экранов телевизоров LCD теже имеют как правило время отклика 2 мили секунды. TN матрицы не применяются в телевизорах ведущих производителей, применяются в основном матрицы изготовленные по IPS технологии так как они обеспечивают наилучшие углы обзора и качество изображения, а у них время отклика от 6-16мс. Подробней в статье

Но рассмотрим матрицу TN как самый идеальный вариант.

1 секунда-1000 мили секунд делим 1000/2=500 максимальное количество кадров которые может отобразить экран телевизора 500 кадров в секунду. Для преодоления законов физики производители оговаривают что например частота обновления экрана (учитывая возможные судебные иски придуманы различные названия не говорящие прямо о частоте обновления экрана такие как MCI, clear motion rate, AMR) увеличение как бы частоты показа картинки, достигается путём совместного применения увеличения частоты, специальной подсветки, процессора и т.д. В современных телевизорах с заявленной частотой более 400Гц производители не указывают время отклика матрицы экрана дабы не вызывать ненужных вопросов, а в 2013 году такой параметр как время отклика вообще убран из технических характеристик телевизора.

Плазменные панели имеют время отклика намного меньше и время отклика у них практически не учитывают, у плазмы возможно получить высокие частоты обновления изображения.

Повышение частоты обязательно применяется при просмотре активного 3D так как там происходит поочерёдное затемнение экрана телевизора для левого и правого глаза и как следствие уменьшение частоты показа в 2 раза.

Тем не менее данные технологии действительно визуально делают динамические сцены плавнее и удобней в просмотре, это достигается не только увеличением количества показываемых кадров но и применением специальных алгоритмов подсветки:

кратковременное выключение подсветки что позволяет убрать размытость картинки.
стробирование подсветки части кадра, на телевизоре экран подсвечивается в определённой последовательности.

Совокупность всех этих приёмов делает изображение визуально для телезрителя более плавным.

Но все телевизоры можно поделить на 3 группы

Телевизоры с реальной частотой смены кадров на экране 50 или 60 в секунду.
Телевизоры среднего сегмента как правило с 3D 120 кадров секунду.
Телевизоры премиум класса (дорогие телевизоры) 240 кадров в секунду в 2013 году это максимальная достигнутая частота смены кадров.

Какой можно сделать вывод: Да если вы смотрите видео с начальной частотой кадров 24 в секунду то включение функции улучшения динамического изображения действительно его сделает плавнее, но если вы смотрите видео с начальной частотой кадров 60 в секунду, то все эти технологии для вашего восприятия будут практически не заметны.

Стандартное изображение на большинстве моделях телевизоров имеет частоту обновления 50 раз в секунду. Данная величина способна обеспечить достаточно четкое, контрастное и яркое изображение происходящего на экране. А в новейших телевизорах, которые поддерживают Full HD разрешение, картинки отличаются еще более насыщенными цветами. К этому стоит добавить, что на экране кинотеатра изображение сменяется со скоростью 24-25 раз в секунду. Отсюда вопрос – тогда зачем нужна еще большая частота кадров, если и так все хорошо видно? Ответ на этот вопрос заключается в некоторых фактах, которые и представят все преимущества данного параметра.

Чем чаще, тем лучше

А теперь рассмотрим характеристики динамичного, быстро изменяющегося изображения, транслирующегося по стандартному жидкокристаллическому экрану телевизора. Можно вспомнить канал о животных, на котором гепард стремительно преследует антилопу или всевозможные опыты из популярных программ канала Дискавери. Оказывается, что для качественного просмотра всех движений, происходящих в передачах, будет недостаточно 50 Гц, являющихся стандартным параметром для большей части телевизоров. Особенно это может быть заметно в спортивных передачах: безусловно, вратарь, отбивающий летящую шайбу, будет различим на поле, а вот сама шайба может быть и незаметной. И такая ситуация характерна для экранов с низкой частотой. Именно из-за низкой частоты кадровой развертки динамические объекты выглядят размытыми, теряют резкость и за ними становится трудно наблюдать. Они могут отображаться и по-другому – дискретно. В данном случает это будут резкие, оторванные друг от друга движения, которые как бы оторваны друг от друга. Такой вариант также не способствует качественной оценке изображения.

Отсюда вопрос – можно ли каким-либо способом изменить ситуацию и сделать изображение максимально реалистичным? Конечно, это возможно осуществить при помощи увеличения частоты смены кадров. Именно этот параметр позволит усилить четкость и контрастность предметов, находящихся в движении.

У кого-то возникнет вопрос: «Откуда берутся недостающие кадры, которые превращают несколько разреженных кадров в единое целое плавное движение? Известно, что источник видеосигнала не занимается их передачей». Ответ может кого-то удивить, но он звучит так: недостающие кадры приходится «выдумывать». И занимается этой деятельностью специальный чип – «криэйтор» - видеопроцессор. Он отвечает за создание новых кадров и вставкой их между уже существующими, промежуточными. Кроме этой функции, видеопроцессор успевает заниматься и другими, не менее полезными делами: шумоподавлением, коррекцией цветопередачи, увеличением резкости изображения.

Первые сто

Первой величиной частоты кадров было число 100. То есть, 100 Гц, или сто кадров в секунду. Данная технология подразумевала, что сглаженность динамической картинки достигалась путем вставки между двумя последовательными «настоящими» кадрами всего одного промежуточного. Последний, впрочем, вполне справлялся со своей важной ролью и смягчал переходы от одного кадра к другому. Благодаря этому мелкие детали становились более заметными, а движения – более плавными и согласованными.

Однако с развитием компьютерно-кинематографической индустрии и появлением новых и стремительных экшенов иногда и 100 Гц оказывается мало. Производителям оборудования для просмотра ничего не остается делать, как только стараться угнаться за веяниями моды и подстроиться под новые требования. И сегодня новейшие разработки включают в себя и технологии, способные отображать за секунду уже не 100, а 200 кадров. «Ну, теперь-то точно никакие резкости и размытости не будут мешать просмотру футбольного матча, и мяч будет виден каждую секунду своего полета так, как будто он лежит на траве» - подумает кто-то радостно. Но пока еще рано так думать, не все так просто. Конечно, если телевизор действительно имеет частоту 200 Гц, то это вполне вероятно, а если нет? Кто-то из производителей ввел в производство данную технологию, а кто-то просто схитрил.

Преимущества честности

На сегодняшний день только две мировые компании по производству электронной техники используют частоту кадров в секунду, равную 200. Это фирмы Samsung и Sony. Как они достигают такой мощной величины? Для того, чтобы телевизор выдавал настоящие 200 кадров в секунду, видеопроцессоры (как правило, в количестве двух штук) между последовательными кадрами стандартного видеопотока в 50 Гц вставляют еще три промежуточных изображения.

В результате новой высокотехнологичной процедуры динамические сцены обрели совершенно новое видение. Технология 200 Гц позволит в мельчайших деталях рассмотреть сложный маневр футболиста или стремительный удар боксера. Теперь любой спортивный матч по телевизору – это настоящий праздник, создающий полное ощущение присутствия на стадионе или в спортзале. Следует заметить, что фаворитами новой технологии являются не только спортивные телепередачи, но и все фильмы, подразумевающие стремительность и скорость. Игроманы, имеющие телевизор с частотой обновления 200 Гц, также будут счастливы от реалистичности того мира, в который играют.

Стоит отметить, что улучшение изображения при развертке в 200 Гц касается не только динамичных отрывков. Более детальная проработка мелких деталей, которая включает в себя и глубину сцены, изображение на экране приобретает естественную дополнительную рельефность, а расплывчатый муар на наклонных движущихся линиях исчезает, его совершенно не видно даже при просмотре неспешных мелодрам и стандартных телесериалов.

И даже при просмотре фильмов, отображаемых с оригинальной для кинотеатров скоростью, равной 24 кадра в секунду (данный режим обозначается как «24p», так называемая прогрессивная развертка без чередования строк), технологическая новинка MEMC (аббревиатура от Motion Estimation Motion Compensation) присоединит к ним еще 7 промежуточных кадров. В результате этого, глаза максимально четко смогут увидеть движение, при этом мерцание или дискретность изображения зафиксированы не будут. К тому же, в дополнение к этой сказочной возможности, современные ТВ-приборы позволяют контролировать степень обработки прибавочного изображения, подбирая наиболее оптимальный вариант. Так, если вы перестарались и на максимальных настройках слишком много мелких деталей, которые не только улучшают видимость, но и кажутся слишком резкими, то можно просто переключить телевизор в другой, более «мягкий» режим функционирования MEMC-чипов. Таким образом, можно легко избавиться от излишней насыщенности картинки, при этом плавность двухсотгерцового перехода меж сценами, транслирующимися на телеэкране, останутся на своем месте.

Недостатки хитрости

Однако не все производители такие честные и пошли по пути честной развертки в 200 Гц. Кое-кто предпочел «обходной» маневр, предлагая нечто отличное от 200-герцовой развертки, но именуемое именно этим термином.

Как было сказано выше, честный производитель использует следующую схему улучшения качества динамического изображения: метод интерполяции данных MEMC, основанный на создании дополнительных кадров. Другие же изготовители, прикрывающиеся громкой величиной частоты обновления кадров своих экранов в 200 Гц, используют другой метод, ничего общего с увеличением частоты кадров не имеющий. Они применяют технологию гашения задней подсветки (Scanning Backlight - так называемая технология сканирующей подсветки). Использование этой технологии объясняется ее способностью устранять эффект размытости динамичного изображения.

Что же касается частоты, то у телевизора, имеющего псевдо-200 Гц режим, и работающего по технологии Scanning Backlight, реальная частота обновления кадра равна 100 Гц. Экран при этом делится на три части горизонтали, в которых задняя подсветка включается и выключается. Для того, чтобы изображение с частотой обновления в 100 Гц смотрелось как изображение с оригинальной частотой обновления в 200 Гц, к картинке на экране просто добавляется «бегущий» с частотой 100 раз в секунду темный прямоугольник. Кончено, данная инновация ничего общего с подлинной частотой кадров в 200 Гц не имеет. Естественно, что эта технология значительно дешевле первой, рассмотренной выше.

Сторонники метода, базирующемся на затемнении подсветки экрана, утверждают, что черные вставки помогают минимизировать эффект размытости объекта, который находится в движении, делая контуры более четкими в промежуточных кадрах. Также гашение лампы позволяет немного снизить расход электроэнергии.

Но поклонники именно этого метода сглаживания изображения не говорят о его недостатках. А они есть, и немалые. Во-первых, плавность динамичных сцен не становится большей, так как зритель видит такие еже 100 реальных кадров в секунду, как и без этой технологии. Во-вторых, гашение ламп снижает общую яркость изображения. А в-третьих, Scanning Backlight выводит на экраны телевизоров мерцание и размытость, заставляя нас мысленно возвращаться в то время, когда кинескопные телевизоры правили бал.

Тем не менее, наличие таких существенных недоработок в технологии, как гашение подсветки и реальные 100 Гц вместо позиционируемых 200 Гц, не останавливают ни производителей второго плана, ни мировых лидеров, таких, как Philips, Toshiba идругие.

Итоги

Технология 200 Гц действительно улучшает уровень визуального качества изображения. Пополнение видеоряда промежуточным кадром видимо улучшает восприятие всего происходящего на экране. В большей степени это качается сцен, в которых ведущие «роли» играют быстро движущиеся предметы или персонажи. Привлекательности этой технологии добавляет возможность регулировки степени обработки промежуточных изображений, которая может использоваться практически всеми: и любителями спорта, и ценителями фильмов, и искушенными геймерами.

Но стоит учитывать, что все эти достоинства в полной степени раскрываются и реализуются только в телевизорах с настоящей 200-герцовой частотой смены кадров. И эту технологию используют сегодня только две компании в мире: Samsung и Sony.

Актуальные модели SMART TV по состоянию на 2013 год.

При выборе телевизора с диагональю более 25"" покупатели сталкиваются с необходимостью решать, что лучше - 50 или 100 Гц? Эти таинственные герцы одни называют разверткой, другие - частотой кадров, причем некоторые считают, что это разные вещи. Попробуем разобраться, что же это такое.

Собственно, более правильно было бы употреблять название "развертка с частотой кадров 50 (100) Гц". Но это длинно, поэтому сокращают. В общих чертах, речь идет о системе формирования изображения на экране, определяемой особенностями телевещания. Она называется разверткой, потому что изображение на экране как бы разворачивается: электронный луч "рисует" кадр, перемещаясь от строки к строке сверху вниз, а по строке - слева направо.

Разработка основ телевидения происходила более полувека назад, и с тех пор особенно существенных изменений не было внесено. Однако требования к изображению выросли значительно.

Основные характеристики действующего в России стандарта телевещания: полный кадр изображения состоит из 625 горизонтальных строк, которые передаются в два приема (так называемые "полукадры"), в первом полукадре происходит развертка всех нечетных строк, во втором - всех четных строк. Строки второго полукадра (четные) передаются так, чтобы они размещались между строками первого (нечетными). Такая развертка называется чересстрочной . Несколько строк в каждом кадре используются для передачи импульсов управления разверткой. Там же размещается и дополнительная информация: телетекст, коды программ, и т.д. Полукадры передаются с частотой 50 Гц , то есть 50 раз в секунду, соответственно, один полукадр передается за 1/50 секунды, а целый кадр - за 1/25 секунды (25 кадров в секунду).

Главным, на сегодня, недостатком 50-герцового формата является эффект "мерцания" при выводе изображения на экран телевизора. Электронный луч "рисует" строки каждого полукадра последовательно, одну за другой, и в результате, когда луч "дорисовывает" последние строки, первые строки этого же полукадра уже успевают погаснуть. Мало того, что изображение "мерцает" с частотой 50 Гц, что уже можно заметить, но и горизонтальные линии "дрожат" с частотой 25 Гц. Эффект "дрожания" усиливается за счет особенностей системы кодирования цвета SECAM, стандартной для России, главный принцип действия которой - последовательная передача цвета (если совсем грубо объяснять, то в одной строке передается красная составляющая, а в другой, - синяя). Десятилетия назад, когда были заложены основы 50-герцового формата, данные недостатки не были существенны, к тому же телевизоры, как правило, имели небольшие размеры. У современных телевизоров диагональ экрана может быть значительно больше, а чем больше размер экрана, тем более заметными становятся мерцание и строчная структура.

Кроме всего вышесказанного, на наше восприятие телевизионного изображения также оказывают влияние и компьютеры, а точнее - компьютерные мониторы, имеющие частоту более 60 Гц. При длительной адаптации (во время рабочего дня) глаз привыкает к более высокой частоте и начинает замечать мерцание на меньших частотах.

Для борьбы со всеми этими недостатками созданы две основных технологии - прогрессивная развертка и частота 100 Гц.

При прогрессивной развертке в одном кадре изображения отображаются сразу все строки (чётные и нечётные), что позволяет значительно улучшить качество изображения. Прогрессивная развертка более совершенна, чем чересстрочная, однако основными источниками видеосигнала с прогрессивной разверткой на сегодняшний день являются только компьютер и некоторые модели DVD-плееров.

Надпись "100 Гц" означает, что данный телевизор умеет обновлять картинку на своем экране с частотой 100 Гц, то есть "полукадры" появляются вдвое чаще, чем при 50-герцовой развертке. Это можно считать первой ступенью в развитии 100-герцовой технологии. Чтобы выжать из существующего формата вещания максимум качества, в телевизоре, помимо 100-герцовой развертки, применяют цифровую систему обработки сигнала , например, когда при 100-герцовой развертке каждый из полукадров не просто удваивается (нечетный-нечетный-четный-четный), но и чередуется (нечетный-четный-нечетный-четный).

Как же 100-герцовая развертка и системы обработки сигнала действуют на практике?

Все очень просто: присмотритесь к реальному изображению, например, - диктор в студии зачитывает сводку новостей. Что изменяется в таком изображении? Да практически ничего: студия как стояла, так и стоит, диктор сидит себе, не шевелясь особенно, только глаза по тексту бегают, да губы двигаются. Что в таком изображении можно поправить?

Цифровая система может легко, в этом случае, удвоить разрешение по вертикали и горизонтали, то есть между каждой парой точек исходного изображения можно, вычислив, вставить еще одну. В результате качество изображения улучшается. Кроме того, накапливая кадры такого изображения, можно легко удалить шумы, которые носят случайный характер (цифровое шумоподавление) .

Более сложные системы обработки сигнала определяют количество подвижных и неподвижных объектов в изображении, определяется вектор движения каждого, путем вычисления из нескольких предыдущих кадров, далее остается только правильно расставить вычисленные новые точки, на их основе создать дополнительный (при 100 Гц - кадров должно быть в 2 раза больше!) кадр - и наблюдать свободное от мельканий, дрожания и других помех изображение!

Надо только отметить, что системы обработки изображения дают очень разное по итоговому качеству изображение, - все зависит от конкретно примененного алгоритма обработки, быстродействия системы, количества накапливаемых кадров, качества примененных аналогово-цифровых преобразователей. Итоговая стоимость таких телевизоров также очень сильно отличается, но, на сегодня, это единственный способ обеспечить высокое качество изображения при эфирном сигнале. Использование в качестве стандарта HDTV - цифрового телевидения высокой четкости - в России в ближайшее десятилетие, как это ни грустно, не ожидается.

ИТОГИ:

1. Телевизор с разверткой 100 Гц надо выбирать особенно тщательно, обращая особое внимание на применяемую систему обработки изображения. Разные фирмы по-разному реализуют эти системы, по-разному их называют, и их влияние на изображение тоже разное. Вот названия некоторых систем цифровой обработки изображения:

DRC, DRC-MF	Sony
D.I.S.T (75hz)	JVC
GIGA	Panasonic
Pixel Plus, Natural Motion	Philips
Hiper Pro 100	Toshiba
DRP	LG
Natural Scan, Digital Pro Picture	Samsung
DVM 100hz	Thomson

В оценке изображения надо обращать внимание на то, как воспроизводится движение разных объектов, - оно должно быть естественным, "гладким", без рывков, дерганья и "шлейфов". Немного наклонные, почти горизонтальные линии изображения не должны быть похожи на лестницу. Незначительное зашумление изображения не должно вызывать "цифровую паутину",- что-то вроде цифрового (маленькими квадратиками) шума, структура которого не движется вместе с изображением, а "живет" отдельно. Посмотрите внимательней на естественность цвета лиц, - лица не должны выглядеть, как "вспотевшие", в цвете лиц должна быть нюансировка. Не должно быть чрезмерной "оконтуренности" объектов: естественные складки кожи на лицах не должны быть похожи на боевые шрамы. Оцените воспроизведение мелких деталей изображения, например, как выглядит прическа на тех же персонажах. Для адекватной проверки и сравнения качества работы цифровых систем обработки изображения у различных телевизоров необходимо подавать сигнал как можно более хорошего качества (например, с DVD-плеера). Для оценки изображения лучше всего подходят спортивные репортажи, снятые с естественным освещением. Должны отметить, что аппарат, который пройдет все эти нехитрые тесты, и стоить будет немало. Телевидение - это, в любом случае, иллюзия, обман зрения. Просто вы должны для себя решить, какой именно "фокусник" делает свою работу лучше.

2. Какой бы качественной ни была цифровая система обработки изображения, она основана на вычислениях дополнительной информации из древнего формата 50 Гц. Отсюда следует, что, для снижения вероятности сбоев систем обработки изображения, сигнал на нее нужно подавать максимально высокого качества, чтобы исключить ложную обработку различного рода помех и шумов, иначе эти шумы и помехи могут стать только значительно более заметными. Нет особого смысла тратить деньги на дорогой телевизор, если сейчас у вас наблюдается изображение с шумами, двойными контурами и т.д. Лучше сначала купить спутниковую систему, или привести в порядок антенное хозяйство, а затем приобрести телевизор вашей мечты.

Среди прочих характеристик телевизора, кроме типа экрана, размера диагонали, разрешения, времени отклика матрицы, яркости, контрастности, углов обзора, сравнительно недавно появилась еще одна – число кадров, воспроизводимых за 1 секунду. У разных производителей и на Интернет-сайтах можно встретить различные названия этого параметра. Например, развертка, частота развертки, частота кадров, кадровая частота. Но с технической точки зрения правильно говорить "развертка с частотой кадров Х Гц". Далее по тексту, для удобства, будем применять просто «частота Х Гц».

Телевизор и телевидение: немного теории

В цветном телевидении, кроме передачи собственно картинки, передается еще и специальный сигнал цветности. Обработка этого сигнала может осуществляться различными способами, вследствие чего существует несколько систем, применяемых в телевизорах. Основными из них являются:

PAL – 625 строк, частота 50 Гц (Западная Европа);
NTSC – 525 строк, частота 60 Гц (Япония, Америка);
SECAM – 625 строк, частота 50 Гц (СССР, Восточная Европа, Африка).

Величина частот выбиралась исходя из стандартов национальных сетей электропитания. Излишне говорить, что именно система SECAM досталась России «в наследство» от Советского Союза. Отсюда и будем «плясать».

Итак, мы получили первые цифры, характеризующие стандартную телевизионную картинку:

частота 50 Гц;

625 строк (высота кадра), что при стандартном соотношении сторон 4:3 дает 625/4*3=833 (ширина кадра), т.е. стандартный телекадр имеет размеры 833х625 пикселей, если говорить современным языком. Но видимое изображение при этом составляет 576 х 768 пикселей.

Частота 50 Гц означает, что в секунду передается 50 кадров. Но в телевещании на самом деле все несколько сложнее. Передача кадра происходит в два приема: сначала передаются все нечетные строки, затем – все четные, образуя 2 полукадра. Такая развертка называется чересстрочной. Недостатки очевидны и наблюдались всеми: это заметное на глаз «подергивание» или «мерцание» картинки на экране, которое становится заметнее на ярких участках изображения и с увеличением размера экрана телевизора. Особенно это отмечают люди, имеющее слабое зрение, а также те, кто много времени проводит у монитора компьютера. Последние – в силу того, что мониторы имеют частоту 60 Гц и выше (теоретический предел, определяемый временем отклика – 85 Гц, который сейчас и используется в подавляющей массе мониторов). Таким образом, глаза «привыкают» к более качественной картинке и сразу же реагируют на ухудшение качества изображения. К тому же, и разрешение мониторов, как правило, намного выше.

Появление телевидения высокой четкости (ТВЧ) в формате Full HD (1920х1080 пикселей при частоте 60Гц) призвано решить проблему некачественной трансляции, но… не для россиян. Переход на новый формат требует полной перестройки, а, вернее, замены всей сети телевещания и, соответственно, многомиллиардных затрат. Дальнейшее понятно: не видать нам ТВЧ, как своих ушей, лет еще эдак …десят.

Зачем тогда производится выпуск и продажа телевизоров с высоким разрешением и повышенной частотой? В этом есть свой смысл: такой телевизор позволяет качественный просмотр контента, получаемого с компьютеров (видеофайлы и видеоигры), DVD–плееров, фототехники и видеокамер, а также некоторых спутниковых ТВ-каналов. Не забудьте при этом позаботиться о hdmi-кабеле.

Другим, альтернативным способом, решения проблемы стало увеличение частоты телевизора до 100, 200, 400 и даже 600 Гц. Казалось бы: чего проще? Всего-то нужно купить телевизор с высокой частотой и наслаждаться выдаваемой картинкой. Но, как и в любой «бочке меда» найдется…

Телевизор с высокой частотой: обман во благо

По большому счету, обманывают не лично вас, а ваши глаза. Здесь пользуются двумя особенностями человеческого зрения: инерционностью и сравнительно низкой разрешающей способностью глаз. Таким образом, уменьшение интервала между кадрами (световыми вспышками) позволяет добиться ощущения непрерывности картинки на экране. При этом глаз неспособен различать цвет мелких деталей, которые можно передавать даже черно-белыми.

Применение современных цифровых технологий позволило каждый кадр, получаемый из телеэфира, показывать по 2 раза – так родилась технология 100 Гц. И хотя эта технология не дает заметного улучшения качества изображения (т.е. его четкости), особенно в динамичных сценах, но главную свою задачу – устранение мерцания, она выполняет весьма успешно.

Для дальнейшего развития производители телевизоров позаимствовали идею из компьютерной анимации. Там, чтобы не делать множество рисунков, берутся 2 изображения (например, лицо в анфас и в профиль), программа делает поворот картинки в нужном направлении, т.е. затем голова на экране повернется на 90 градусов. При этом можно задать любой шаг угла поворота: чем он меньше, тем боле плавными будут движения, но больше размер полученного файла. Главное отличие в том, что у телевизора нет настоящего и будущего кадров, а только настоящий и предыдущий. Поэтому здесь применяется другой тип вычислений: процессор анализирует направление движения объекта в двух последних кадрах и по заложенному алгоритму производит «дорисовку» промежуточных кадров между последним и будующим, выдавая на экран телевизора следующую последовательность: кадр, дополнительные кадры, следующий кадр.

Увеличение плавности движений (опять же!) зависит от числа добавленных кадров. Самой известной в этом плане технологией является, пожалуй, Motionflow с функцией Image Blur Reduction от компании Sony. Здесь используется расчет и добавление 3-х дополнительных кадров, что обеспечивает частоту 200 Гц. Похожие технологии применяются и другими производителями телевизоров.

Вывод. Таким образом, можно говорить, обман глаз – это очень и очень полезная функция в телевизоре и частота 100 Гц и более лучше, чем 50. «Ложь во спасение», как говорится. Тем более, что мы получаем:

устранение мерцания экрана, что особенно важно с появлением больших телевизоров;
улучшенное воспроизведение быстро движущихся объектов.

Так покупать или нет телевизор с высокой частотой?

Сейчас осуществляется продажа телевизоров с заявленной частотой 400 и 600 Гц. Например, со встроенной технологией Sub-Field Driving 600 Гц. Как уже упоминалось, многие производители использовали увеличение частоты телевизора как маркетинговый ход и не гнушались приписками характеристик, которых и в помине не было. С соответствующим завышением цены. В частности, вместо дублирования картинки (кадра) вставлялся пустой черный кадр. Вместо вычисления промежуточных кадров просто повторялся несколько раз исходный.

К счастью, такие «ходы» остались в прошлом. Сегодня любой телевизор, будь то плазменный или жидкокристаллический, в обязательном порядке оснащается цифровой системой обработки изображения. Причем такая система, кроме устранения дрожи на экране, попутно фильтрует эфирные и электромагнитные помехи, дополнительно повышая качество картинки на экране.

Поэтому не сомневайтесь и выбирайте телевизор с частотой 100 Гц и выше.

Рассмотрим что такое индекс динамичных сцен и как он технически работает на телевизоре. Данное описание подходит для индексов динамичных сцен любого производителя.

Производители телевизоров патентуют собственные названия индекса:

Clear motion rate (CMR), Picture Quality Index (PQI) в TV Samsung

Picture Mastering Index (PMI) в TV LG

Perfect Motion Rate (PMR) в TV Philips

Motionflow XR в TV Sony

Active Motion & Resolution(AMR) в TV Toshiba

Backlight scanning BLS-cканирующая подсветка в TV Panasonic

Clear Motion Index (CMI) в TV Thomson

Subfield Motion в plazma Samsung

Эти технологии оценивает качество показа динамичных сцен, чем выше индекс тем более естественную картинку должен показать телевизор. Но телевизор изначально может показать не более 240 кадров в секунду больше не позволяют технические характеристики матриц экранов. Да и стандарты записи видео оговаривают, что максимально устройства видеозаписи могут записать видео с частотой не более 60 кадров в секунду.

Стандартное изображение на большинстве моделях телевизоров имеет частоту обновления 60 раз в секунду. Данная величина способна обеспечить достаточно четкое, контрастное и яркое изображение происходящего на экране. А в новейших телевизорах, которые поддерживают Ultra HD разрешение, картинки отличаются еще более насыщенными цветами. К этому стоит добавить, что на экране кинотеатра изображение сменяется со скоростью 24-25 раз в секунду. Отсюда вопрос – тогда зачем нужна еще большая частота кадров, если и так все хорошо видно? Ответ на этот вопрос заключается в некоторых фактах, которые и представят все преимущества данного параметра.

Рассмотрим характеристики динамичного, быстро изменяющегося изображения, транслирующегося по стандартному жидкокристаллическому экрану телевизора. Можно вспомнить канал о животных, на котором гепард стремительно преследует антилопу или всевозможные опыты из популярных программ канала Дискавери. Оказывается, что для качественного просмотра всех движений, происходящих в передачах, будет недостаточно 60 Гц, являющихся стандартным параметром для большей части телевизоров. Особенно это может быть заметно в спортивных передачах: безусловно, вратарь, отбивающий летящую шайбу, будет различим на поле, а вот сама шайба может быть и незаметной. И такая ситуация характерна для экранов с низкой частотой. Именно из-за низкой частоты кадровой развертки динамические объекты выглядят размытыми, теряют резкость и за ними становится трудно наблюдать. Они могут отображаться и по-другому – дискретно. В данном случает это будут резкие, оторванные друг от друга движения, которые как бы оторваны друг от друга. Такой вариант также не способствует качественной оценке изображения.

Копнём глубже и рассмотрим с какой реальной частотой может работать современный LED телевизор.
Как правило, в телевизорах применяется матрица изготовленная по IPS технологии или её модификация, матрицы по этой технологии обеспечивают хорошую цветопередачу порядка 99% и углы обзора 178° как по вертикали, так и горизонтали что не мало важно для просмотра телевизора, ведь не всегда телезритель сидит прямо перед телевизором.

Проведя несложные вычисления можно определить следующее: отклик матрицы IPS порядка 5 мс, следовательно 1000/5=200 кадров в секунду. Стандартная матрица телевизора может показывать в секунду около 200 кадров, но это в идеале, на практике время отклика может быть и больше, например 7 миллисекунд.

Производители устанавливают в телевизоры матрицы 3 типов

Матрицы которые могут показать 60 кадров в секунду

Матрицы которые могут показать 120 кадров секунду (наиболее распространённые типы матриц)

Матрицы которые показывают 240 кадров в секунду (как правило устанавливаются в дорогих моделях)

Какая частота кадров в различных стандартах (надо представлять для последующего понимания принципа работы).

1080i: чересстрочный стандарт с кадровой частотой 25, (29,97) или 30 кадров в секунду

1080p: стандарт с прогрессивной развёрткой допускающий использование кадровых частот 24, 25, 30, 50 или 60кадров в секунду

720p: стандарт с прогрессивной (построчной) развёрткой, допускающий использование кадровых частот 50 или60 кадров в секунду

SD: стандартное цифровое телевидение 50 или 60 кадров в секунду.

Аналоговый сигнал: 25 кадров в секунду.

Телевизор не имеющий индекса динамичных сцен

В таком телевизоре показывается изображение с той частотой кадров, с которой он принимает сигнал, в телевизоре не производится никакой коррекции или улучшения сигнала. Как правило ведущие производители телевизионной техники уже не выпускают телевизоры без индекса динамичных сцен.

Индекс динамичных сцен 100

В телевизорах имеющих индекс динамичных сцен 100 улучшение изображения происходит за счёт добавления 1 кадра между существующими двумя. Как правило идентичного существующему. Если в телевизоре применена 60 Гц матрица, то улучшение изображения можно увидеть только при просмотре изображения с частотой кадров менее 60. Если показывается изображение с частой 60 кадров технически не возможно его уже улучшить.

Индекс динамичных сцен 200

В основном та же суть, что и при индексе 100 меняется только сам алгоритм обработки изображения процессором .

Индекс динамичных сцен 400-600

В телевизорах с индексом динамичных сцен 400-600 добавляется между существующими кадрами уже 2-3 кадра, и применяется матрица поддерживающая частоту 120 Гц. Какие создаются промежуточные кадры между реальными, идентичные или вновь созданные зависит от алгоритма работы процессора, но учитывая то, что в телевизорах с индексом динамичных сцен что 100, что 400 применяются одинаковые процессоры, то можно предположить что создаются одинаковые повторяющиеся кадры. Также при таких индексах обязательно применяется локальное затемнение.

Теоретически возможно уже улучшить даже изображение высокой чёткости, хотя на практике по отзывах пользователей этого не заметно.

Индекс динамичных сцен 800-1200

В телевизорах с такими индексами динамичных сцен применяются уже матрицы повыше классом способные показывать более 120 кадров в секунду, а также устанавливаются более быстродействующие процессоры позволяющие, проводя анализ кадра, создавать промежуточные кадры не только идентичные, но и создавать индивидуальные промежуточные анализируя реальные кадры.

По отзывам владельцев телевизоров с различными индексами складывается следующая картина, разница действительно наблюдается по качеству отображения динамических сцен в телевизорах, например, с индексом 100 и 200, но уже свыше 400 или 600 разница незаметна и это можно уже отнести к маркетинговым уловкам производителей.

К тому же, телевизор не всегда правильно может произвести конвертацию или создание промежуточных кадров и иногда улучшенное изображение может быть по качеству хуже изначального. На картинке показать предмет в движении и сказать, что создаются несколько новых промежуточных это одно и совсем другое создать реальный, очень часто при создании промежуточных кадров создаются так называемые цифровые артефакты.

На сегодняшний день ведущие мировые компании по производству электронной техники используют частоту кадров в секунду, равную 200. Это фирмы Samsung, LG и Sony. Как они достигают такой мощной величины? Для того, чтобы телевизор выдавал настоящие 200 кадров в секунду, видеопроцессоры (как правило, в количестве двух штук) между последовательными кадрами стандартного видеопотока в 50 Гц вставляют еще три промежуточных изображения.

Таким образом, пополнение видеоряда промежуточным кадром видимо улучшает восприятие всего происходящего на экране. В большей степени это качается сцен, в которых ведущие «роли» играют быстро движущиеся предметы или персонажи. Привлекательности этой технологии добавляет возможность регулировки степени обработки промежуточных изображений, которая может использоваться практически всеми: и любителями спорта, и ценителями фильмов, и искушенными геймерами. Но все эти достоинства в полной степени раскрываются и реализуются только в телевизорах с настоящей 200-герцовой частотой смены кадров а это как правило телевизоры PREMIUM сегмента.

Это интересно: