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 3:4 дает 625/3*4=833 (ширина кадра), т.е. стандартный телекадр имеет размеры 833х625 пикселей, если говорить современным языком. Но видимое изображение при этом составляет 768х576 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
Обман с частотой использовался производителями телевизоров в рекламных целях, в погоне за покупателем. Мол, смотри как я крут: у меня «герцев больше»! Но «нет худа без добра». Пользы в этом для нас с вами все-таки больше. Итак, разбираемся дальше.
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.
Вывод. Остается посочувствовать тем, людям, кто приобрел телевизор раньше, не вникнув в сущность рекламируемых «новинок». Сейчас же, решив купить телевизор, вы можете быть уверены в его паспортных характеристиках (но при этом остановитесь на известной торговой марке, а не на «серой лошадке»).
Поэтому не сомневайтесь и выбирайте телевизор с частотой 100 Гц и выше.