Modern monitörler ve televizyonlar, ekonomik modellerden üst düzey modellere kadar geniş bir görüntüleme seçeneği sunar. Bu cihazların önemli bir kısmı, görüntü kalitesini artırmak için insan görsel algısını kullanarak yapay renk geliştirme teknolojilerini destekleyen cihazlardır. Bu cihazlar, FRC (Frame Rate Control) veya dither olarak bilinen teknolojileri kullanır. Bu terimler genellikle birbirinin yerine kullanılsa da, aynı hedefe yönelik biraz farklı yaklaşımları temsil eder.
Frame Rate Control (FRC), bir görüntüye yapay olarak renk tonları ekleyen bir teknolojidir. Bu, bir pikselin rengini kasten değiştirerek, tonlar arasında daha yumuşak geçişler yaratır.
Diğer yandan dither, orijinal renk tonunu yumuşatmak için görüntüye gürültü ekler ve benzer şekilde yumuşak renk geçişleri sağlar.
Farklı Bit Oranlarına Sahip Ekranlar Tarafından Aktarılan Renk Tonları
Renk derinliği ve ton sayısını anlamak, 8 bitlik bir matris örneği kullanılarak açıklanabilir. Videoda, orijinal görüntü üç ana renkte iletilir: mavi, kırmızı ve yeşil. Ekrandaki her piksel, her renk için bir tane olmak üzere üç alt pikselden oluşur.
Dijital sinyal, ham formunda farklı sayıda bit ile (açık veya kapalı) temsil edilebilir. 8 bitlik bir ekranda, bir alt piksel 2^8 renk, yani 256 ton temsil edebilir. Bir rengi oluşturmak için üç alt piksel kullanıldığından, olası tonların toplam sayısı şöyle hesaplanır:
256×256×256=16,7 milyon ton.
İşte renk derinliği ve görüntü kalitesine dayalı olarak monitörler ve televizyonların kısa bir özeti:
| Renk Derinliği | Renkler | Kullanım | Mevcut Önemi |
|---|---|---|---|
| 6 bit | 0,26 milyon | En ucuz monitörler, çoğunlukla ofis çalışmaları için uygundur, grafik için uygun değildir. | Önde gelen üreticiler, ürünlerinde on yıldan fazla süredir bu kalitede ekran kullanmamaktadır. |
| 8 bit | 16,7 milyon | Orta sınıf monitörler, grafik çalışmaları için uygundur ancak profesyonel kullanım için yeterli değildir. | Televizyonların ve monitörlerin %90’ı 8 bit ekran kullanır. Televizyonların yarısından fazlası, ekonomik LED televizyonlar ve giriş seviyesi QLED televizyonlar dahil olmak üzere bu sınıftaki ekranlarla donatılmıştır. |
| 10 bit | 1,07 milyar | Yüksek kaliteli monitörler, fotoğraf düzenleme ve üstün renk geçişleri gerektiren diğer görevler için uygundur. | Premium televizyonlarda bulunur. |
Ekranlarda FRC Nasıl Çalışır?
İnsan gözü belli bir atalet gösterir. Bu nedenle, iki sık sık değişen görüntü birbiriyle kaynaşır. Beyazdan siyaha yüksek frekansta değişen bir desen izlerseniz, gri görünecektir. FRC’nin yaptığı tam olarak budur. Bir pikseldeki “komşu” iki renk yüksek frekansta değişiyorsa, göz matrisin paletinde olmayan ara bir renk görür.
TV veya monitörünüz FRC’yi destekliyorsa, bu teknoloji donanım düzeyinde çalışır. Görüntüde ara tonlar oluşturmak için kullanılan çeşitli algoritmalar vardır ve bunlar 8bit+A-FRC, klasik 8bit+FRC, 8bit+Hi-FRC gibi farklı isimlerle anılır.
Genel olarak, bazı kareler belirli bir renk derinliğine sahip bir matrisin paletindeki renkleri gösterir, ancak gerçek rengi değiştirir. Örneğin, aşağıdaki görüntüde, koyu maviden camgöbeğine geçiş belirgin ve dikkat çekici bir renk değişikliği ile sonuçlanır. Aşağıdaki diyagram, FRC olmayan ve FRC’li bir ekranda art arda gelen piksel gruplarının nasıl göründüğünü ve insanın rengi nasıl algıladığını şematik olarak göstermektedir.
- Kare 1: Geçiş, renkler olduğu gibi göründüğü için belirgin bir şekilde görülebilir: İlk iki piksel daha koyu ve sonraki iki piksel daha parlaktır. İnsanlar belirgin bir renk geçişi algılar.
- Kare 2: FRC müdahale eder ve ikinci ve üçüncü pikselin renklerini yeniden düzenler.
- Kare 3: Görsel olarak insanlar, bu piksellerin yeniden düzenlenmesini, 8 bit ekranında var olmayan ek bir renk olarak algılar.
8 bit + FRC Ekran Gerçekten 10 bit Kalitesine Ulaşabilir mi?
Tabii ki hayır. Kullanılan teknoloji ne olursa olsun, 8 bit + FRC ekran asla gerçek anlamda bir milyar tonu görüntüleyemez. Görsel olarak daha fazla ton gösterebilir ve görüntü kalitesini artırabilir, ancak gerçek bir 10 bit ekrana kıyasla hala yetersizdir.
Gerçek hayatta, renk tonlarının algılanması son derece bireyseldir. Bazıları 200000 ton yeşili algılayabilir, bazıları yalnızca 10000 ve bazıları bir milyona kadar ton görebilir. FRC’li bir ekranın görüntülediği ton sayısını kesin olarak ölçmek çok zordur ve özel laboratuvarlar gerektirir. Ayrıca, ton sayısını kesin olarak belirlemenin aşılmaz engeli, tüm FRC teknolojisinin temelini oluşturan bireysel algıdır.
