- 2008. július 15., 12:36
A színmélység a TFT monitorok esetében azt jelenti, egy adott készülék hányféle szín megjelenítésére...

A TFT monitorok az RGB színskála alapján jelenítik meg a színeket: minden pont egy zöld, egy vörös és egy kék alpontból áll, amelyek külön-külön beállított fényereje együttesen határozza meg, hogy szemünk az adott képpontot milyennek látja.

Színképzés alapok

A „hagyományos” monitorok alpixelenként 8 bitet használnak az árnyalatok megkülönböztetésére, egyetlen alpixel tehát 2^8=256 állapot képes felvenni. Figyelembe véve, hogy egy pixelben három alpixel van, az összes variációk száma 256^3=16 777 216. Ezt a 24 bites színképzést hívjuk TrueColornak.
Működési technológiától függetlenül a TFT monitorokban a folyadékkristályok állapotát feszültség közlésével változtathatjuk meg. Minél nagyobb ez a feszültség, annál nagyobb, de ami még fontosabb, annál gyorsabb is az állapotváltozás. Az overdrive is ezt használja ki, de a gyártók másképp is kamatoztatják ezt a jelenséget.

RGB grádiens

18 bites monitornál a színátmenet nem egyenletes és/vagy a kép valamelyest vibrál

Ha az alpixelek 256 helyett csak 64 árnyalatot jelenítenek meg, akkor a szomszédos állapotok között nagyobb az ugrás, az állapotváltozáshoz nagyobb feszültségre van szükség; ez pedig javítja a reakcióidőt. Cserébe az ily módon felgyorsított monitorok kevesebb színt tudnak csak megjeleníteni, hiszen színenként 8 helyett csupán 6 bit szolgál az egyes állapotok tárolására, így összesen 24 helyett 18 bit áll rendelkezésre. A fenti képletekbe helyettesítve: 2^6=64, 64^3=262 144, azaz a 18 bites színképzést használó monitorok 262 144 szín megjelenítésére képesek. Ez éppen 64-e annak, amit egy TrueColor monitor tud, ez bőven akkora visszalépés, hogy szemünk is érzékelje a különbséget.

Spatial dithering és FRC

A gyártók tipikusan az olcsóbb monitoroknál vetik be ezt a megoldást, manapság minden TN paneles monitor 18 bites (korábban is csak egy-két kivétel akadt). A gyártók természetesen többféle módon próbálják elérni, hogy ez a 262 ezer szín ne tűnjön kevésnek. Erre több lehetőség is van, hiszen az emberi szem többféleképpen is átverhető: nem elég gyorsan alkalmazkodik és felbontóképessége sem elég nagy. A spatial dithering ez utóbbi hiányosságot használja ki, lényege, hogy egy-egy pixel kívánt színét a szomszédos képpontok segítségével keveri ki a monitor.

24 bites kép18 bites kép

Állóképeknél a spatial dithering szinte nem is látszik: balra a 24, jobbra a 18 bites kép (nagyítható)

Egy 18 bites kijelző például a (130, 130, 130) RGB kódú színt nem tudja megjeleníteni, mert csak a 128-es és 132-es állapotot ismeri. Viszont egy 2×2-es területen képes azt emulálni, ha 2-2 db 128-es illetve 130-es állapotú pixelt jelenít meg. (129-es állapotot három 128-as és egy 132-es, 131-es állapotot pedig egy 128-as és három 132-es állapottal lehet emulálni...) A ditheringhez egyébként általában nagyobb, 2×4-es, 4×4-es területet használnak a gyártók.) Ennek a módszernek sajnos van egy hátránya, viszonylag könnyen felismerhető, főleg a sötétebb területeken, és mozgó tartalom esetén jellegzetes mintát produkál.

A milliárd-színes monitor
A 24 bittől természetesen nemcsak lefelé, hanem felfelé is el lehet térni. A belső számítások sokszor már most sem 24, hanem 30 vagy még több biten folynak, azonban olyan monitor, amely megjeleníteni is képes 16,7 milliónál több színt egészen mostanáig nem készült. Az úttörő szerepet a HP vállalta magára, a profi felhasználóknak szánt LP2480ZX-szel. Ez színenként 10 bitet használ az árnyalatok megkülönböztetésére, így összesen 2^30, azaz 1 073 741 824 szín megjelenítésére képes. Ehhez mérten persze drága is, 2500 Eurós árával (2008. júliusi ár) 5-8-szor drágább, mint egy átlagos 24 colos TFT.

Éppen ezért, ma már nem nagyon találunk olyan monitort, amely ezt a megoldást használja, helyette temporal ditheringgel vagy más néven FRC-vel (Frame Rate Control) találkozhatunk. Ebben az esetben az elektronika a képpontok színének folyamatos változásával éri el a kívánt hatást: a fenti példánál maradva a 130-as állapot emulálásához 128-132-128-132-es állapotok váltják egymást, 129-eshez 128-128-128-132-es minta, 131-es állapothoz pedig 128-132-132-132-es minta tartozik. Az FRC bár sokkal jobb, még mindig nem tökéletes, főleg, ha overdrive-val is párosul (azaz gyakorlatilag minden esetben), mert a nagykiterjedésű homogén felületek megjelenítésekor a kép valamelyest vibrálhat.
Az emulációval azonban a 18 bites monitorok majdnem a teljes színpalettát képesek lefedni. Mivel az elektronika a 0, 4, 8 … 244, 248, 252-es állapotokat ismeri, 0-252 között bármilyen színt meg tud jeleníteni, legalább virtuálisan. Ez összességében 253^3=16 194 277 színt jelent. Ha egy monitor specifikációjában 16,2 millió színt tűntetnek fel, biztos, hogy 18 bites színképzést használ. Látható viszont, hogy a 253-as, 254-es és 255-ös állapotokat (sötét színeket) az elektronika nem tudja leképezni, így helyettük is 252-es állapotot állít be.

16,7 millió szín 18 bites monitoron

Ezt kivédendő, egyre több olyan monitor jelenik meg, ahol Hi-FRC-t használnak, ami szemben a kétbites FRC-vel három biten tárolja a kiegészítő információkat. A harmadik bit (leegyszerűsítve) azt jelzi, hogy egy adott alképpont állapota a 0-252-es tartományon belül, vagy kívül esik-e. Így lehetőség nyílik „megjeleníteni” a fennmaradó néhány árnyalatot is, amely révén a 18 bites, de Hi-FRC-t használó TFT-k is képesek 16,7 millió színt megjeleníteni. Természetesen ez továbbra sem True Color megjelenítés, hiszen a (18 bit + spatial ditheringhez vagy a 18 bit + FRC-hez hasonlóan) a megjelenített színek több, mint 98%-a csak emulált, azonban nehezíti a vásárlók dolgát, mert a specifikációban – épp úgy, mint a True Color monitorokál – 16,7 millió szín szerepel a rubrikában.

Színképzési módokSzínképzési módok
Színképzési módokSzínképzési módok

Színképzési módok - 4 egymást követő képkocka

Melyik monitor milyen?

Szokás szerint a gyártókra nem hagyatkozhatunk, lévén, hogy a specifikációban a legritkább esetben tüntetik fel direkt módon, hogy a beépített panel 18 vagy 24 bites-e. Jobb híján a panel típusa alapján vonhatunk le következtetéseket.
Általánosságban a TN panelekről kijelenthetjük, hogy 18 bites színképzést használnak, az utóbbi időben egyre gyakrabban Hi-FRC-vel (papíron 16,7 millió szín megjelenítésére képesek), vagy FRC-vel (16,2 millió szín).
VA fronton bonyolultabb a helyzet. Az MVA panelek közül mind, a PVA panelek közül viszont csak az overdrive nélküliek voltak 24 bitesek; az overdrive-os PVA panelek 18 bitesek, FRC-vel. A következő generációs S-PVA viszont overdrive-val együtt is 24 bites, ahogyan a P-MVA panelek többsége is. Kivételt a 17-19 colos 4:3-as arányú, gyors válaszidejű (<8 ms) P-MVA panelek jelentenek, ám ilyesfajta panelekkel szerelt monitort gyakorlatilag nem kapni.
Végül pedig: az IPS panelek esetében a helyzet egyértelmű, ezek kivétel nélkül 24 bitesek, akár az IPS, akár az S-IPS, akár a legújabb AS-IPS variánst nézzük, overdrive-val vagy anélkül.

Észrevehető a különbség?

Ez személytől és monitortól is függ. A spatial dithering a leginkább észrevehető, de éppen ezért ma már nem használják ezt a megoldást. A 18 bit + FRC viszont legtöbbször nagyon jó eredményt ad. Egy TN panel színhelyessége nem(csak) a 18 bites megjelenítés miatt, hanem a panel működéséből eredően (is) gyengébb, mint a többi típusnál. A szűk környezetemben (12 fő) vett minta alapján egy átlagos felhasználó nem veszi észre a különbséget egy 18 bites és egy 24 bites monitor képe között. Ketten voltak, akik érzékelték, de ők is csak tesztábrák segítségével. Marad a közhely: meg kell nézni a monitort működés közben, s, ha tetszik, amit látunk, akkor vegyük meg – akár 18 bites, akár 24 bites színképzést használ.

Címkék
Hozzászólások