Hogyan működik a local dimming?

Minden a kontraszttal kezdődött… Az LCD panelek működési technológiájából adódóan normál körülmények között nem képesek tökéletesen fekete szín előállítására. Hogy miért? Az LCD monitorok és tévék paneljei alapvetően két részből állnak, egy TFT mátrixból illetve egy fényforrásból. A fényforrás a klasszikus modellben folyamatosan, konstans fényerővel világít, a TFT mátrix pedig a kilépő fény mennyiségének szabályozásával szabályozza a képpontok fényerősségét. A gond az, hogy a folyadékkristályok a fényt tökéletesen nem képesek blokkolni, valamennyi mindenképpen szivárog. A modern paneleknél 0,03-0,1% körüli a szivárgás mértéke; 500 cd/m²-es maximális fényerőt feltételezve ez kb. 0,16-0,5 cd/m&sup2-t jelent, azaz kb. 1000:1-es, optimális esetben kb. 3000:1-es kontrasztarány érhető el a mai TFT panelekkel.

A gyártóknak ez nem volt elég, ezért a kontrasztarány mellett kitalálták maguknak a dinamikus kontrasztarányt. Erről korábban már írtunk részletesen, cikkünk itt olvasható, és kiderül belőle, hogy a háttérvilágítás fényével való játszadozás legtöbbször a képminőség rovására megy.

Most lássuk, mi a helyzet a LED-ekkel és a local dimminggel. A LED-es háttérvilágítású tévékben a diódák több csoportba rendeződnek, (a Samsung tévékben például 640 dióda 128 csoportot alkot). Az egyes csoportok fényerejét az elektronika képes külön szabályozni, innen ered a local dimming (kb. helyi képhalványítás) elnevezés. A local dimming tehát elvileg lehetőséget ad arra, hogy a kép fekete részeinél a fényerőt úgy csökkentsük, hogy közben a világos részek fényessége nem változik. Az elektronika minden egyes csoporthoz tartozó terület „átlagos fényességét” meghatározza, és az eredmények alapján állítja be a LED-eket. Az alábbi ábrák segítségével könnyen megérthetjük, hogyan is néz ki ez a valóságban. (A jobb érthetőség kedvéért kevesebb csoportot rajzoltunk meg.)

A LED-ek amúgy is előnyben vannak a hagyományos fénycsövekkel szemben, mert 0 a bemelegedési idejük; így egy teljesen fekete kép megjelenítése esetén akár teljesen ki is kapcsolhatóak, amivel 0 cd/m²-es fényerő is elérhető. A kontrasztarány így gyakorlatilag végtelen is lehetne.

A helyzet azonban nem ennyire egyszerű. Nézzük meg a két képet és a mögöttük húzódó LED-sort egymás „fölött”.

Látható, hogy a LED-ek elhelyezkedése nem követi pontosan sem a grafikonok, sem a Föld vonalát. (Elképzelhetünk persze több más szituációt is, például a stáblistát a filmek végén…) Több olyan LED is van, amelyhez fekete terület és megjelenítendő kép is tartozik. Itt értelemszerűen be kell kapcsolni a fényforrást, ám ez azt eredményezi, hogy a „LED-hez tartozó” fekete terület nem lesz többé tökéletesen fekete (a fény szivárgása miatt). Az elméletileg homogén fekete szín a valóságban mégsem lesz az. Készítettünk néhány képet, hogyan is fest mindez a valóságban.

A kiragadott képek valamennyire szélsőségesek, és nem feltétlenül tükrözik a mindennapi használatot, azonban a local dimming egy lehetséges problémájára remekül rámutatnak.
Gyakorlati tesztünkben több fotót és filmet is megnéztünk, immáron valós körülmények között fogva munkára a tévék kontrasztarány javító rendszerét. Először teljes képernyős módban vizsgálódtunk. Az eredménnyel alapvetően elégedettek voltunk, a tévék képe érzésre valóban jobb volt, mint egy „normál” LCD esetében. Azonban a nagyobb homogén felületeknél a fényerő egyenetlensége észrevehető volt – legalábbis nekünk, mert direkt ezt kerestük. 4:3-as vagy 2,35:1-es filmet nézve a széleken ugyanígy feltűnt az eltérés. Ha a tévéket PC-vel kötöttük össze (és nem filmet néztünk), a local dimming negatívumai még feltűnőbbek lettek, mivel a számítógépes környezetben jellemzően sok a homogén felület.

A local dimmingről alkotott véleményünk összességében pozitív, a tapasztalatok azt mondatják velünk, hogy a legtöbben észre sem fogják venni az apró felhőket, főleg tévénézés közben. Számítógépezéshez és játékokhoz mindenképpen érdemes kikapcsolva tartani a local dimminget, filmekkel viszont érdemes adni neki egy esélyt. Fenntartásaink azért vannak: a gyártók megoldása egyelőre távolról sem tökéletes, néhány száz régió igazából kevés, ezres nagyságrendben viszont egészen kiváló rendszert lehetne összerakni. Tökéletes nyilván sosem lesz, mert az azt jelentené, hogy minden képponthoz külön LED tartozik. Ráadásul a későbbiekben, az olcsó LED-es tévéknél esetleg gond lehet a sötétebb jelenetek részletgazdagságával is. A most megvizsgált két modellnél nem volt ezzel gondunk, mert az elektronika megfelelően kompenzált – az idő majd eldönti, hogy a tömegtermékek is jól viselkednek-e ebből a szempontból.