Најнова технологија во изработката на телевизори со висока фреквенција на слики
Развојот на современите телевизори повеќе не е фокусиран само на поголеми големини на екрани или повисоки резолуции. Во последниве години, вниманието на индустријата се префрли и на повисоки стапки на слики за да се обезбеди помазно движење, побрз одзив и пореално искуство при гледање. Телевизорите со високи стапки на слики - обично од 120Hz до 144Hz, па дури и повисоки кај некои модели - стануваат сè побарана карактеристика, особено меѓу љубителите на спорт, акциони филмови и конзолни/PC игри. Оваа статија ги истражува најновите технологии што ги користат производителите за да постигнат телевизори со висока стапка на слики, како и предизвиците и придобивките што им ги носат на корисниците.
Разбирање на брзината на слики и брзината на освежување
Пред да ја дискутираме технологијата, важно е да се направи разлика помеѓу два термина кои често се мешаат: фреквенција на слики и фреквенција на освежување. Фреквенцијата на слики се однесува на бројот на слики (фрејмови) што видео изворот ги испраќа во секунда, како што се 24fps (филмови), 50/60fps (емитувања) или 120fps (одредена содржина и игри). Во меѓувреме, фреквенцијата на освежување (Hz) се однесува на тоа колку често телевизорот го ажурира екранот во секунда, како што се 60Hz, 120Hz или 144Hz. Телевизор со висока фреквенција на освежување може да прикаже повеќе ажурирања на слики, правејќи движењето да изгледа помазно - особено ако изворот на содржина поддржува и висока фреквенција на слики.
Панели од 120Hz/144Hz и еволуцијата на технологијата на дисплеи
Една од клучните основи на телевизор со висока фреквенција на слики е употребата на панел кој нативно поддржува високи стапки на освежување. Додека многу телевизори од „120Hz“ порано се потпираа на софтверска обработка (интерполација на движење), сега сè повеќе телевизори од среден до премиум опсег користат нативни панели од 120Hz или 144Hz.
Технологиите на панели како OLED, QLED (LCD со квантни точки) и Mini-LED забележаа подобрувања во брзината на префрлување на пикселите, контролата на задното осветлување и стабилноста на брзината на освежување. Кај OLED, пикселите се самоосветлуваат, што резултира со многу брзо време на одговор на пикселите, помагајќи да се намали замаглувањето при брзо движење. Кај модерните LCD екрани, употребата на панели со подобро време на одговор, заедно со прецизна контрола на задното осветлување, значително ги подобрува перформансите на движењето во споредба со претходните генерации.
HDMI 2.1: Најдобрата порта за содржина со висока брзина на слики
Напредокот на високите стапки на слики на телевизорите е неразделно поврзан со доаѓањето на HDMI 2.1. Овој стандард обезбедува поголем пропусен опсег (преку FRL - Fixed Rate Link) и овозможува поддршка за високи резолуции и стапки на слики како што е 4K 120Hz. Клучните карактеристики на HDMI 2.1 кои се особено релевантни вклучуваат:
1. VRR (Променлива брзина на освежување): Ја прилагодува брзината на освежување на телевизорот според брзината на слики произведена од уредот (конзола/компјутер) за да се намали кинењето и треперењето на екранот.
2. ALLM (Режим со автоматска ниска латентност): Телевизорот автоматски влегува во режим на ниска латентност кога ќе открие уред за игри.
3. eARC (подобрен аудио повратен канал): Овозможува висококвалитетно аудио (на пр. Dolby Atmos) да се пренесува до саундбарот/AV приемникот без прекумерна компресија.
Со HDMI 2.1, телевизорите сега се подобро опремени за примање сигнали со висока фреквенција на слики од PS5, Xbox Series X|S и гејмерски компјутери.
Променлива брзина на освежување (VRR) и адаптивна синхронизација
VRR е една од најважните технологии за искуства со висока фреквенција на слики, особено за игри. Како што фреквенцијата на слики на графичкиот процесор варира - на пример, од 90fps до 110fps - телевизорот со VRR динамички ја прилагодува фреквенцијата на освежување. Резултатот е постабилна и поудобна слика.
Некои вообичаени VRR имплементации вклучуваат HDMI Forum VRR, како и компатибилност со стандарди како AMD FreeSync или NVIDIA G-SYNC компатибилен на одредени модели. Оваа поддршка им овозможува на телевизорите да функционираат како гејмерски монитори, особено на поголеми екрани кои сè повеќе се користат за игри.
Интерполација на движење и обработка на вештачка интелигенција
Иако вградените панели од 120Hz/144Hz се важни, многу извори на филмска и емитувана содржина сè уште работат со 24fps, 30fps или 60fps. За да се справат со ова, производителите на телевизори развија технологии за обработка на движење, како што е интерполација на движење (често позната како „ефект на сапуница“ ако е поставена премногу агресивно). Оваа технологија синтетички создава дополнителни рамки за да го измазни движењето.
Во поново време, обработката на движење се повеќе се интегрира со алгоритми за вештачка интелигенција и машинско учење за откривање објекти, предвидување на насоката на движење и намалување на артефакти како што се замаглување, ореоли или дисторзија околу подвижни објекти. На корисниците обично им се дава контрола врз нивото на интерполација за да ги прилагодат своите преференции: режим на филм што останува „кинематографски“ или супер-мазен спортски режим.
Вметнување на црна рамка (BFI) и намалување на замаглувањето при движење
Освен интерполацијата, постои уште еден пристап за подобрување на јасноста на движењето: Вметнување на црна рамка (BFI). Оваа техника вметнува темни рамки помеѓу рамките на сликата за да се намали перцепцијата на заматеност за човечкото око, слично на блендата на проекторот или карактеристиките на CRT. Кај модерните телевизори, BFI е дополнително усовршен за да се спречи прекумерно намалување на осветленоста или досадно треперење.
BFI е особено корисен за брзи спортски или акциони сцени. Сепак, неговата примена бара рамнотежа, бидејќи вметнувањето темни рамки има тенденција да го затемни екранот, особено кога HDR содржината бара висока врвна осветленост.
Побрзо мини-ЛЕД и локално затемнување
Кај LCD телевизорите со Mini-LED, илјадници мали LED диоди се користат како позадинско осветлување и се контролираат со локално затемнување во повеќе зони. Предноста на Mini-LED не е само подобар контраст, туку и попрецизна и поодзивна контрола на светлината кога сцените брзо се менуваат.
За високи стапки на слики, локалното затемнување треба да работи синхронизирано со брзите промени на сликите за да се избегне прекумерно цветање или доцнење на светлосните транзиции. Најновата генерација се потпира на побрзи процесори за слики и поадаптивни алгоритми за затемнување.
Помоќен процесор за слики и ниска латентност
Телевизијата со висока фреквенција на слики бара процесор способен за обработка на големи количини на видео податоци во реално време. Современите процесори истовремено ракуваат со зголемување на резолуцијата, намалување на шумот, мапирање на тоновите во HDR, измазнување на движењето и контрола на задното осветлување/затемнување. Најголемиот предизвик е одржувањето на квалитетот на сликата без зголемување на латенцијата.
За игри, доцнењето на влезот е клучен проблем. Затоа, многу понови телевизори нудат „Режим на игра“ кој го оневозможува интензивното процесирање и дава приоритет на брзиот одговор. Некои модели дури вклучуваат и информативен панел (лента за игри) за следење на поставките за VRR, фреквенција на слики, HDR и латентност.
Содржина од 120fps и иднината на емитувањето
Достапноста на содржина со висока брзина на слики останува ограничувачки фактор. Филмовите генерално се снимаат со 24fps за кинематографски впечаток, додека телевизиските емитувања често работат со 50/60fps. Содржината од 120fps е почеста во игрите. Сепак, трендовите може да се променат како што се развиваат платформите за стриминг, продукциските камери и капацитетот на мрежата.
Спортовите се силен кандидат за повисоки стапки на слики бидејќи акцијата е брза, а деталите се важни. Со поддршка на поефикасни кодеци (како што се модерните генерации на кодеци како AV1 и неговите наследници), повисоките стапки на слики можат да станат поизводливи за масовна дистрибуција, иако тие сè уште бараат значителен пропусен опсег и соодветна инфраструктура.
Предизвици: Несакани ефекти и прилагодување од страна на корисникот
Иако технологијата со висока фреквенција на слики нуди многу предности, има неколку работи што треба да се имаат предвид:
– Ефект на сапунска опера: Прекумерната интерполација може да го промени чувството на филмот за да биде како сапунска опера или студиско емитување.
– Осветленоста се намалува кога BFI е активен: Особено забележливо во HDR.
– Компатибилност на уреди: Не сите HDMI порти на телевизорот поддржуваат целосен HDMI 2.1; понекогаш само 1–2 специфични порти.
– Оптималните поставки варираат: Филмовите, спортот и содржините со игри идеално користат различни претходно поставени поставки за оптимални резултати.
Затоа, производителите сега сè повеќе се фокусираат на обезбедување лесни интерфејси за поставување, автоматски режими базирани на вештачка интелигенција и ажурирања на фирмверот за да ја подобрат стабилноста на VRR и компатибилноста на уредите.
Заклучок
Најновата технологија кај телевизорите со висока фреквенција на слики е комбинација од многу иновации: вградени панели од 120Hz/144Hz, HDMI 2.1, VRR, ALLM, обработка на движење базирана на вештачка интелигенција, BFI, Mini-LED со попрецизно локално затемнување и сè помоќни и поефикасни процесори за слика. Крајниот резултат е помазно искуство при гледање, поостро во брзите сцени и поодзивно во игрите. Во иднина, како што се зголемува поддршката за содржини и се подобруваат стандардите за дистрибуција, телевизорите со висока фреквенција на слики имаат потенцијал да станат нова норма - повеќе не само премиум функција.
Ако сакате, можам да додадам дел со препораки за идеални спецификации за телевизор со висока фреквенција на слики за (1) филмови, (2) спорт или (3) игри, заедно со упатства за поставување за оптимални резултати.
