Moderne skjermer og TV-er tilbyr et bredt spekter av visningsalternativer, fra økonomiske til toppmodeller. En betydelig del av disse enhetene inkluderer de som støtter kunstige fargeforbedringsteknologier, som bruker menneskelig visuell persepsjon for å forbedre bildekvaliteten. Disse enhetene bruker en teknologi kjent som FRC (Frame Rate Control) eller dithering. Selv om disse begrepene ofte brukes om hverandre, representerer de litt forskjellige tilnærminger for å oppnå samme mål.
Frame Rate Control (FRC) er en teknologi som kunstig legger til toner til et bilde. Dette oppnås ved bevisst å endre fargen på en piksel for å skape jevnere toneoverganger.
På den andre siden, dithering tilsetter støy til bildet for å jevne ut den opprinnelige tonen, og oppnår dermed lignende jevne fargeoverganger.
Toner overført av skjermer med forskjellige bitrater
Å forstå fargedybde og antall toner kan illustreres med et eksempel på en 8-bit matrise. I video overføres det opprinnelige bildet i tre primærfarger: blå, rød og grønn. Hver piksel på skjermen består av tre delpiksler, en for hver farge.
Et digitalt signal kan i sin opprinnelige form representeres med et varierende antall biter (på eller av). På en 8-bits skjerm kan én delpiksel representere 2^8 farger, som tilsvarer 256 toner. Siden tre delpiksler brukes til å lage én farge, beregnes det totale antallet mulige toner som følger: 256×256×256=16,7 millioner toner.
Her er en kort oversikt over skjermer og TV-er basert på fargedybde og bildekvalitet:
| Fargedybde | Farger | Bruk | Nåværende betydning |
|---|---|---|---|
| 6 bit | 0,26 millioner | De billigste skjermene, hovedsakelig egnet for kontorarbeid, ikke egnet for grafikk. | Ledende produsenter har ikke brukt denne kvaliteten i produktene sine på over et tiår. |
| 8 bit | 16,7 millioner | Middels kvalitet skjermer, egnet for grafisk arbeid, men ikke tilstrekkelig for profesjonell bruk. | 90 % av TV-er og skjermer bruker 8-bit skjermer. Mer enn halvparten av TV-ene har skjermer i denne kategorien, inkludert økonomiske LED-TV-er og inngangsnivå QLED-TV-er. |
| 10 bit | 1,07 milliarder | Skjermer av høy kvalitet, egnet for fotoredigering og andre oppgaver som krever avanserte fargeoverganger. | Finnes i premium-TV-er. |
Hvordan FRC fungerer i skjermer
Det menneskelige øye har en viss treghet. På grunn av dette vil to bilder som endrer seg raskt, smelte sammen. Hvis du ser på et mønster som endres fra hvitt til svart med høy frekvens, vil det se grått ut. Dette er akkurat hva FRC gjør. Hvis to «nabo» farger endrer seg med høy frekvens i én piksel, vil øyet se en mellomfarge som ikke finnes i matrisens palett.
Hvis TV-en eller skjermen din støtter FRC, fungerer denne teknologien på maskinvarenivå. Det er flere algoritmer som brukes til å lage mellomtoner i bildet, med forskjellige navn som 8bit+A-FRC, klassisk 8bit+FRC, 8bit+Hi-FRC.
Generelt viser noen rammer farger som tilsvarer paletten til en matrise med en bestemt fargedybde, men erstatter den virkelige fargen. For eksempel, i bildet nedenfor, fører overgangen fra mørkeblå til cyan til en merkbar og fremtredende fargeendring. Diagrammet nedenfor illustrerer hvordan påfølgende pikselgrupper ser ut på en skjerm uten og med FRC, og hvordan mennesket oppfatter fargen.
- Ramme 1: Overgangen er tydelig synlig fordi fargene vises som de er: de første to pikslene er mørkere, de neste to er lysere. Mennesker oppfatter en tydelig fargeovergang.
- Ramme 2: FRC griper inn og omorganiserer fargene til den andre og tredje pikselen.
- Ramme 3: Visuelt vil mennesker oppfatte denne omfordelingen av piksler som en ekstra farge som ikke eksisterer på en 8-bits skjerm.
Kan en 8-bit + FRC-skjerm virkelig nå 10-bit kvalitet?
Selvfølgelig ikke. Uansett hvilken teknologi som brukes, vil en 8-bit + FRC-skjerm aldri kunne vise en milliard toner. Selv om den visuelt kan vise flere toner og forbedre bildekvaliteten, er det fortsatt ikke på nivå med en ekte 10-bits skjerm.
I det virkelige liv er oppfatningen av toner svært individuell. Noen mennesker kan oppfatte 200 000 toner av grønt, noen bare 10 000, og noen opp til en million. Det er svært vanskelig å nøyaktig måle antall toner som vises av en FRC-skjerm, og dette krever spesialiserte laboratorier. I tillegg er en uoverkommelig hindring i å bestemme antall toner den individuelle persepsjonen, som er grunnlaget for all FRC-teknologi.
