Стандартное изображение на большинстве моделях телевизоров имеет частоту обновления 50 раз в секунду. Данная величина способна обеспечить достаточно четкое, контрастное и яркое изображение происходящего на экране. А в новейших телевизорах, которые поддерживают Full 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.

Чем чаще, тем лучше

А теперь 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 50 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.

Первые сто

Первой величиной частоты кадров было число 100. То есть, 100 Гц, или сто кадров в секунду. Данная технология подразумевала, что сглаженность динамической картинки достигалась путем вставки между двумя последовательными «настоящими» кадрами всего одного промежуточного. Последний, впрочем, вполне справлялся со своей важной ролью и смягчал переходы от одного кадра к другому. Благодаря этому мелкие детали становились более заметными, а движения – более плавными и согласованными.

Однако с развитием компьютерно-кинематографической индустрии и появлением новых и стремительных экшенов иногда и 100 Гц оказывается мало. Производителям оборудования для просмотра ничего не остается делать, как только стараться угнаться за веяниями моды и подстроиться под новые требования. И сегодня новейшие разработки включают в себя и технологии, способные отображать за секунду уже не 100, а 200 кадров. «Ну, теперь-то точно никакие резкости и размытости не будут мешать просмотру футбольного матча, и мяч будет виден каждую секунду своего полета так, как будто он лежит на траве» - подумает кто-то радостно. Но пока еще рано так думать, не все так просто. Конечно, если телевизор действительно имеет частоту 200 Гц, то это вполне вероятно, а если нет? Кто-то из производителей ввел в производство данную технологию, а кто-то просто схитрил.

Преимущества честности

На сегодняшний день только две мировые компании по производству электронной техники используют частоту кадров в секунду, равную 200. Это фирмы Samsung 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.

Стоит отметить, что улучшение изображения при развертке в 200 Гц касается не только динамичных отрывков. Более детальная проработка мелких деталей, которая включает в себя и глубину сцены, изображение на экране приобретает естественную дополнительную рельефность, а расплывчатый муар на наклонных движущихся линиях исчезает, его совершенно не видно даже при просмотре неспешных мелодрам и стандартных телесериалов.

И даже при просмотре фильмов, отображаемых с оригинальной для кинотеатров скоростью, равной 24 кадра в секунду (данный режим обозначается как «24p», так называемая прогрессивная развертка без чередования строк), технологическая новинка MEMC (аббревиатура от Motion Estimation Motion Compensation) присоединит к ним еще 7 промежуточных кадров. В результате этого, глаза максимально четко смогут увидеть движение, при этом мерцание или дискретность изображения зафиксированы не будут. К тому же, в дополнение к этой сказочной возможности, современные ТВ-приборы позволяют контролировать степень обработки прибавочного изображения, подбирая наиболее оптимальный вариант. Так, если вы перестарались и на максимальных настройках слишком много мелких деталей, которые не только улучшают видимость, но и кажутся слишком резкими, то можно просто переключить телевизор в другой, более «мягкий» режим функционирования MEMC-чипов. Таким образом, можно легко избавиться от излишней насыщенности картинки, при этом плавность двухсотгерцового перехода меж сценами, транслирующимися на телеэкране, останутся на своем месте.

Недостатки хитрости

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.

Тем не менее, наличие таких существенных недоработок в технологии, как гашение подсветки и реальные 100 Гц вместо позиционируемых 200 Гц, не останавливают ни производителей второго плана, ни мировых лидеров, таких, как Philips, Toshiba идругие.

Итоги

Технология 200 Гц действительно улучшает уровень визуального качества изображения. 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 стоит учитывать, что все эти достоинства в полной степени раскрываются и реализуются только в телевизорах с настоящей 200-герцовой частотой смены кадров. И эту технологию используют сегодня только две компании в мире: Samsung и Sony.

Актуальные модели SMART TV по состоянию на 2013 год.

Все эти технологии есть индекс определяющий визуальное восприятие изображения и не имееют ничего общего с реальной частотой показа изображения.

Различные компании используют собственные названия технологии которая оценивает качество показа динамичных сцен или можно сказать искуственного повышения частоты просмотра изображения. И следует отметить что именно искуственного (повышения частоты), так как во первых все стандарты оговаривают частоту кадров, заложенную первоначально при записи изображения, как это происходит описано в статье

а второе это физические возможности матрицы по смене кадров секунду о чём ниже. .

  • 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 60 кадров в секунду
  • 720p: стандарт с прогрессивной (построчной) развёрткой, допускающий использование кадровых частот 50 или 60 кадров в секунду
  • SD: стандартное цифровое телевидение 50 или 60 кадров в секунду.
  • Аналоговый сигнал: 25 кадров в секунду.

На данный момент максимальна частота кадров даже в наиболее новом стандарте 1080p составляет всего 60 кадров в секунду. С 2017 года приняты новые стандарты которые позволят передавать видео с частотой 240 кадров в секунду.

Для более плавного просмотра динамичных сцен и предназначены эти технологии. Человек как известно не воспринимает частоту 50 Гц как мерцание, а воспринимает как постоянную составляющую.

Что бы достичь нужный эффект применяются технологии дублирования кадров, телезрителю каждый раз показывается например 2 одинаковых кадра при изначальной частоте 50/60 кадров в секунду, благодаря этому частота обновления уже 100 или 120 Гц. А если показать 3 то это уже 150/180 кадров в секунду. Подробней на примере технологии Samsung,

Из-за того что человек при 50Гц не замечает мерцания то ему всё равно какая частота 200, 400, 800Гц все эти названия есть распиаренный маркетинговый ход позволяющий продавать более дорогие телевизоры с совершенно не нужными функциями, с точки зрения физиологии человека. Тот же электрический ток у нас имеет частоту 50Гц но почему то никто не додумался продавать устройства повышающие частоту в 2 и более раз что позволяет создавать более мягкое освещение помещения, так как оно совершенно не нужно. Скажем так при увеличении например показателя 200Hz человек не заметит разницу в сравнении с 400 или 800.

В данном случае 200Hz, 400Hz, 600Hz, 800Hz это маркетинговые названия одной и той же технологии и они совершенно не означают что ваш телевизор показывает с этой частотой. В технологиях оговаривается что телевизор для зрителя показывает с какими то параметрами соизмеримыми с указанной частотой.

Для сравнения, современные матрицы экранов телевизоров LCD теже имеют как правило время отклика 2 мили секунды. TN матрицы не применяются в телевизорах ведущих производителей, применяются в основном матрицы изготовленные по IPS технологии так как они обеспечивают наилучшие углы обзора и качество изображения, а у них время отклика от 6-16мс. Подробней в статье

Но рассмотрим матрицу TN как самый идеальный вариант.

1 секунда-1000 мили секунд делим 1000/2=500 максимальное количество кадров которые может отобразить экран телевизора 500 кадров в секунду. Для преодоления законов физики производители оговаривают что например частота обновления экрана (учитывая возможные судебные иски придуманы различные названия не говорящие прямо о частоте обновления экрана такие как MCI, clear motion rate, AMR) увеличение как бы частоты показа картинки, достигается путём совместного применения увеличения частоты, специальной подсветки, процессора и т.д. В современных телевизорах с заявленной частотой более 400Гц производители не указывают время отклика матрицы экрана дабы не вызывать ненужных вопросов, а в 2013 году такой параметр как время отклика вообще убран из технических характеристик телевизора.

Плазменные панели имеют время отклика намного меньше и время отклика у них практически не учитывают, у плазмы возможно получить высокие частоты обновления изображения.

Повышение частоты обязательно применяется при просмотре активного 3D так как там происходит поочерёдное затемнение экрана телевизора для левого и правого глаза и как следствие уменьшение частоты показа в 2 раза.

Тем не менее данные технологии действительно визуально делают динамические сцены плавнее и удобней в просмотре, это достигается не только увеличением количества показываемых кадров но и применением специальных алгоритмов подсветки:

  • кратковременное выключение подсветки что позволяет убрать размытость картинки.
  • стробирование подсветки части кадра, на телевизоре экран подсвечивается в определённой последовательности.

Совокупность всех этих приёмов делает изображение визуально для телезрителя более плавным.

Но все телевизоры можно поделить на 3 группы

  1. Телевизоры с реальной частотой смены кадров на экране 50 или 60 в секунду.
  2. Телевизоры среднего сегмента как правило с 3D 120 кадров секунду.
  3. Телевизоры премиум класса (дорогие телевизоры) 240 кадров в секунду в 2013 году это максимальная достигнутая частота смены кадров.

Какой можно сделать вывод: Да если вы смотрите видео с начальной частотой кадров 24 в секунду то включение функции улучшения динамического изображения действительно его сделает плавнее, но если вы смотрите видео с начальной частотой кадров 60 в секунду, то все эти технологии для вашего восприятия будут практически не заметны.

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.