Отображать размытие при движении

Несколько визуальных артефактов

Размытие изображения при движении на дисплее , также называемое размытием изображения HDTV и размытием изображения ЖК-дисплея , относится к нескольким визуальным артефактам (аномалиям или непреднамеренным эффектам, влияющим на неподвижные или движущиеся изображения), которые часто встречаются на современных потребительских телевизорах высокой четкости и плоских дисплеях для компьютеров.

Причины

Многие факторы размытия при движении уже давно существуют в кино и видео (например, медленная выдержка камеры). Появление цифрового видео и технологий отображения HDTV привело к появлению множества дополнительных факторов, которые теперь способствуют размытию изображения при движении. Следующие факторы обычно являются первичными или вторичными причинами воспринимаемого размытия изображения при движении. Во многих случаях в рамках всей цепочки, от исходного носителя или трансляции до конечного получателя, одновременно могут возникать несколько факторов.

• Время отклика пикселей на жидкокристаллических дисплеях (компакт-дисках) – размытие изображения при движении, вызванное медленным временем отклика пикселей.
• Меньшая выдержка камеры характерна для голливудских фильмов (размытие содержания пленки) и часто встречается в миниатюрных сенсорах камер , которым требуется больше света.
• Размытие при слежении глаз за быстродвижущимися объектами на ЖК- дисплее, плазме или микродисплее с функцией выборки и удержания . ^{[1] [2]}
• Изменение разрешения (размытие из-за изменения размера изображения в соответствии с собственным разрешением HDTV); не размытие в движении.
• Деинтерлейсинг на дисплее и телекино обработка в студиях. Эти процессы могут смягчать изображения и/или приводить к неравномерности скорости движения.
• Артефакты сжатия , присутствующие в цифровых видеопотоках, могут способствовать дополнительному размытию во время быстрого движения.

Размытие изображения при движении было более серьезной проблемой для ЖК-дисплеев из-за их принципа выборки и хранения. ^[3] Даже в ситуациях, когда время отклика пикселей очень короткое, размытие при движении остается проблемой, поскольку их пиксели остаются освещенными, в отличие от ЭЛТ-люминофоров, которые просто кратковременно мигают. Сократить время свечения пикселя ЖК-дисплея можно, отключив подсветку на время обновления. ^[4] Это уменьшает размытость изображения при движении из-за отслеживания глаз за счет уменьшения времени включения подсветки. Кроме того, стробоскопическую подсветку можно комбинировать с интерполяцией движения, чтобы уменьшить размытость изображения при отслеживании движений глаз. ^{[5] [6]} Время включения пикселя также может уменьшить влияние медленного времени отклика пикселя, отключив его во время перехода или выброса.

Исправления

Стробированная подсветка

Различные производители используют множество названий для своих технологий стробирующей подсветки для уменьшения размытия изображения при движении на ЖК-дисплеях с функцией выборки и хранения. Общие названия включают вставку черной рамки и подсветку сканирования .

• Philips создала Aptura, также известную как ClearLCD, для стробирования подсветки, чтобы уменьшить время выборки и, следовательно, размытие сетчатки из-за выборки и удержания. ^{[7] [8]}
• Samsung использует стробирующую подсветку как часть своей технологии Clear Motion Rate. ^[9] В некоторых предыдущих дисплеях Samsung он также назывался «LED Motion Plus». ^[10]
• Компания BenQ разработала SPD (имитируемый импульсный привод), также более известный как «вставка черного кадра», и утверждает, что их изображения столь же стабильны и четки, как и ЭЛТ. ^{[11] [12]} Концептуально это похоже на стробирующую подсветку.
• Корпорация Sharp использует «сканирующую подсветку» ^{[13] [14]} , при которой подсветка быстро мигает последовательно сверху вниз в каждом кадре.
• Nvidia лицензировала технологию стробоскопической подсветки ^[15] под названием LightBoost для производителей дисплеев. Обычно это используется для уменьшения перекрестных помех в режиме 3D Vision , в котором используются затворные очки ; однако он также устраняет размытие изображения благодаря способности сохранять переходы пикселей в темноте между обновлениями ЖК-дисплея. ^[16] Чтобы воспользоваться преимуществами подсветки LightBoost и уменьшить размытие, необходим какой-то «хакерский» метод или служебный инструмент.
• Позже BenQ разработала собственную технологию BenQ Blur Reduction, интегрированную в несколько своих игровых мониторов. Это обеспечивает стробоскопическую подсветку, которую пользователь может легко включать и выключать. Пользователь не может контролировать время или длину строба, хотя для этой цели были созданы сторонние утилиты. Новая прошивка для мониторов BenQ Blur Reduction позволяет пользователю напрямую управлять строб-импульсом (таймингом) и длиной строб-импульса (постоянством) непосредственно из сервисного меню. Дополнительные настройки доступны за счет использования более высокого значения общего числа по вертикали (от 1498 до 1502, в зависимости от того, что не вызывает ошибок), что эффективно заставляет скалер Mstar работать с большим интервалом гашения, как если бы размер экрана по вертикали был больше. Это эффективно перемещает перекрестные помехи строба дальше в нижнюю часть дисплея, улучшая качество стробоскопического изображения, но с некоторыми недостатками (например, слабым эффектом линий развертки, который также наблюдается в режиме строба LightBoost).
• Eizo также представила опцию Turbo 240, которая до сих пор использовалась на игровом дисплее Eizo Foris FG2421. Это позволяет пользователю легко включать и выключать стробоскопическую подсветку, чтобы уменьшить воспринимаемую размытость изображения при движении.
• LG представила аналогичную опцию Motion 240 на своем игровом мониторе 24GM77.
• ULMB — это технология, предоставляемая вместе с технологией Nvidia G-Sync и связанная с модулем монитора G-Sync. Это альтернатива использованию G-Sync (и ее нельзя использовать одновременно), предлагающая вместо этого пользователю режим «Сверхнизкое размытие в движении». Это было реализовано на различных мониторах, уже поддерживающих G-синхронизацию (например, Asus ROG Swift PG278Q, Acer Predator XB270HU). Для новых игр с более высокими требованиями к графической мощности G-Sync предпочтительнее ULMB. ^[17]

Интерполяция движения

Некоторые дисплеи используют интерполяцию движения для работы с более высокой частотой обновления , например 100 Гц или 120 Гц, чтобы уменьшить размытие изображения при движении. Интерполяция движения генерирует искусственные промежуточные кадры, которые вставляются между реальными кадрами. Преимущество заключается в уменьшении размытости при движении на дисплеях выборки и хранения, таких как ЖК-дисплеи.

Могут возникнуть побочные эффекты, в том числе эффект мыльной оперы, если во время просмотра фильмов включена интерполяция (материал 24 кадра в секунду). Интерполяция движения также добавляет задержку ввода , что делает ее нежелательной для интерактивной деятельности, такой как компьютеры и видеоигры. ^[18]

Недавно стала доступна интерполяция 240 Гц, а также дисплеи, которые заявляют об эквивалентности 480 Гц или 960 Гц. Некоторые производители используют другую терминологию, например, Samsung «Clear Motion Rate 960» ^[9] вместо «Гц». Это позволяет избежать неправильного использования терминологии «Гц» из-за использования нескольких технологий уменьшения размытия при движении, включая интерполяцию движения и стробирующую подсветку.

Терминология производителя:

• JVC использует «Clear Motion Drive». ^[19]
• LG использует TruMotion. ^[20]
• Samsung использует «Auto Motion Plus» (AMP), ^[21] «Четкую скорость движения» (CMR) и «Скорость движения».
• Sony использует «Motionflow». ^[22]
• Toshiba использует «Clear Frame». ^[23]
• Sharp использует «AquoMotion». ^[24]
• Визио использует «Четкое действие».

Лазерное ТВ

Лазерное телевидение может устранить двойное изображение и артефакты движения за счет использования архитектуры сканирования, аналогичной тому, как работает ЭЛТ. ^[25] Лазерное телевидение , как правило, пока недоступно у многих производителей. Заявления были сделаны в телевизионных передачах, таких как «Освещение лазерного телевидения» KRON 4 News за октябрь 2006 года ^[26] , но с тех пор ни один лазерный телевизор потребительского уровня не добился каких-либо существенных улучшений в уменьшении любых форм артефактов движения. Одной из недавних разработок в технологии лазерных дисплеев стал лазер с люминофорным возбуждением, о чем свидетельствуют новейшие дисплеи Prysm. Эти дисплеи в настоящее время сканируют с частотой 240 Гц, но в настоящее время ограничены входной частотой 60 Гц. Это приводит к отображению четырех различных изображений при отслеживании глазами быстродвижущегося объекта, видимого из источника входного сигнала с частотой 60 Гц. ^[27]

Также существует лазерный MEMS-проектор Pico Projector Pro от Microvision, который не имеет ни задержки изображения, ни задержки ввода, ни инерционности, ни размытия изображения. ^[28]

Светодиод и OLED

В дисплеях OLED и Crystal LED от Sony используется независимый источник света для каждого пикселя, без традиционной CCFL или светодиодной подсветки, используемой в ЖК-дисплеях. Crystal LED от Sony ^[29] использует отдельные светодиоды для каждого пикселя вместо использования светодиода в качестве подсветки. Несколько дисплеев, продемонстрированных на выставке CES 2012, стали первыми современными телевизорами высокой четкости, в которых устранены артефакты движения путем выборочного затемнения частей экрана. ^[30] Технологии OLED и Crystal LED также имеют время отклика намного меньше, чем технология LCD, и могут значительно уменьшить размытость изображения при движении. Однако все потребительские OLED-дисплеи имеют технологию выборки и хранения, ^{[2] [31],} что приводит к такому же размытию изображения при движении, как и обычный ЖК-дисплей.

Смотрите также

• Телевизионный портал

• Чересстрочное видео
• телекино дрожь

Рекомендации

1. Пойнтон, Чарльз (12 мая 2004 г.). «Изображение движения, отслеживание глаз и новые технологии отображения» (PDF) . poynton.com .
2. Стэнли Х. Чан; Труонг К. Нгуен (23 сентября 2010 г.). Моделирование и симуляция размытия изображения на ЖК-дисплее . Международная конференция IEEE по мультимедиа и выставке, 19–23 июля 2010 г. Сингапур: IEEE . дои : 10.1109/ICME.2010.5583881. eISSN  1945-788X.
3. Дидык, Петр; Эйземанн, Эльмар; Ритшель, Тобиас; Мышковский, Кароль; Зайдель, Ханс-Петер (2010). Т. Акенине-Мёллер; М. Цвикер (ред.). Перцептивно-ориентированная временная повышающая дискретизация 3D-контента в реальном времени для дисплеев с высокой частотой обновления (PDF) . Еврографика 2010. Форум компьютерной графики . Том. 29, нет. 2. Норчепинг: издательство Blackwell Publishing . стр. 713–722 - через MPI-INF .
4. Фэн, Сяо-фан (9 февраля 2006 г.). Анализ, восприятие и уменьшение размытия изображения на ЖК-дисплее с помощью синхронизированного мигания подсветки . Человеческое зрение и электронная визуализация XI. Том. 6057. ШПИОН . стр. 213–226. Бибкод : 2006SPIE.6057..213F. дои : 10.1117/12.643893.
5. Сомея, Джун (май 2005 г.). Корреляция между воспринимаемым размытием в движении и измерением MPRT (PDF) . Сборник технических документов симпозиума SID. Том. 36. Общество отображения информации (опубликовано 5 июля 2012 г.). стр. 1018–1021. дои : 10.1889/1.2036171.
6. «Размытие в движении на ЖК-экране». Архивировано из оригинала 31 октября 2010 г. Проверено 3 октября 2012 г.
7. «Брошюра Philips, рекламирующая подсветку Aptura, которая значительно уменьшает размытие сетчатки» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 марта 2008 г. Проверено 8 сентября 2007 г.
8. «Обзор набора Philips Aptura, в котором кратко обсуждается Aptura» . Архивировано из оригинала 20 сентября 2007 г. Проверено 8 сентября 2007 г.
9. Samsung Clear Motion Rate, включая использование стробоскопической подсветки.
10. Руководство пользователя для телевизоров Samsung серии 81 с технологией LED Motion Plus. Архивировано 29 ноября 2007 г. на Wayback Machine .
11. «BenQ описала «вставку черной рамки» в монитор FP241VW, выпущенную в 2006 году» . Архивировано из оригинала 15 декабря 2007 г. Проверено 13 декабря 2007 г.
12. «BenQ описывает «Имитируемый импульсный привод», который, похоже, представляет собой ту же технологию, но переименован в их новую линейку мониторов, анонсированную в декабре 2007 года» . Архивировано из оригинала 8 декабря 2007 г. Проверено 13 декабря 2007 г.
13. Подсветка сканирования Sharp Corporation. Архивировано 13 ноября 2012 г. в Wayback Machine.
14. Технология сканирующей подсветки Elite LCD HDTV. Архивировано 22 сентября 2012 г., в Wayback Machine.
15. Высокоскоростное видео стробоскопической подсветки nVidia LightBoost.
16. Устранение размытости при движении с помощью стробоскопической подсветки, обычно предназначенной для nVidia 3D Vision.
17. Когда использовать G-Sync или ULMB?
18. Решение проблем с задержкой в ​​видеоиграх HDTV.
19. Терминология JVC Clear Motion Drive
20. Терминология LG TruMotion
21. Терминология Samsung Auto Motion Plus. Архивировано 12 января 2008 г. в Wayback Machine.
22. Терминология Sony Motionflow. Архивировано 8 декабря 2008 г. в Wayback Machine.
23. Терминология Clear Frame от Toshiba
24. Терминология Sharp AquoMotion
25. «Эванс и Сазерленд используют колонный сканирующий лазер, чтобы устранить размытость изображения в своей высококачественной лазерной проекционной системе» . Архивировано из оригинала 28 июля 2007 г. Проверено 31 июля 2007 г.
26. Новости KRON 4 в районе залива освещают проект совместного предприятия по лазерному телевидению Coherent и novalux.
27. «Prsym создает люминофорный дисплей с лазерным возбуждением, продаваемый на рекламном рынке, и позволяет облицовывать дисплеи меньшего размера плиткой» . Архивировано из оригинала 26 августа 2020 г. Проверено 13 августа 2023 г.
28. «Лазерные дисплеи имеют нулевую задержку, нулевое размытие, нулевую инерционность» .
29. Sony разрабатывает дисплей нового поколения, «Кристаллический светодиодный дисплей», идеально подходящий для высокого качества изображения на больших экранах. Архивировано 14 февраля 2012 г., в Wayback Machine.
30. Технический специалист Sony объясняет, как Sony обрабатывает изображение движения на OLED-дисплеях.
31. Почему у некоторых OLED-экранов есть размытие в движении?

Внешние ссылки

• Подсветка для уменьшения размытия изображения
• Фотография размытия изображения ЖК-дисплея камерой преследования
• Статья в журнале HDTV Magazine, в которой хорошо освещается размытие изображения при движении на ЖК-панелях.
• Ссылка, описывающая причину размытия изображения в результате методов выборки и удержания и уменьшения с помощью светодиодной подсветки.
• TestUFO.com: анимация теста движения, которая также демонстрирует размытие изображения при движении.
• Techmind.org: ЖК-технология и стационарные тестовые таблицы
• Объяснение 1080p и частоты кадров
• Методы для 3:2 Pull Down
• Монитор BenQ, использующий стробирование для уменьшения артефактов выборки и хранения из-за отслеживания движения глаз.
• Приложение для Windows, демонстрирующее размытие сетчатки из-за отображения выборки и удержания ^{[ постоянная неработающая ссылка ]}