Технология 200 гц. Что на самом деле означает значение гц в телевизоре

Мы продолжаем серию наших публикаций о технологиях, применяющихся в современных ЖК-телевизорах (советуем также прочитать первую статью из этой серии, посвящённую светодиодной подсветке). Сегодня речь пойдёт о различных вариантах технологий, использующих для обеспечения частоты смены кадров 200 Гц.

История вопроса

Первые электронно-лучевые трубки (и приборы на их основе) появились ещё в 20-ые годы XX века. Из-за несовершенства имеющихся на тот момент технологий частота вертикальной развёртки в них совпадала с частотой переменного электрического тока в розетке, составляющей 50 Гц в Европе и 60 Гц в США и Японии. В итоге именно эти значения легли в основу стандартов PAL/SECAM и NTSC, в которых частота обновления составляет 50 и 60 полей в секунду соответственно. Обратите внимание, что речь идёт именно о полях, а не о кадрах, поскольку PAL/SECAM и NTSC изначально предусматривают чересстрочную развёртку. Чересстрочная развёртка отличается от прогрессивной тем, что на экране отображается не весь кадр одновременно, а чётные и нечётные строки по очереди.

Однако чересстрочная развёртка, особенно с такой невысокой частотой, приводит к тому, что изображение на экране начинает мерцать. Именно поэтому в дорогих ЭЛТ-телевизорах применялись схемы, удваивающие частоту развёртки до 100 или 120 Гц (в зависимости от стандарта вещания).

Лирическое отступление: в большинстве художественных фильмов, снятых на 35-миллиметровую плёнку, используется частота обновления 24 кадра в секунду, в то время как PAL/SECAM-телевизоры способны отображать видео с частотой, кратной 25 кадров в секунду. Поэтому у вас дома такие фильмы будут проигрываться примерно на 4% быстрее, чем в кинотеатре. Чтобы избежать этого, выбирайте телевизоры со специальной функцией, обеспечивающей корректную скорость воспроизведения контента с частотой 24 к/с (обычно она называется 24p Real Movie или похожим образом). Данная проблема исчезнет тогда, когда в широкой продаже станут доступны телевизоры с частотой обновления 600 Гц, но это произойдёт ещё нескоро.
В телевизорах на основе ЖК-панелей мерцание практически отсутствует, поскольку понятие развёртки к ним неприменимо (в них отсутствует сканирующий луч, изображение выводится на экран сразу). К тому же они всегда показывают прогрессивный сигнал, который в случае необходимости достраивается из чересстрочного. Однако человеческий глаз может различать артефакты в том случае, если изображение на экране обновляется с частотой менее 60 Гц. А для динамических сцен и вовсе чем выше частота смены кадров, тем лучше, поскольку в противном случае может быть заметна неравномерность движения. По английски это явление называется judder (на русский этот термин можно перевести как «подёргивание»). Кроме того, чем меньше кадров в секунду показывает телевизор, тем более размытыми будут выглядеть на его экране движущиеся предметы. Для уменьшения подёргивания и размывания картинки производители применяют различные технологии, позволяющие увеличить частоту обновления кадров на экране телевизора.

Две технологии, два подхода: MEMC против сканирующей подсветки

Практически все производители используют технологию, которая называется MEMC (Motion Estimation and Motion Compensation, то есть предугадывание и компенсация движения). Процессор телевизора при этом достраивает «промежуточные» кадры и показывает их в промежутке между «настоящими», благодаря чему плавность и чёткость изображения повышаются.


Технология MEMC: настоящие 200 Гц

Таким образом можно эффективно поднять частоту кадров до 200 Гц, однако для отображения 200 кадров в секунду необходимо иметь мощный процессор для обработки видеопотока и быструю матрицу со временем реакции 5 мс или меньше. Зато это будут честные, настоящие 200 Гц. В настоящее время так поступают две компании - Samsung и Sony (такое сходство неудивительно, если учесть, что обе эти компании производят матрицы для своих телевизоров на совместном предприятии S-LCD). Причём Sony применяет эту технологию только в самых дорогих моделях, Samsung же более демократичен.


MEMC + сканирующая подсветка: как бы 200 Гц

Остальные производители, включая Toshiba, Philips и LG, применяют MEMC в комбинации с технологией под названием Scanning Backlight (сканирующая подсветка). MEMC обеспечивает отображение 100 кадров в секунду, однако при этом подсветка экрана включается и выключается с частотой 200 Гц. При этом достигается практически тот же эффект, что и в случае с настоящей 200-герцовой развёрткой, однако наблюдаются и побочные эффекты, среди которых снижение воспринимаемой яркости (неудивительно, поскольку подсветка половину времени выключена), двоение и мерцание изображения.

И если в случае с двумя технологиями LED-подсветки можно сказать, что обе имеют свои преимущества, то в данном случае честные 200 Гц однозначно выигрывают у нечестных во всём, кроме стоимости готового телевизора. Справедливости ради надо сказать, что большая часть производителей, использующих сканирующую подсветку, честно пишут об этом в характеристиках своих продуктов. Маленькими буквами в самом низу страницы.

Что скрывается за цифрами

В герцах (Гц) описывается количество изображений, которое формируется на экране телевизора каждую секунду. В теории это должно означает, что чем выше частота развертки (например, 600 Гц), тем больше детализация изображения, и тем выше качество. Но в реальности это не так. Под высокой частотой зачастую скрывается простое повторение одного кадра или другие хитрости.

В чем заключается хитрость 600 Гц

Телевещание в Европе ведется на частоте 50 Гц – это значит, что все телевизоры получают 50 изображений в секунду. Современные технологии позволяют включать в этот поток дополнительные кадры, тем самым делая его более мягким и ровным.

Некоторые телевизоры лишь создают видимость изменений, просто повторяя то же самое изображение вплоть до 10 раз или делая повторяемый кадр лишь немного другим, например затемняя его. Иногда просто показывается черный кадр.

Все эти методы позволяют производителям говорить об увеличении показателей Гц – в некоторых случаях до 600 в секунду. Однако некоторые кадры в телевещании передаются уже не очень четкими, а это значит, что в процессе добавления изображений, то, что вы видите на экране, становится еще более размытым.

Лучше обратить свое внимание на показатели уникальных кадров в секунду в сочетании с технологией Image Blur Reduction , которая обрабатывает каждое изображение, делая его более четким. Посмотрите на таблицу, опубликованную ниже, чтобы лучше понять описанные нами технологии.

Сравнение разных технологий развертки

Выравнивание изображения при помощи технологии Motionflow

Технология BRAVIA Motionflow позволяет сформировать совершенно новые изображения - для этого проводится анализ двух кадров, предсказывается движение объектов во всех направлениях, и исходя из полученных данных, формируются новые кадры, которые располагаются между исходными. Это абсолютно реальные изображения, которые повышают детализацию динамичных сцен - этим они и отличаются от технологии прямого повтора предыдущих кадров и позволяют более достоверно передать движение, например, велосипедиста. И кроме того, функция Image Blur Reduction, которая отвечает за очистку кадра, делает изображение максимально четким.

Добавляя три совершенно новых картинки к каждому полученному кадру, технология Motionflow 200Hz позволяет полностью устранить мерцание движущихся изображений - независимо от быстроты действия. Технология Motionflow 100Hz повышает качество изображения, добавляя только одно изображение к каждому полученному кадру - иными словами, удваивая количество кадров, которые вы видите.

Среди прочих характеристик телевизора, кроме типа экрана, размера диагонали, разрешения, времени отклика матрицы, яркости, контрастности, углов обзора, сравнительно недавно появилась еще одна – число кадров, воспроизводимых за 1 секунду. У разных производителей и на Интернет-сайтах можно встретить различные названия этого параметра. Например, развертка, частота развертки, частота кадров, кадровая частота. Но с технической точки зрения правильно говорить "развертка с частотой кадров Х Гц". Далее по тексту, для удобства, будем применять просто «частота Х Гц».

Телевизор и телевидение: немного теории

В цветном телевидении, кроме передачи собственно картинки, передается еще и специальный сигнал цветности. Обработка этого сигнала может осуществляться различными способами, вследствие чего существует несколько систем, применяемых в телевизорах. Основными из них являются:

  • PAL – 625 строк, частота 50 Гц (Западная Европа);
  • NTSC – 525 строк, частота 60 Гц (Япония, Америка);
  • SECAM – 625 строк, частота 50 Гц (СССР, Восточная Европа, Африка).

Величина частот выбиралась исходя из стандартов национальных сетей электропитания. Излишне говорить, что именно система SECAM досталась России «в наследство» от Советского Союза. Отсюда и будем «плясать».

Итак, мы получили первые цифры, характеризующие стандартную телевизионную картинку:

частота 50 Гц;

625 строк (высота кадра), что при стандартном соотношении сторон 4:3 дает 625/4*3=833 (ширина кадра), т.е. стандартный телекадр имеет размеры 833х625 пикселей, если говорить современным языком. Но видимое изображение при этом составляет 576 х 768 пикселей.

Частота 50 Гц означает, что в секунду передается 50 кадров. Но в телевещании на самом деле все несколько сложнее. Передача кадра происходит в два приема: сначала передаются все нечетные строки, затем – все четные, образуя 2 полукадра. Такая развертка называется чересстрочной. Недостатки очевидны и наблюдались всеми: это заметное на глаз «подергивание» или «мерцание» картинки на экране, которое становится заметнее на ярких участках изображения и с увеличением размера экрана телевизора. Особенно это отмечают люди, имеющее слабое зрение, а также те, кто много времени проводит у монитора компьютера. Последние – в силу того, что мониторы имеют частоту 60 Гц и выше (теоретический предел, определяемый временем отклика – 85 Гц, который сейчас и используется в подавляющей массе мониторов). Таким образом, глаза «привыкают» к более качественной картинке и сразу же реагируют на ухудшение качества изображения. К тому же, и разрешение мониторов, как правило, намного выше.

Появление телевидения высокой четкости (ТВЧ) в формате Full HD (1920х1080 пикселей при частоте 60Гц) призвано решить проблему некачественной трансляции, но… не для россиян. Переход на новый формат требует полной перестройки, а, вернее, замены всей сети телевещания и, соответственно, многомиллиардных затрат. Дальнейшее понятно: не видать нам ТВЧ, как своих ушей, лет еще эдак …десят.

Зачем тогда производится выпуск и продажа телевизоров с высоким разрешением и повышенной частотой? В этом есть свой смысл: такой телевизор позволяет качественный просмотр контента, получаемого с компьютеров (видеофайлы и видеоигры), DVD–плееров, фототехники и видеокамер, а также некоторых спутниковых ТВ-каналов. Не забудьте при этом позаботиться о hdmi-кабеле.

Другим, альтернативным способом, решения проблемы стало увеличение частоты телевизора до 100, 200, 400 и даже 600 Гц. Казалось бы: чего проще? Всего-то нужно купить телевизор с высокой частотой и наслаждаться выдаваемой картинкой. Но, как и в любой «бочке меда» найдется…

Телевизор с высокой частотой: обман во благо

По большому счету, обманывают не лично вас, а ваши глаза. Здесь пользуются двумя особенностями человеческого зрения: инерционностью и сравнительно низкой разрешающей способностью глаз. Таким образом, уменьшение интервала между кадрами (световыми вспышками) позволяет добиться ощущения непрерывности картинки на экране. При этом глаз неспособен различать цвет мелких деталей, которые можно передавать даже черно-белыми.

Применение современных цифровых технологий позволило каждый кадр, получаемый из телеэфира, показывать по 2 раза – так родилась технология 100 Гц. И хотя эта технология не дает заметного улучшения качества изображения (т.е. его четкости), особенно в динамичных сценах, но главную свою задачу – устранение мерцания, она выполняет весьма успешно.

Для дальнейшего развития производители телевизоров позаимствовали идею из компьютерной анимации. Там, чтобы не делать множество рисунков, берутся 2 изображения (например, лицо в анфас и в профиль), программа делает поворот картинки в нужном направлении, т.е. затем голова на экране повернется на 90 градусов. При этом можно задать любой шаг угла поворота: чем он меньше, тем боле плавными будут движения, но больше размер полученного файла. Главное отличие в том, что у телевизора нет настоящего и будущего кадров, а только настоящий и предыдущий. Поэтому здесь применяется другой тип вычислений: процессор анализирует направление движения объекта в двух последних кадрах и по заложенному алгоритму производит «дорисовку» промежуточных кадров между последним и будующим, выдавая на экран телевизора следующую последовательность: кадр, дополнительные кадры, следующий кадр.

Увеличение плавности движений (опять же!) зависит от числа добавленных кадров. Самой известной в этом плане технологией является, пожалуй, Motionflow с функцией Image Blur Reduction от компании Sony. Здесь используется расчет и добавление 3-х дополнительных кадров, что обеспечивает частоту 200 Гц. Похожие технологии применяются и другими производителями телевизоров.

Вывод. Таким образом, можно говорить, обман глаз – это очень и очень полезная функция в телевизоре и частота 100 Гц и более лучше, чем 50. «Ложь во спасение», как говорится. Тем более, что мы получаем:

  • устранение мерцания экрана, что особенно важно с появлением больших телевизоров;
  • улучшенное воспроизведение быстро движущихся объектов.

Так покупать или нет телевизор с высокой частотой?

Сейчас осуществляется продажа телевизоров с заявленной частотой 400 и 600 Гц. Например, со встроенной технологией Sub-Field Driving 600 Гц. Как уже упоминалось, многие производители использовали увеличение частоты телевизора как маркетинговый ход и не гнушались приписками характеристик, которых и в помине не было. С соответствующим завышением цены. В частности, вместо дублирования картинки (кадра) вставлялся пустой черный кадр. Вместо вычисления промежуточных кадров просто повторялся несколько раз исходный.

К счастью, такие «ходы» остались в прошлом. Сегодня любой телевизор, будь то плазменный или жидкокристаллический, в обязательном порядке оснащается цифровой системой обработки изображения. Причем такая система, кроме устранения дрожи на экране, попутно фильтрует эфирные и электромагнитные помехи, дополнительно повышая качество картинки на экране.

Поэтому не сомневайтесь и выбирайте телевизор с частотой 100 Гц и выше.

Кадровая частота , частота кадросмен (англ. Frames per Second (FPS), Frame rate , Frame frequency ) - количество сменяемых кадров за единицу времени в компьютерных играх, телевидении и кинематографе. Понятие впервые использовано фотографом Эдвардом Майбриджем , осуществлявшим эксперименты по хронофотографической съёмке движущихся объектов несколькими фотоаппаратами последовательно. Общепринятая единица измерения - кадры в секунду .

Кадровая развёртка - вертикальная составляющая телевизионной развёртки, применяющейся для разложения изображения на элементы и его последующего воспроизведения. Развёртка может быть механической или электронной. В более узком смысле кадровая развёртка - часть электронной схемы передающей камеры, телевизионного приёмника или монитора компьютера, осуществляющая разложение изображения или его воспроизведение в вертикальном направлении. Чаще всего это понятие употребляется применительно к устройствам, использующим электронно-лучевую трубку для формирования последовательности кадров телевизионного изображения с заданной частотой. Однако, понятие кадровой развёртки применимо и к устройствам с полупроводниковыми матрицами и экранами. Выражается в Герцах (Гц, Hz).

Никогда не путайте два этих понятия т.к. это немного разные вещи. Чтобы вы еще чётче смогли понять разницу – вот упрощение: Вы сможете посмотреть видеофайл с частотой кадров 60fps и на экране с развёрткой 50Гц.

Чтобы глубже понять в чём различия Кадровой частоты и Кадровой развёртки окунёмся в историю.
Давным-давно, когда телевидение было аналоговым, а экраны телевизора небольшими сигнал изображения передавался по воздуху или проводам. И был придуман эффективный и простой способ уменьшить затраты на его передачу.

Чересстрочная развёртка - метод телевизионной развёртки, при котором каждый кадр разбивается на два полукадра (или поля), составленные из строк, выбранных через одну. В первом поле развёртываются и воспроизводятся нечётные строки, во втором - чётные строки, располагающиеся в промежутках между строками первого поля.

Поэтому Кадровая развертка (или, что более точнее отражает суть “частота мерцания экрана”) это сколько таких кадров или полукадров ваш экран может отобразить за секунду. Но это было давно и актуально уже только для устаревших типов экранов ЭЛТ и с некоторым натяжением для плазменных экранов.

В современном мире господствуют жидкокристаллические экраны, поэтому они наиболее близко подошли к частоте смены кадров: частота обновления ЖК экрана это частота с которой на матрицу монитора подаются сигналы об изменении цвета пикселей. Если опять же упрощать: видеофайл с частотой кадров 60fps на экране 50 Гц будет показан с потерями.


Или обратный пример: современные видеокарты способны выдавать картинку до 400 Гц. Представьте: вы купили ПК вот с такой картой. А монитор у вас выдает максимум 75Гц. Получается Ваш монитор передаёт вам далеко не всё что на него передаёт видеокарта.

Даже если 15 кадров в секунду и достаточно для создания иллюзии движения, то для создания «эффекта погружения» нужно больше кадров. Визуальные исследования показали, что даже если нельзя различить отдельных изображений, частота кадров порядка 60-80 делает видео более реалистичным, усиливая четкость и увеличивая плавность движений.
более высокая частота кадров уменьшает количество визуальных артефактов движения - особенно это заметно при просмотре в кино. Движущиеся объекты могут иметь, например, стробоскопический эффект.

Частоты киносъёмки и кинопроекции

  • 16 - стандартная частота съёмки и проекции немого кинематографа;
  • 18 - стандартная частота съёмки и проекции любительского формата «8 Супер»;
  • 23,976 - частота телекинопроекции в американском стандарте разложения 525/60, применяемая для интерполяции без потерь;
  • 24 - общемировой стандарт частоты киносъёмки и проекции;
  • 25 - частота киносъёмки, применяемая при производстве телефильмов и телерепортажей для перевода в европейский стандарт разложения 625/50;
  • 29,97 - точная кадровая частота цветного телевизионного стандарта NTSC;
  • 30 - частота киносъёмки раннего варианта широкоформатной киносистемы «Tодд-AO»;
  • 48 - частота съёмки и проекции по системе IMAX HD;
  • 50 - частота полукадров европейского стандарта разложения. Используется в электронных камерах для ТВЧ;
  • 59,94 - точная полукадровая частота цветного телевизионного стандарта NTSC;
  • 60 - частота киносъёмки в американском стандарте ТВЧ и системе «Шоускан» (англ. Showscan).

Даже Apple представила мобильные устройства с дисплеями в 120Гц – то наверное не стоит брать телевизор на 50-60Гц когда рядом стоит на 100Гц.

  1. Развертка обеспечивает плавное изображение, четкую раскадровку движущихся объектов.
  2. Разрешение обеспечивает реалистичную прорисовку каждого кадра, когда можно рассмотреть все детали, точно передается цвет, движение воды или людей.
  3. Выбирая, какая модель экрана лучше, стоит анализировать все ключевые характеристики в совокупности, чтобы и разрешение экрана, и частота обновления кадров были на уровне.

Влияние частоты на зрение.

В ЖК мониторах, свет возникает в лампах подсветки, которые в любом случае имеют частоту выше 150 Гц. Для LCD мониторов хоть и указывается частота обновления, она означает скорость смены картинки самой TFT матрицы.
ЖК мониторы с LED подсветкой, в частности дешёвые, для регуляции яркости используют - изменение частоты мерцания диодов посредством ШИМ, что иногда приводит к видимому морганию. Это вызывает дополнительную усталость для глаз. Тут 2 варианта – либо увеличивать яркость в большую сторону, нагружая глаза, либо уменьшать, тоже нагружая глаза морганием. Лучше выбрать золотую середину - максимальное, комфортное значение яркости.

Для активных затворных 3D очков и некоторых пассивных, используются ЖК матрицы с частотой обновления ~120Гц, по 60Гц для каждого глаза. Данные мониторы/TV можно использовать на частоте 120 Гц и без очков, что идеально подойдёт игровым энтузиастам, так как количество реальных кадров в секунду будет в два раза выше стандартных 60 к/c. Также в них используются специальные лампы или диоды с повышенной частотой работы, что значительно меньше нагружает глаза. Встретить мерцание на данных мониторах - практически невозможно, но и запас яркости ламп подсветки они имеют значительный.

Популярные видеохостинги, в том числе YouTube, вводят поддержку потокового воспроизведения видео высокого качества на скорости 60fps. Поэтому убедиться в преимуществах такого типа видео вы можете прямо сейчас:

Резюмируя вышесказанное

Когда впервые появились компакт диски, многие критиковали их за то, что музыка стала слишком чистой и отсутствовал характерный звук виниловой пластики. Это очнеь похоже на ситуацию с высокой частотой кадров (далее: HFR). Проще говоря, низкой частоте кадров всегда найдется применение, но использование HFR предпочтительней т.к. всегда можно вернуться к более низкой частоте. Однако, как уже говорилось выше не везде необходимо использование HFR, так что со временем, технология может просто стать инструментом подобно тому, как сейчас используют угол затвора.
Огромный шаг был сделан и в отношении разрешения - с развитием 4к кино - что тоже заслуживает детального рассмотрения и исследования. Но в конечном счете, наши глаза получают изображение окружающей среды с бесконечным количеством кадров, бесконечным разрешением, в 3D; наш мозг обрабатывает получаемую информацию и превращает либо в видео, либо в отдельные кадры. Более высокая частота, 4к+ разрешение все больше и больше приближают нас к отражению реальности в кино.

Недавно вышел фильм Питера Джэксона «Хоббит», снятый при 48 кадрах в секунду (что в 2 раза больше стандарта киношной съемки в 24). Питер тогда сказал:
«Многие кинокритики холодно отнесутся к отсутствию размытие при движении и стробоскопическим артефактам, но вся наша съемочная команда-многие из которых являются экспертами в кино –после выхода фильма поддерживают меня. К новой частоте кадров быстро привыкаешь и начинаешь воспринимать более естественно. Это похоже на то время, когда CD-диски вытеснили виниловые пластинки. Я считаю что то же самое будет в кино и мы очень быстро приближаемся к тому моменту, когда фильмы с высокой частотой кадров будут выпускаться массово.»

Но есть и другой взгляд на эту ситуацию. Например, Найм Сезерлэнд (Naim Sutherland) так относится к высокой частоте кадров:
«Цель кинематографа не в том, чтобы зеркально отразить нашу реальность или детально показать ее. Я, например, хочу создать небольшую физическую связь между вами и моими фильмами. Я хочу погрузить зрителя в мир самой истории, чтобы он поверил в нее и забыл о себе, своей жизни и был только с фильмом наедине.
Не показывая достаточно информации визуально, мы заставляем мозг работать и самому заполнять пробелы информации… что еще больше погружает зрителя в фильм. И это является частью того, когда зритель смеется, плачет, или пугается.»

Рассмотрим что такое индекс динамичных сцен и как он технически работает на телевизоре. Данное описание подходит для индексов динамичных сцен любого производителя.

Производители телевизоров патентуют собственные названия индекса:

Clear motion rate (CMR), Picture Quality Index (PQI) в TV Samsung

Picture Mastering Index (PMI) в TV LG

Perfect Motion Rate (PMR) в TV Philips

Motionflow XR в TV Sony

Active Motion & Resolution(AMR) в TV Toshiba

Backlight scanning BLS-cканирующая подсветка в TV Panasonic

Clear Motion Index (CMI) в TV Thomson

Subfield Motion в plazma Samsung

Эти технологии оценивает качество показа динамичных сцен, чем выше индекс тем более естественную картинку должен показать телевизор. Но телевизор изначально может показать не более 240 кадров в секунду больше не позволяют технические характеристики матриц экранов. Да и стандарты записи видео оговаривают, что максимально устройства видеозаписи могут записать видео с частотой не более 60 кадров в секунду.

Стандартное изображение на большинстве моделях телевизоров имеет частоту обновления 60 раз в секунду. Данная величина способна обеспечить достаточно четкое, контрастное и яркое изображение происходящего на экране. А в новейших телевизорах, которые поддерживают Ultra HD разрешение, картинки отличаются еще более насыщенными цветами. К этому стоит добавить, что на экране кинотеатра изображение сменяется со скоростью 24-25 раз в секунду. Отсюда вопрос – тогда зачем нужна еще большая частота кадров, если и так все хорошо видно? Ответ на этот вопрос заключается в некоторых фактах, которые и представят все преимущества данного параметра.

Рассмотрим характеристики динамичного, быстро изменяющегося изображения, транслирующегося по стандартному жидкокристаллическому экрану телевизора. Можно вспомнить канал о животных, на котором гепард стремительно преследует антилопу или всевозможные опыты из популярных программ канала Дискавери. Оказывается, что для качественного просмотра всех движений, происходящих в передачах, будет недостаточно 60 Гц, являющихся стандартным параметром для большей части телевизоров. Особенно это может быть заметно в спортивных передачах: безусловно, вратарь, отбивающий летящую шайбу, будет различим на поле, а вот сама шайба может быть и незаметной. И такая ситуация характерна для экранов с низкой частотой. Именно из-за низкой частоты кадровой развертки динамические объекты выглядят размытыми, теряют резкость и за ними становится трудно наблюдать. Они могут отображаться и по-другому – дискретно. В данном случает это будут резкие, оторванные друг от друга движения, которые как бы оторваны друг от друга. Такой вариант также не способствует качественной оценке изображения.

Отсюда вопрос – можно ли каким-либо способом изменить ситуацию и сделать изображение максимально реалистичным? Конечно, это возможно осуществить при помощи увеличения частоты смены кадров. Именно этот параметр позволит усилить четкость и контрастность предметов, находящихся в движении.

У кого-то возникнет вопрос: «Откуда берутся недостающие кадры, которые превращают несколько разреженных кадров в единое целое плавное движение? Известно, что источник видеосигнала не занимается их передачей». Ответ может кого-то удивить, но он звучит так: недостающие кадры приходится «выдумывать». И занимается этой деятельностью специальный чип – «криэйтор» - видеопроцессор. Он отвечает за создание новых кадров и вставкой их между уже существующими, промежуточными. Кроме этой функции, видеопроцессор успевает заниматься и другими, не менее полезными делами: шумоподавлением, коррекцией цветопередачи, увеличением резкости изображения.

Копнём глубже и рассмотрим с какой реальной частотой может работать современный LED телевизор.
Как правило, в телевизорах применяется матрица изготовленная по IPS технологии или её модификация, матрицы по этой технологии обеспечивают хорошую цветопередачу порядка 99% и углы обзора 178° как по вертикали, так и горизонтали что не мало важно для просмотра телевизора, ведь не всегда телезритель сидит прямо перед телевизором.

Проведя несложные вычисления можно определить следующее: отклик матрицы IPS порядка 5 мс, следовательно 1000/5=200 кадров в секунду. Стандартная матрица телевизора может показывать в секунду около 200 кадров, но это в идеале, на практике время отклика может быть и больше, например 7 миллисекунд.

Производители устанавливают в телевизоры матрицы 3 типов

Матрицы которые могут показать 60 кадров в секунду

Матрицы которые могут показать 120 кадров секунду (наиболее распространённые типы матриц)

Матрицы которые показывают 240 кадров в секунду (как правило устанавливаются в дорогих моделях)

Какая частота кадров в различных стандартах (надо представлять для последующего понимания принципа работы).

1080i: чересстрочный стандарт с кадровой частотой 25, (29,97) или 30 кадров в секунду

1080p: стандарт с прогрессивной развёрткой допускающий использование кадровых частот 24, 25, 30, 50 или 60кадров в секунду

720p: стандарт с прогрессивной (построчной) развёрткой, допускающий использование кадровых частот 50 или60 кадров в секунду

SD: стандартное цифровое телевидение 50 или 60 кадров в секунду.

Аналоговый сигнал: 25 кадров в секунду.

Телевизор не имеющий индекса динамичных сцен

В таком телевизоре показывается изображение с той частотой кадров, с которой он принимает сигнал, в телевизоре не производится никакой коррекции или улучшения сигнала. Как правило ведущие производители телевизионной техники уже не выпускают телевизоры без индекса динамичных сцен.

Индекс динамичных сцен 100

В телевизорах имеющих индекс динамичных сцен 100 улучшение изображения происходит за счёт добавления 1 кадра между существующими двумя. Как правило идентичного существующему. Если в телевизоре применена 60 Гц матрица, то улучшение изображения можно увидеть только при просмотре изображения с частотой кадров менее 60. Если показывается изображение с частой 60 кадров технически не возможно его уже улучшить.

Индекс динамичных сцен 200

В основном та же суть, что и при индексе 100 меняется только сам алгоритм обработки изображения процессором .

Индекс динамичных сцен 400-600

В телевизорах с индексом динамичных сцен 400-600 добавляется между существующими кадрами уже 2-3 кадра, и применяется матрица поддерживающая частоту 120 Гц. Какие создаются промежуточные кадры между реальными, идентичные или вновь созданные зависит от алгоритма работы процессора, но учитывая то, что в телевизорах с индексом динамичных сцен что 100, что 400 применяются одинаковые процессоры, то можно предположить что создаются одинаковые повторяющиеся кадры. Также при таких индексах обязательно применяется локальное затемнение.

Теоретически возможно уже улучшить даже изображение высокой чёткости, хотя на практике по отзывах пользователей этого не заметно.

Индекс динамичных сцен 800-1200

В телевизорах с такими индексами динамичных сцен применяются уже матрицы повыше классом способные показывать более 120 кадров в секунду, а также устанавливаются более быстродействующие процессоры позволяющие, проводя анализ кадра, создавать промежуточные кадры не только идентичные, но и создавать индивидуальные промежуточные анализируя реальные кадры.

По отзывам владельцев телевизоров с различными индексами складывается следующая картина, разница действительно наблюдается по качеству отображения динамических сцен в телевизорах, например, с индексом 100 и 200, но уже свыше 400 или 600 разница незаметна и это можно уже отнести к маркетинговым уловкам производителей.

К тому же, телевизор не всегда правильно может произвести конвертацию или создание промежуточных кадров и иногда улучшенное изображение может быть по качеству хуже изначального. На картинке показать предмет в движении и сказать, что создаются несколько новых промежуточных это одно и совсем другое создать реальный, очень часто при создании промежуточных кадров создаются так называемые цифровые артефакты.

На сегодняшний день ведущие мировые компании по производству электронной техники используют частоту кадров в секунду, равную 200. Это фирмы Samsung, LG и Sony. Как они достигают такой мощной величины? Для того, чтобы телевизор выдавал настоящие 200 кадров в секунду, видеопроцессоры (как правило, в количестве двух штук) между последовательными кадрами стандартного видеопотока в 50 Гц вставляют еще три промежуточных изображения.

В результате новой высокотехнологичной процедуры динамические сцены обрели совершенно новое видение. Технология 200 Гц позволит в мельчайших деталях рассмотреть сложный маневр футболиста или стремительный удар боксера. Теперь любой спортивный матч по телевизору – это настоящий праздник, создающий полное ощущение присутствия на стадионе или в спортзале. Следует заметить, что фаворитами новой технологии являются не только спортивные телепередачи, но и все фильмы, подразумевающие стремительность и скорость. Игроманы, имеющие телевизор с частотой обновления 200 Гц, также будут счастливы от реалистичности того мира, в который играют.

Однако не все производители такие честные и пошли по пути честной развертки в 200 Гц. Кое-кто предпочел «обходной» маневр, предлагая нечто отличное от 200-герцовой развертки, но именуемое именно этим термином.

Как было сказано выше, честный производитель использует следующую схему улучшения качества динамического изображения: метод интерполяции данных MEMC, основанный на создании дополнительных кадров. Другие же изготовители, прикрывающиеся громкой величиной частоты обновления кадров своих экранов в 200 Гц, используют другой метод, ничего общего с увеличением частоты кадров не имеющий. Они применяют технологию гашения задней подсветки (Scanning Backlight - так называемая технология сканирующей подсветки). Использование этой технологии объясняется ее способностью устранять эффект размытости динамичного изображения.

Что же касается частоты, то у телевизора, имеющего псевдо-200 Гц режим, и работающего по технологии Scanning Backlight, реальная частота обновления кадра равна 100 Гц. Экран при этом делится на три части горизонтали, в которых задняя подсветка включается и выключается. Для того, чтобы изображение с частотой обновления в 100 Гц смотрелось как изображение с оригинальной частотой обновления в 200 Гц, к картинке на экране просто добавляется «бегущий» с частотой 100 раз в секунду темный прямоугольник. Кончено, данная инновация ничего общего с подлинной частотой кадров в 200 Гц не имеет. Естественно, что эта технология значительно дешевле первой, рассмотренной выше.

Сторонники метода, базирующемся на затемнении подсветки экрана, утверждают, что черные вставки помогают минимизировать эффект размытости объекта, который находится в движении, делая контуры более четкими в промежуточных кадрах. Также гашение лампы позволяет немного снизить расход электроэнергии.

Но поклонники именно этого метода сглаживания изображения не говорят о его недостатках. А они есть, и немалые. Во-первых, плавность динамичных сцен не становится большей, так как зритель видит такие еже 100 реальных кадров в секунду, как и без этой технологии. Во-вторых, гашение ламп снижает общую яркость изображения. А в-третьих, Scanning Backlight выводит на экраны телевизоров мерцание и размытость, заставляя нас мысленно возвращаться в то время, когда кинескопные телевизоры правили бал.

Таким образом, пополнение видеоряда промежуточным кадром видимо улучшает восприятие всего происходящего на экране. В большей степени это качается сцен, в которых ведущие «роли» играют быстро движущиеся предметы или персонажи. Привлекательности этой технологии добавляет возможность регулировки степени обработки промежуточных изображений, которая может использоваться практически всеми: и любителями спорта, и ценителями фильмов, и искушенными геймерами. Но все эти достоинства в полной степени раскрываются и реализуются только в телевизорах с настоящей 200-герцовой частотой смены кадров а это как правило телевизоры PREMIUM сегмента.