Így működik az LCD-tévék 100 Hz-es képfrissítése

Az LCD-tévék működési elvükből adódóan nem tudják tökéletesen elmosódás nélkül megjeleníteni a gyorsan mozgó tárgyakat, s ez aligha fog változni. Az utánhúzást kezdetben a panel reakcióidejének csökkentésével, később az overdrive alkalmazásával sikerült csökkenteni, azonban a technológiai határokat megközelítve (ez az IPS és PVA paneleknél 5-8 ms-ot jelent) a gyártók rájöttek, másfelé kell elindulniuk.
A JVC volt az első gyártó, amely a CRT-s tévéknél már bevált 100 Hz-es képfrissítéshez nyúlt, s 2005 végén be is jelentette a világ első, megkettőzött képfrissítést használó LCD-tévéjét. Bár a 100 Hz-es technológia nevében azonos a CRT-s tévéknél alkalmazott megoldással, fontos kiemelni, hogy a CRT-s tévéknél és az LCD-tévéknél egészen más indokolta a bevezetését. A CRT-s készülékeknél a képernyő villogását szüntették meg vele sikeresen, míg az LCD-k esetében (ahol a villódzás eleve nem állt fenn), a gyorsan mozgó objektumok elmosódásának csökkentése volt a cél.

A technológia egyetlen dolgot használ ki, mégpedig az emberi szem (és agy) egy érdekes tulajdonságát: minél rövidebb ideig látunk egy adott képet, az annál élesebbnek tűnik. Ezt egyszerűen le is tesztelhetjük, ha autóból vagy buszról kifelé nézünk. Ha nem mozgatjuk a fejünket és szemünkkel sem követjük a tárgyakat, akkor minden elmosódik, ha viszont gyorsan pislogunk is közben, minden egyből élesebb lesz – pedig valójában ugyanazt látjuk, csak rövidebb ideig.

Kétféle megoldás

Kezdetben a gyártók kétféle megoldást is alkalmaztak. A többség a JVC-vel az élen úgy növelte meg a képfrissítési gyakoriságot, hogy a meglévő képkockák közé újabbakat számolt ki, minden két meglévő képkocka közé egyet. Ezt nevezzünk frame-interpolationnek. A Philips (és a Hitachi) ún. black frame insertion metódust használta, azaz fekete képkockákat szúrt be, így minden egyes képkocka rövidebb ideig jelenik meg, a fennmaradó időt pedig a fekete képkocka tölti ki.

A Philips-féle BFI aztán gyorsan el is tűnt (de nem örökre), mert amellett, hogy alkalmazása drágának bizonyult (a rövidebb felvillanási idő miatt erősebb fényforrásra volt szükség), további nagy hátránya volt, hogy a CRT-s tévékhez hasonló vibrációt lehetett megfigyelni.

Interpoláció

Napjainkban, bárhogy is hívják, minden 100 Hz-es tévé az interpolációs technológiát használja, azaz a meglévő képkockák közé újakat számol ki és illeszt be az elektronika, a két „szomszédos”, valóban meglévő képkocka alapján. 2005-ben a számítási kapacitás még túlságosan kicsi volt, ezért alapvetően csak a vízszintes mozgásokra korlátozódott a megfigyelés – ez nyilván nem adott kiemelkedő minőséget. Azóta viszont sok idő telt el, és a mai rendszerek elegendő teljesítményt biztosítanak több ezer referenciapont kiértékelésére, valamint az összetett mozgások kielemzésére is. A plusz képkockák beszúrásának eredményeképpen az egyes képkockák fele annyi ideig látszanak (20 helyett 10 ms-ig), így élesebbnek tűnnek. A 100 Hz-es technológia járulékos előnye, hogy csökkenti a 3:2-es pulldown okozta judder, azaz a kép rángatózásának mértékét is.

A történet így azonban még nem kerek, a 100 Hz-es megoldásnak hátránya is van. Legyen bármilyen gyors és okos az elektronika, tökéletes köztes képkockát nem tud kiszámolni. Többek között azt sem tudja kitalálni, hogy mi van a mozgó tárgyak mögött, s emiatt az élek mellett vékony sávban a mozgás sebességétől függően csökkenhet a részletgazdagság. Egy rosszul megoldott interpoláció ezen kívül a mozgóképfelbontást is csökkentheti.

Gyártója és tévéje válogatja, hogy az adott készülékben a 100 Hz-es konverzió pozitív vagy negatív hatásai az erősebbek. (Valamennyire persze szubjektív is a dolog.) Szintén tévé és gyártófüggő, hogy ki lehet-e kapcsolni a 100 Hz-es interpolációt, illetve, hogy lehet-e állítani az erősségén – utóbbi, ha van, a referenciapontok számát változtatja meg.

200 Hz és BFI

A tavalyi IFA-n jelent meg az első 200 Hz-es LCD-tévé a Sony és a Samsung standján, a CES pedig már tele volt ilyen készülékekkel (persze az NTSC szabvány miatt Las Vegasban 240 Hz-es tévéket láttunk) – ezeknél az elektronika nem egy, hanem három köztes képkockát számol ki. Nyilván pontatlanabbak a számítások, amit csak részben kompenzál, hogy az egyes képkockák még rövidebb ideig, 5 ms-ig látszanak. Bár a CES-en a demókészülékek segítségével azt állapítottuk meg, hogy a 200 Hz legfeljebb minimális előrelépést jelent a 100 Hz-es képfrissítéshez képest, ne írjuk le, mert az otthoni 3D-hez még hasznos lehet – így mindkét szemünkre 100-100 képkocka jut.

Cikkünk elején írtuk, hogy a BFI nem tűnt el végleg. Az LG 400 Hz-es tévé prototípusában (ami valójában 200 Hz-es tévé BFI-vel kombinálva), a Sharp és a Samsung 100 Hz-es LED-es tévéiben használja. A háttérvilágítás nem egyszerre, hanem egy meghatározott minta alapján változik – lásd az ötödik ábrát a Sharp LC-52XS1E tesztünkben –, részben ennek is köszönhető, hogy a fekete képkockák beillesztése ellenére nincs érzékelhető vibrálás.