Moderní monitory a televizory nabízejí širokou škálu zobrazovacích možností, od cenově dostupných až po špičkové modely. Významný segment těchto displejů zahrnuje ty, které podporují umělé technologie zlepšování barev využívající lidské vnímání ke zlepšení kvality obrazu. Tato zařízení používají technologie známé jako FRC (Frame Rate Control) nebo dithering. Přestože se oba termíny často používají zaměnitelně, představují trochu odlišné přístupy ke stejnému cíli.
Frame Rate Control (FRC) je technologie, která uměle přidává barevné tóny do obrazu. Toho se dosahuje úmyslnou změnou barvy pixelu, aby se vytvořily plynulejší přechody mezi odstíny.
Dithering naopak přidává do obrazu šum, aby vyhladil původní barevný odstín a dosáhl podobně měkkých přechodů mezi barvami.
Barevné tóny přenášené obrazovkami s různou barevnou hloubkou
Porozumění počtu odstínů a hloubky bitů lze ilustrovat pomocí příkladu 8bitové matice. Ve videu je původní obraz přenášen ve třech základních barvách: modré, červené a zelené. Každý pixel na obrazovce se skládá ze tří subpixelů, po jednom pro každou barvu.
Digitální signál v surovém formátu lze představit pomocí 2 bitů (zapnuto nebo vypnuto) s různým počtem bloků. Na 8bitovém displeji může jeden subpixel reprezentovat 2^8 barev, což odpovídá 256 odstínům. Vzhledem k tomu, že k vytvoření jedné barvy se používají tři subpixely, celkový počet možných odstínů se vypočítá následovně:
256×256×256 = 16,7 milionu odstínů.
Zde je stručný přehled monitorů a televizorů na základě jejich hloubky bitů a kvality obrazu:
| Hloubka bitů | Barvy | Použití | Současná relevance |
|---|---|---|---|
| 6bitový | 0,26 milionu | Nejlevnější monitory, hlavně pro kancelářskou práci, nevhodné pro grafické práce. | Vedoucí výrobci tuto kvalitu ve svých produktech nepoužívají již více než deset let. |
| 8bitový | 16,7 milionu | Monitory střední třídy, vhodné pro grafické práce, ale ne pro profesionální úroveň. | 90 % televizorů a monitorů používá 8bitové displeje. Více než polovina televizorů je vybavena displeji této třídy, včetně LED televizorů v rozpočtovém segmentu a základních QLED televizorů. |
| 10bitový | 1,07 miliardy | Vysoce kvalitní monitory, vhodné pro úpravu fotografií a jiné úkoly vyžadující lepší přechody barev. | Instalováno v prémiových televizorech. |
Jak FRC funguje na displejích
Lidské oko má určitou setrvačnost. Z tohoto důvodu se dva rychle se měnící obrazy slévají do jednoho. Pokud se podíváme na postavu, která mění barvu z bílé na černou s vysokou frekvencí, zdá se nám šedá. Přesně tak FRC funguje. Pokud se dva „sousední“ barvy na pixelu mění vysokou frekvencí, oko vidí mezilehlou barvu, která ve skutečnosti v paletě matice neexistuje.
Pokud váš televizor nebo monitor podporuje FRC, tato technologie funguje na hardwarové úrovni. Existují různé algoritmy pro vytváření mezitónů obrazu, které mají různé názvy, jako jsou 8bit+A-FRC, klasický 8bit+FRC, 8bit+Hi-FRC.
Obecně platí, že některé rámy zobrazují barvy odpovídající paletě matice s určitou hloubkou bitů, ale nahrazují skutečnou barvu. Například na níže uvedeném obrázku přechod z tmavě modré na azurovou vede k jasnému a znatelnému posunu barvy. Následující ilustrace schematicky ukazuje, jak se skupina po sobě jdoucích pixelů chová na obrazovce, a to jak bez FRC, tak s FRC, a jak lidé vnímají barvu.
Rámec 1: Přechod je jasně viditelný, protože barvy jsou zobrazeny tak, jak jsou: první dva pixely jsou tmavší a další dva jsou světlejší. Člověk vnímá jasný přechod barev.
Rámec 2: FRC vstupuje do hry a přeskupuje barvy druhého a třetího pixelu.
Rámec 3: Vizuelně osoba vnímá toto přeskupení pixelů jako vzhled další barvy, která neexistuje na 8bitovém displeji.
Dosáhne 8bitový + FRC displej skutečně kvality 10bitového displeje?
Samozřejmě že ne. Bez ohledu na použitou technologii 8bitový + FRC displej nikdy nezobrazí miliardu odstínů. I když může vizuálně prezentovat více odstínů a zlepšit kvalitu obrazu, stále bude zaostávat za skutečným 10bitovým displejem.
Ve skutečných podmínkách je vnímání odstínů obrazu velmi individuální. Někteří lidé mohou vnímat 200 000 odstínů zelené, jiní jen 10 000 a někteří mohou vidět až milion. Přesné měření počtu odstínů zobrazených FRC displejem je velmi náročné a vyžaduje specializované laboratoře. Navíc nepřekonatelnou překážkou pro správné určení počtu odstínů je individuální vnímání, které je základem celé technologie FRC.
