200 Гц в ЖК-телевизорах: не все технологии одинаково полезны

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. 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. 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. Так что если вы видите в рекламе телевизора вот такую сноску, то знайте — перед вами «фальшивые» 200 Гц. В материале использована диаграмма чересстрочной развёртки с сайта Home Theater and Sound