Идс телевизор что это
Все, что нужно знать о частоте развертки телевизора 4K
В обсуждениях телевизоров 4K постоянно поднимается вопрос о частоте обновления кадров. На то есть весомые причины. С одной стороны, частота обновления кадров напрямую влияет на получение удовольствия от просмотра видео контента, будь то фильмы или спортивные видео трансляции.
С другой стороны, производители телевизоров сами запутывают покупателей специфическим жаргоном, которым они описывают данную функцию в спецификациях. Главная проблема их описаний в том, что это либо откровенный обман, либо неверно технически. В результате даже специалист не всегда может разобраться в их описаниях.
Данная статья написана с целью отбросить все жаргонные словечки и маркетинговую терминологию, чтобы доходчиво объяснить читателю три простые вещи: что такое частота обновления кадров применительно к видео, что такое «естественная» (native) и «улучшенная» (enhanced) частота обновления кадров, и какой эффект оба типа развертки оказывают на качество картинки, которую показывает телевизор.
Все современные премиумные 4K телевизоры, такие как Samsung KS9500, работают с «естественной» (native) частотой развертки в 120 Гц.
Что же такое частота обновления кадров?
На самом фундаментальном уровне частота обновления кадров является тем, что обозначает ее название. Это частота, с которой ваш телевизор обновляет картинку каждую секунду. Чем выше частота обновления, тем более плавную и естественную картинку вы видите на экране. Частота обновления кадров имеет особое значение для динамичного видео высокого разрешения. У каждого видео есть предел, до которого можно увеличивать частоту обновления кадров.
Важно понимать, что телевизор не может добавлять «детализации» к видеоисточнику. Все детали уже находятся внутри видео, а телевизор может лишь обрабатывать сигнал.
Если в качестве примера взять пленку, которую крутят в кинотеатре, то там эквивалентом частоты кадров будут 24 кадра в секунду. Затем эти 24 кадра конвертируются в 30 кадров для телевещания. После этого проводятся некоторые манипуляции с видео и получаются 60 кадров в секунду, которые соответствуют «развертке» в 60 Гц – формате, в котором сегодня выпускается большинство цифрового видео.
4К телевизоры способны работать как в режиме 60 Гц, так и в режиме 120 Гц (60 или 120 картинок в секунду). Старые HD телевизоры работают в основном при 60 Гц (многие модели на самом деле при 50 Гц). Поскольку от 4K телевизоров ожидают высочайшего качества, 60 Гц тут же стали чем-то вроде устаревшей технологии, и сейчас все 4K телевизоры поддерживают частоту развертки равную 120 Гц.
Как связаны частота обновления кадров и количество кадров в секунду видео источника?
И конечно же возникает еще один вопрос: что происходит при просмотре видео 60 Гц на телевизоре со 120 Гц? Телевизор распознает 60 Гц источника и после этого может совершить несколько манипуляций или «улучшений», чтобы показать корректное изображение.
Кадровая интерполяция
Первый метод, который мы рассмотрим, называется кадровой интерполяцией, и эту технологию используют все современные телевизоры, в том числе и 4K телевизоры. Суть данной технологии в том, что берутся два или более разных видео кадра, после чего они накладываются друг на друга и результат данной операции показывается между реальными кадрами. В результате картинка получается немного более смазанной.
Следующий метод называется «вставка черных кадров» (black frame-insertions, BFI). Данная технология заключается в том, что вместо пропущенных кадров вставляются черные кадры. Данный метод позволяет бороться с размытием при движении в кадре (motion blur).
Что же такое motion blur в 4K телевизорах?
Телевизор не может ничего сделать с размытием, которое возникло при съемках. Интерполяция и BFI нужны для борьбы с первыми двумя причинами возникновения размытия. Оба способа «обманывают» наш мозг так, что мы видим более четкую картинку при просмотре фильма или спортивной трансляции.
Чем лучше 4K телевизор может «подгонять» картинку (24p, 30fps, 60fps) под свои 120 Гц, тем естественней и приятней она будет смотреться. Разумеется, это еще и означает уменьшение дрожания картинки и снижение уровня размытия. Одно из ключевых отличий хорошего 4K телевизора от плохого, в методах обработки картинки с движением в кадре. Чем дешевле телевизор, тем хуже он устраняет вышеперечисленные негативные эффекты.
Отличными примерами телевизоров 4K с разверткой в 120 Гц и хорошим подавлением размытия и дрожания картинки являются телевизоры Samsung 2015 и 2016 годов выпуска, а так же телевизоры LG OLED 4K, которые начали выпускать в этом году.
Как связаны частота обновления кадров и компьютерные игры?
4K телевизоры сегодня очень часто используют в качестве гигантских игровых мониторов и подключают их к компьютерам через HDMI.
Большая часть современных 4K телевизоров отлично работают в роли мониторов, потому что их частоты обновления кадров поддерживают две функции. С одной стороны, все основные брэнды, выпускающие 4K телевизоры в 2015 и 2016 годах, отлично работают при 60 кадрах в секунду, из-за того, что их частота развертки равна 60 Гц. С другой стороны, практически все телевизоры поддерживают 120 Гц, что делает комфортной игру при 120 кадрах в секунду.
Примеры моделей 4K телевизоров, которые отлично подойдут для игр при 60 Гц: Samsung JU7100, LG OLED 4K EF9500, Samsung SUHD KS8000.
4K телевизоры, которые поддерживают Full HD при 120 Гц это Sony X810C и X850C.
Что же значат «улучшения» частоты кадров применительно к 4K телевизорам?
Прежде чем мы продолжим, запомните одну фундаментальную и простую вещь, которая позволит избежать недопонимания в будущем. Частота развертки может быть только 60 Гц или 120 Гц.
Любая, указанная производителем, частота развертки выше 120 Гц является следствием действия более интенсивных версий интерполяции или BFI. Такие «улучшенные» развертки могут достигать 240 Гц. У каждого производителя данная «технология» называется по своему.
Если 4K телевизор предлагает частоту развертки 60 Гц, то «улучшенной» (enhanced) разверткой будут 120 Гц, если обычная развертка телевизора 120 Гц, то «улучшенная» будет 240 Гц. Примеры таких разверток и их названия включены в список, с которым вы можете ознакомиться ниже:
Графики, подобные этому, обманывают покупателей и заставляют их думать, что существует развертка выше 240 Гц. На самом деле развертки выше 240 Гц никак не влияют на качество картинки.
Заключение
В большинстве случаев обычной развертки в 120 Гц будет достаточно. Некоторые телевизоры предлагают отличное качество картинки и контроль движения в кадре при 60 Гц. Разница между 60 Гц и 120 Гц будет едва заметна на видео, которое сделано под 60 Гц. Дополнительные технологии улучшения движения в кадре (такие как удвоение частоты обновления) являются хорошим бонусом в специфических ситуациях, например при просмотре спортивных состязаний, где размытие добавляет эффект присутствия. На все технологии, делающие частоту развертки выше 240 Гц, можно смело не обращать внимания.
Технологии повышения качества изображения или что такое индекс динамичных сцен в LED телевизорах?
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Индекс динамичных сцен, принцип работы в LED телевизорах
Рассмотрим что такое индекс динамичных сцен и как он технически работает на телевизоре. Данное описание подходит для индексов динамичных сцен любого производителя.
Сначала рассмотрим с какой реальной частотой может работать современный LED телевизор.
Как правило в телевизорах применяется матрица изготовленная по IPS технологии или её модификация или VA, матрицы по этим технологиям обеспечивают хорошую цвето передачу 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.
Матрицы экрана (частота работы) проведя не сложные вычисления можно определить следующее, отклик матрицы IPS порядка 5мс 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 мили секунд.
Производители устанавливают в телевизоры матрицы 3 типов
Какая частота кадров в различных стандартах (надо представлять для последующего понимания принципа работы).
Телевизор не имеющий индекса динамичных сцен.
В таком телевизоре показывается изображение с такой частотой кадров с которой он принимает сигнал, в телевизоре не предусмотрено и 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 индентичного существующему. Если в телевизоре применена 60Гц 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 таже 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 120Гц. 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 120 кадров в секунду, а также устанавливаются более быстродействующие процессоры позволяющие проводя анализ кадра создавать промежуточные кадры не только индентичные 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.
Телевизор не всегда правильно может произвести конвертацию или правильней сказать создание промежуточных кадров и иногда улучшенное изображение может быть по качеству хуже изначального. На картинке показать например в движении предмет 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, которые заметны на видео ниже.
Отметим, что с каждым годом индексы динамичных сцен, растут, этого требует рынок. Ну выже понимаете вышла новая модель телевизора в 2019, а в ней например индекс такоё же как в модели телевизора 2018 года. Так в чём же отличие скажет покупатель.
А показать индекс выше, конечно же можно сказать телевизор имеет лучший экран или новый процессор. Это хорошо для продаж.
2 КОММЕНТАРИИ
Если это так важны промежуточные кадры, почему телевидение этого не делает. а кадр передаётся построчно, не покадрово.
Построчно кадры передавались в аналоговом телевидении. В цифровом немного другой принцип формирования кадра.
На что обратить внимание при выборе телевизора
Дабы не идти на поводу у магазинов и маркетологов, жаждущих всеми правдами и неправдами продать тот товар, который наиболее выгоден им, нужно четко понимать какими ключевыми параметрами должен быть наделен ваш новый телевизор. О них то мы и поговорим.
Телевизор в доме, как и прежде, является «гвоздем программы», когда речь заходит о развлечениях и потреблении контента. В отличие от канувших в лету «ящиков» с огромными кинескопами, нынешнее поколение телевизоров существенно «поумнело» и «похудело», но в то же время нарастило диагонали дисплеев. Размер экрана — пункт № 1 при выборе ТВ, отчего напрямую зависит комфорт просмотра телепередач.
Диагональ и разрешение экрана
Начнем с азов для понимания сути вопроса. Диагональ дисплея телевизора — это расстояние в дюймах, измеренное между его противоположными углами. Для перевода в более привычные величины измерения (сантиметры) диагональ экрана в дюймах нужно рассматривать вкупе с множителем 2.54х. Оптимальным расстоянием для просмотра считается трехкратное значение диагонали, однако это понятие весьма условное, поскольку упирается в следующий пункт программы — разрешение отображаемой картинки.
 |
| В зависимости от диагонали экрана оптимальное расстояние до экрана ТВ колеблется в разных границах. |
Балом на поприще современных ТВ правят 4К-панели (3840х2160 точек), отдельные пиксели на экране которых не видны даже с близкого расстояния. Картинку на них можно лицезреть вблизи, наслаждаясь высокой детализацией кадра при потреблении соответствующего контента. Благо фильмотека в ультравысоком разрешении разрастается не по дням, а по часам. Главное, иметь под рукой достаточно скоростной канал связи со Всемирной паутиной.
 |
| Наглядная разница между основными форматами отображения картинки на экране ТВ. |
Высоким спросом у публики также пользуются FullHD-телевизоры (1920х1080 точек) — большинство телевизионного контента адаптировано под этот и еще более низкий HD-формат изображения. К примеру, трансляция эфирного, кабельного и спутникового телевидения зачастую производится именно в разрешении HD Ready. Поэтому если вы собираетесь использовать ТВ по прямому назначению — для просмотра телепередач — особого смысла переплачивать за пресловутый 4K нет. А вот для моделей крупного калибра (с диагональю от 55 дюймов) UltraHD-разрешение экрана является «палочкой-выручалочкой», дабы избавить себя от видимости отдельных пикселей.
Следующая ступень эволюции телевизоров — 8К-панелис впечатляющим разрешением 7680×4320 пикселей. Однако они пока немногочисленны, слишком дорогие, да и фильмов в столь высоком разрешении еще особо не водится. Телевизор с экраном 8К — эдакий задел на будущее, который уже существует в настоящем.