Monitoarele și televizoarele moderne oferă o gamă largă de opțiuni de afișare, de la modele accesibile la cele de vârf. Un segment semnificativ al acestor ecrane include cele care suportă tehnologii artificiale de îmbunătățire a culorilor, utilizând percepția umană pentru a îmbunătăți calitatea imaginii. Aceste dispozitive folosesc tehnologii cunoscute sub numele de FRC (Frame Rate Control) sau dithering. Deși ambii termeni sunt adesea utilizați interschimbabil, reprezintă abordări ușor diferite ale aceluiași scop.
Frame Rate Control (FRC) este o tehnologie care adaugă artificial nuanțe de culoare imaginii. Acest lucru se realizează prin schimbarea intenționată a culorii unui pixel pentru a crea tranziții mai fluide între nuanțe.
Dithering, pe de altă parte, adaugă zgomot imaginii pentru a netezi nuanța inițială a culorii, obținând tranziții similare între culori.
Farklı renk derinliklerine sahip ekranlar tarafından iletilen renk tonları
Pentru a înțelege numărul de nuanțe și adâncimea de biți, putem folosi un exemplu cu o matrice de 8 biți. În video, imaginea originală este transmisă în trei culori primare: albastru, roșu și verde. Fiecare pixel de pe ecran este format din trei subpixeli, câte unul pentru fiecare culoare.
Un semnal digital în format brut poate fi reprezentat de 2 biți (pornit sau oprit) cu diferite numere de blocuri. Pe un ecran de 8 biți, un subpixel poate reprezenta 2^8 culori, ceea ce corespunde la 256 de nuanțe. Deoarece sunt folosiți trei subpixeli pentru a crea o culoare, numărul total de nuanțe posibile este calculat astfel:
256×256×256 = 16,7 milioane de nuanțe.
Iată o scurtă prezentare generală a monitoarelor și televizoarelor pe baza adâncimii de biți și a calității imaginii:
| Adâncimea de biți | Culori | Utilizare | Relevanță actuală |
|---|---|---|---|
| 6 biți | 0,26 milioane | Cele mai ieftine monitoare, în principal pentru munca de birou, neadecvate pentru lucrări grafice. | Producătorii de top nu au folosit această calitate în produsele lor de peste un deceniu. |
| 8 biți | 16,7 milioane | Monitoare de clasă medie, adecvate pentru lucrări grafice, dar nu la nivel profesional. | 90% din televizoare și monitoare folosesc ecrane de 8 biți. Mai mult de jumătate din televizoare sunt echipate cu ecrane de această clasă, inclusiv televizoare LED din segmentul bugetar și televizoare QLED de bază. |
| 10 biți | 1,07 miliarde | Monitoare de înaltă calitate, adecvate pentru editarea fotografiilor și alte sarcini care necesită tranziții mai bune ale culorilor. | Instalate în televizoare premium. |
Cum funcționează FRC în ecrane
Ochii umani au o anumită inerție. Din acest motiv, două imagini care se schimbă rapid se îmbină într-una singură. Dacă privim o figură care își schimbă culoarea de la alb la negru cu o frecvență mare, aceasta ni se pare gri. Exact așa funcționează FRC. Dacă două culori „adiacente” se schimbă pe un pixel cu o frecvență mare, ochiul vede o culoare intermediară care nu există de fapt în paleta matricei.
Dacă televizorul sau monitorul tău suportă FRC, această tehnologie funcționează la nivel hardware. Există diferiți algoritmi pentru crearea de tonuri intermediare ale imaginii, care au diverse denumiri, cum ar fi 8bit+A-FRC, clasic 8bit+FRC, 8bit+Hi-FRC.
În general, unele cadre afișează culori care corespund paletei matricei cu o anumită adâncime de biți, dar înlocuiesc culoarea reală. De exemplu, în imaginea de mai jos, tranziția de la albastru închis la cyan duce la o schimbare clară și vizibilă a culorii. Următoarea ilustrație arată schematic cum se comportă un grup de pixeli consecutivi pe ecran, atât fără FRC cât și cu FRC, și cum percep oamenii culoarea.
Cadru 1: Tranziția este clar vizibilă deoarece culorile sunt afișate așa cum sunt: primii doi pixeli sunt mai întunecați și următorii doi sunt mai deschiși. O persoană percepe o tranziție clară a culorii.
Cadru 2: FRC intră în joc și rearanjează culorile celui de-al doilea și al treilea pixel.
Cadru 3: Vizual, persoana percepe această rearanjare a pixelilor ca apariția unei culori suplimentare care nu există pe un ecran de 8 biți.
Atinge un ecran de 8 biți + FRC cu adevărat calitatea unui ecran de 10 biți?
Desigur că nu. Indiferent de tehnologia utilizată, un ecran de 8 biți + FRC nu va afișa niciodată un miliard de nuanțe. Deși poate prezenta vizual mai multe nuanțe și îmbunătăți calitatea imaginii, va rămâne în continuare inferior unui ecran de 10 biți real.
În condiții reale, percepția nuanțelor unei imagini este foarte individuală. Unii oameni pot percepe 200.000 de nuanțe de verde, alții doar 10.000, iar unii pot vedea până la un milion. Măsurarea exactă a numărului de nuanțe afișate de un ecran FRC este foarte dificilă și necesită laboratoare specializate. În plus, un obstacol insurmontabil pentru determinarea corectă a numărului de nuanțe este percepția individuală, care stă la baza întregii tehnologii FRC.
