Čo je odtieň sivej?
Odtiene šedej označujú počet rôznych úrovní jasu, ktoré môže LED displej vyprodukovať medzi minimálnou a maximálnou svietivosťou. Zvyčajne sa vyjadruje ako bitová hĺbka. 8-bitový systém odtieňov sivej vytvára 2⁸=256 úrovní na farebný kanál; 16-bitový systém produkuje 65 536 úrovní.
V praxi hĺbka odtieňov sivej určuje, ako plynulo môže obrazovka prejsť medzi tmavou a svetlou farbou a koľko detailov dokáže zachovať v-oblastiach obrazu s nízkym jasom.
Stojí za zmienku, že hĺbka odtieňov sivej je samostatný pojem od jasu displeja. Obraz s vysokým-jasom a nedostatočnou hĺbkou v odtieňoch sivej bude stále vytvárať obrázky s viditeľnými pruhmi, rozdrvenou čiernou farbou a stratou detailov v tieňoch.
Ako sa dosiahne odtieň šedej na LED displejoch
LED displeje ovládajú jas na úrovni pixelov predovšetkým dvoma spôsobmi:
1. Modulácia šírky impulzu (PWM).PWM upravuje pomer času, počas ktorého je LED zapnutá v rámci každého obnovovacieho cyklu. Dlhší čas zapnutia-vytvára väčší vnímaný jas; kratší čas-vytvára menej. Rozlíšenie tohto ovládacieho prvku časovania určuje hĺbku odtieňov šedej, ktorú môže displej dosiahnuť.
Vyššia frekvencia PWM je dôležitá nielen pre redukciu blikania, ale aj pre zachovanie presnosti odtieňov šedej pri nižších nastaveniach jasu. Keď je displej výrazne stlmený, impulzy času-zapínania sa veľmi skrátia a ak je rozlíšenie časovania nedostatočné, kroky v odtieňoch sivej budú nerovnomerné alebo sa úplne zrútia.
2. Modulácia amplitúdy prúduNiektoré systémy menia skutočný prúd pretekajúci cez LED a nie pracovný cyklus. Tento prístup môže dopĺňať ovládanie založené na -PWM, ale iba súčasné{2}}úpravy majú svoje obmedzenia, pokiaľ ide o konzistenciu farieb naprieč úrovňami jasu.
Väčšina moderných LED zobrazovacích systémov využíva kombináciu oboch metód riadených integrovaným obvodom ovládača na maximalizáciu výkonu v odtieňoch šedej v celom rozsahu jasu.
Hĺbka odtieňov sivej a bitová hĺbka v praxi
Vzťah medzi bitovou hĺbkou a vizuálnou kvalitou nie je striktne lineárny. Ľudské videnie je citlivejšie na relatívne rozdiely v tmavých tónoch ako v jasných, pričom sleduje približne logaritmickú krivku odozvy.
To znamená:
- Prechod z 8-bitových na 12-bitové odtiene šedej vytvára oveľa výraznejšie zlepšenie vykresľovania tieňov, než by mohli naznačovať surové čísla.
- Pri veľmi nízkych úrovniach jasu môže dokonca aj 12-bitový systém vykazovať určité gradačné artefakty, ak sa nezhoduje rozlíšenie časovania PWM.
Pre väčšinu komerčných zobrazovacích aplikácií - reklamné tabule, javiskové kulisy a obrazovky konferenčných miestností sa vo všeobecnosti považujú za dostatočné - 12-bitové až 16{4}}bitové odtiene šedej. Pre vysielacie produkčné prostredia alebo špičkové vizualizačné aplikácie, kde je vernosť obrazu kritická, sa zvyčajne špecifikujú 16-bitové alebo vyššie reťazce spracovania.
Odtiene šedej a súvisiace parametre: Predchádzanie zmätku
Odtiene šedej úzko súvisia s niekoľkými ďalšími parametrami a termíny sa niekedy v literatúre o produktoch spájajú.
Odtiene šedej vs. kontrastný pomerKontrastný pomer popisuje rozdiel jasu medzi najjasnejšou bielou a najtmavšou čiernou, ktorú môže displej produkovať. Hĺbka odtieňov sivej popisuje, koľko rozlíšiteľných krokov existuje medzi týmito dvoma extrémami. Displej môže mať vysoký kontrastný pomer, pričom má stále slabý výkon v odtieňoch sivej, ak nie sú stredné úrovne presne vykreslené.
Odtiene šedej vs. farebná hĺbkaFarebná hĺbka (napr. 10-bitová farba) sa vzťahuje na počet úrovní na farebný kanál (červená, zelená, modrá) a priamo siaha od hĺbky odtieňov sivej. Vyššia hĺbka odtieňov sivej na kanál umožňuje jemnejšie farebné prechody a znižuje farebné pruhy v hladkých prechodoch.
Odtiene šedej vs. obnovovacia frekvenciaTieto dva parametre interagujú špecifickým spôsobom: pri veľmi vysokých obnovovacích frekvenciách sa skráti dostupný čas na snímku, čo stlačí rozsah pracovného cyklu PWM a môže účinne znížiť využiteľnú hĺbku odtieňov šedej, pokiaľ IC a riadiaci systém ovládača nie sú navrhnuté tak, aby to kompenzovali. Tento kompromis-je relevantný pri špecifikovaní displejov pre-vysokorýchlostné snímanie fotoaparátom alebo vysielanie.
Hodnotenie výkonu v odtieňoch sivej
Pri hodnotení schopnosti displeja v odtieňoch sivej nie sú vždy spoľahlivé samotné špecifikácie. Uvedená bitová hĺbka často odráža skôr proces spracovania než skutočný vizuálny výstup. Niekoľko praktických kontrol je užitočných:
- Zobrazte hladkú rampu v odtieňoch šedejz čiernej na bielu a sledujte, či sú prechody rovnomerné alebo či sú na tmavom konci viditeľné pruhy.
- Testujte pri zníženom jasenastavenia, pretože mnohé displeje vykazujú degradáciu odtieňov sivej, keď sú stlmené pod 30 – 50 % ich špičkového výkonu.
- Skontrolujte jednotnosť: Výkon v odtieňoch sivej sa môže na povrchu panela líšiť v dôsledku tolerancií LED binningu alebo rozdielov v kalibrácii medzi modulmi.
Zhrnutie
Hĺbka odtieňov sivej je základným ukazovateľom toho, ako verne dokáže LED displej reprodukovať detaily obrazu, najmä v tmavších tónoch a jemných prechodoch. Je určená bitovou hĺbkou riadiaceho systému, rozlíšením časovania PWM a tým, ako sú riadené integrovaným obvodom ovládača pri rôznych úrovniach jasu. Pri špecifikácii displeja sa oplatí pozrieť sa za hranicu jasu nadpisu a potvrdiť, že výkon v odtieňoch sivej je vhodný pre zamýšľaný obsah a prostredie.