A modern monitorok és televíziók széles választékot kínálnak, az elérhető árú modellektől a csúcskategóriás készülékekig. Ezen kijelzők jelentős része olyan technológiákat támogat, amelyek mesterséges színjavítást alkalmaznak az emberi észlelés kihasználásával a képminőség javítása érdekében. Ezek az eszközök FRC (Frame Rate Control) vagy dithering néven ismert technológiákat használnak. Bár mindkét kifejezést gyakran felváltva használják, kissé eltérő megközelítéseket képviselnek ugyanarra a célra.
Az FRC (Frame Rate Control) egy olyan technológia, amely mesterségesen színárnyalatokat ad a képhez. Ezt úgy érik el, hogy szándékosan megváltoztatják egy pixel színét, hogy simább átmeneteket hozzanak létre az árnyalatok között.
Ezzel szemben a dithering zajt ad a képhez, hogy kiegyenlítse az eredeti színárnyalatot, hasonlóan sima átmeneteket eredményezve a színek között.
A különböző színmélységű képernyők által közvetített színtónusok
A színárnyalatok és a bitmélység megértéséhez egy 8 bites mátrix példáját használhatjuk. A videóban az eredeti kép három elsődleges színben kerül közvetítésre: kék, piros és zöld. A képernyőn minden pixel három alpixelből áll, mindegyik színhez egy-egy.
Egy nyers formátumú digitális jelet 2 bittel (bekapcsolt vagy kikapcsolt) lehet ábrázolni különböző blokkszámokkal. Egy 8 bites kijelzőn egy alpixel 2^8 színt tud ábrázolni, ami 256 árnyalatnak felel meg. Mivel egy szín létrehozásához három alpixelt használnak, a lehetséges árnyalatok teljes száma így számítható ki:
256×256×256 = 16,7 millió árnyalat.
Íme egy rövid áttekintés a monitorok és televíziók bitmélysége és képminősége alapján:
| Bitmélység | Színek | Használat | Jelenlegi relevancia |
|---|---|---|---|
| 6 bit | 0,26 millió | A legolcsóbb monitorok, főként irodai munkára, grafikai munkákra alkalmatlanok. | A vezető gyártók több mint egy évtizede nem használnak ilyen minőséget a termékeikben. |
| 8 bit | 16,7 millió | Középkategóriás monitorok, grafikai munkákra alkalmasak, de nem professzionális szinten. | A televíziók és monitorok 90%-a 8 bites kijelzőket használ. A televíziók több mint fele ebbe az osztályba tartozik, beleértve a költségvetési LED televíziókat és az alapvető QLED televíziókat is. |
| 10 bit | 1,07 milliárd | Kiváló minőségű monitorok, fotószerkesztésre és egyéb feladatokra, amelyek jobb színátmeneteket igényelnek. | Prémium televíziókba telepítve. |
Hogyan működik az FRC a kijelzőkön
Az emberi szem bizonyos tehetetlenséggel rendelkezik. Emiatt két gyorsan változó kép egybeolvad. Ha egy alakot nézünk, amely nagy frekvenciával változtatja a színét fehérről feketére, akkor szürkének tűnik. Pontosan így működik az FRC. Ha két “szomszédos” szín egy pixelen nagy frekvenciával változik, a szem egy köztes színt lát, amely valójában nem létezik a mátrix palettáján.
Ha a televíziód vagy monitorod támogatja az FRC-t, ez a technológia hardverszinten működik. Különböző algoritmusok léteznek a kép köztes tónusainak létrehozására, amelyek különböző nevekkel rendelkeznek, mint például 8bit+A-FRC, klasszikus 8bit+FRC, 8bit+Hi-FRC.
Általában egyes keretek a mátrix egy bizonyos bitmélységű palettájának megfelelő színeket mutatnak, de helyettesítik a valódi színt. Például az alábbi képen a sötétkékről az azúrkékre való átmenet világos és észrevehető színváltozást eredményez. A következő illusztráció szemlélteti, hogy egy egymást követő pixelekből álló csoport hogyan viselkedik a képernyőn, mind FRC nélkül, mind FRC-vel, és hogyan érzékelik az emberek a színt.
Keretes 1: Az átmenet tisztán látható, mert a színek úgy jelennek meg, ahogy vannak: az első két pixel sötétebb, a következő két pixel világosabb. Az ember egyértelmű színátmenetet észlel.
Keretes 2: Az FRC belép a játékba, és átrendezi a második és harmadik pixel színeit.
Keretes 3: Vizualizálva az ember ezt a pixelek átrendezését egy további szín megjelenéseként érzékeli, amely nem létezik egy 8 bites kijelzőn.
Valóban elér egy 8 bit + FRC kijelző 10 bit minőséget?
Természetesen nem. Függetlenül a használt technológiától, egy 8 bit + FRC kijelző soha nem fog megjeleníteni egy milliárd árnyalatot. Bár vizuálisan több árnyalatot mutathat és javíthatja a képminőséget, még mindig elmarad egy valódi 10 bites kijelzőtől.
Valós körülmények között a kép árnyalatainak érzékelése nagyon egyéni. Néhány ember 200 000 zöld árnyalatot érzékelhet, mások csak 10 000-et, és egyesek akár egy milliót is láthatnak. Az FRC kijelző által megjelenített árnyalatok pontos mérése nagyon nehéz és speciális laboratóriumokat igényel. Ezenkívül az egyéni érzékelés, amely az egész FRC technológia alapját képezi, leküzdhetetlen akadály a megjelenített árnyalatok számának pontos meghatározásához.
