Ar monitoriams svarbi spalvų atranka?

BenQ
2020/04/14
monitor of 4:4:4 chroma sampling which provides good image quality

Taip, ypač jeigu ši funkcija vertinama kartu su kitais svarbiausiais parametrais, tokiais kaip spalvų gylis bitais, didžiausias ryškumas ir kontrasto santykis. Spalvų atranka lemia tai, kaip tiksliai monitorius perteikia spalvas, nors akivaizdu, kad kiekvienas žmogus spalvas suvokia kiek kitaip. Didesnė spalvų atranka (t. y. daugiau duomenų, naudojamų spalvai monitoriuje perteikti) reiškia tikslesnį vaizdą.

Bet grįžkime prie ištakų – į tuos laikus, kai niekas dar net neįsivaizdavo tokių dalykų kaip monitoriai, HDR vaizdo kokybė ar 10 bitų spalvų gylis Vos tik žmonija pradėjo kurti, menininkai pastebėjo, kad šviesa žiūrovams svarbesnė už spalvas – tinkamai parinkus apšvietimą, žiūrovai paveikslu grožisi beveik neatsižvelgdami į tai, kokias spalvas rinkosi menininkas. Be abejo, monitorių ir televizorių negalima be išlygų lyginti su paveikslais, nes pirmuosiuose pradinis vaizdas perteikiamas netiesiogiai. Įrenginys priima signalą ir iš jo duomenų suformuoja tai, ką mes galiausiai matome ekrane. Štai kodėl skaitmeniniuose ekranuose, tokiuose, kaip monitoriai, kuriuos mes visi naudojame, spalvų atrankai irgi tenka svarbus vaidmuo.

Nors nuo pirmųjų piešinių olose mus skiria ilgi tūkstantmečiai, pagrindinis principas, kad šviesa svarbesnė už spalvą, galioja ir šiandien. Jis atskleidžia, kaip veikia mūsų regėjimas. Šviesa būtina tam, kad apskritai ką nors įžiūrėtume, taigi spalva yra nors ir puikus, bet ne toks svarbus vaizdo elementas (štai kodėl pirmieji filmai ir pirmieji televizoriai buvo nespalvoti). Poreikis atvaizduoti spalvas elektroniniuose ekranuose nuo pat pradžių tapo nelengva užduotimi. Jau XX a. trečiajame dešimtmetyje tokių įmonių kaip RCA ir „Philips“ inžinieriai stengėsi šviesą ir spalvą perduoti drauge, kaip vieną vaizdo elementą. Taip buvo sukurta 4 x 2 spalvų atrankos matrica. Ką ji reiškia?

Nenorėdami gaišinti jūsų laiko tiesiog paminėsime, kad skirtumas tarp 4:4:4, 4:2:2 ir 4:2:0 atrankos režimų labiausiai išryškėja teksto tvarkymo programose. Taigi jei naudojate monitorių, šis jo rodiklis turėtų būti bent 4:2:2. Žinoma, 4:4:4 spalvų atrankos režimas visada geresnis, tačiau ne visur galima jį pritaikyti. Be to, spalvų atranka turi nedaug bendro su spalvų gyliu, kuris gali būti, pavyzdžiui, 8 bitai arba 10 bitų – nors šie rodikliai susiję, jų ryšys nestiprus.

Vaizdo duomenų ir jungčių bei ryšio suderinimas

Ekranų naudotojai ir gamintojai sutaria, kad spalvų atranka susijusi su spalvų (spalvų intensyvumo) suvokimu ir yra antrasis vaizdo komponentas po šviesos. Sąvoka „antrinė atranka“ nurodo poreikį suglaudinti arba sumažinti šaltinį arba originalią atranką. Vykdant antrinę atranką, šaltinio vaizdas suglaudinamas sumažinant spalvų duomenis – taip užtikrinamas jo suderinamumas su tokiais ryšio ir jungčių standartais kaip HDMI, 802.11ac „Wi-Fi“, interneto protokolai ir pan. Priešingu atveju, originalus vaizdas neretai būtų tiesiog per didelis, todėl jo nebūtų galima greitai perduoti. Pavyzdžiui, jūsų žiūrimos 4K kokybės „Netflix“ srautinės transliacijos yra labai suglaudintos, siekiant užtikrinti 8,3 mln. taškų ir 60 kadrų per sekundę dažnį. Be to, mažinti spalvų duomenis galima pernelyg nepabloginant vaizdo kokybės, nes didžioji dauguma žmonių spalvų glaudinimo tiesiog nepastebi.

Tačiau, pavyzdžiui, niekada netaikoma antrinė šviesumo atranka, nors techniškai ji irgi yra įmanoma. Visgi sumažinus ryškumo arba šviesos duomenis, bus blogiau matomas bendras vaizdas ir visiškai sugadintas žiūrėjimo įspūdis, todėl akivaizdu, kad taip elgtis nėra prasmės – tenka aukoti spalvas.

Ką reiškia skaičiai 4:4:4, 4:2:2 ir 4:2:0?

Standartinė atranka reiškia, kad viena ant kitos suformuojamos dvi horizontalios eilutės po keturis spalvas atitinkančius taškus. Kodėl naudojame tris skaičius – 4:X:X? Pirmasis skaičius 4 visada pastovus, nes jis reiškia šviesos duomenis, kurie atrenkami be glaudinimo. Dėl šios priežasties šviesos duomenų eilutė matricoje arba tinklelyje net nerodoma. Likę du skaičiai reiškia spalvų atranką, t. y. antrasis ir trečiasis skaičius reiškia spalvų intensyvumą (tariamai mėlyną ir raudoną spalvas, nes žalia gaunama jas sumaišius). Atrankos santykis 4:4:4 techniškai reiškia „tikrą“ ir nesuglaudintą spalvą be antrinės atrankos: atrenkami visi keturi šviesos duomenų taškai ir dvi spalvų eilutės, kurių kiekvienoje atskirai atrenkama po keturis taškus. Šiuo metu tai nesuglaudintiems vaizdo signalams artimiausias rodiklis, kurį galima pasiekti.

Pakeitus šį parametrą į 4:2:2, kiekvienoje spalvų eilutėje atrenkami tik du taškai, o kiti keturi taškai dubliuojami iš atrankos, apdorojant jos komponentus. Jeigu atrankos santykis 4:2:0, spalvų atranka taikoma tik dviem viršutinės eilutės taškams. Likę šeši taškai tiesiog nukopijuojami, o apatinėje eilutėje apskritai nėra atrinktų taškų, tad atitinkama vertė lygi nuliui. Atrenkant mažiau taškų, tarp įrenginių perduodama mažiau duomenų, todėl ryšys tampa greitesnis ir efektyvesnis.

Pavadinimai šiems režimams suteikiami pagal tam tikrą schemą: YUV, YCbCr ir YPbPr. YUV praktiškai reiškia 4:2:0 atranką, kuri dėl nedidelių reikalavimų pralaidumui naudojama daugumoje žaidimų konsolių ir kompiuterinių vaizdo plokščių. 

Kad būtų aiškiau, paminėsime, jog taikant 4:2:0 atranką, perduodama per pusę mažiau duomenų arba pakanka perpus mažesnio pralaidumo, negu pasirinkus 4:4:4. Taigi pirmuoju atveju „Netflix“ ar „Prime Video“ 4K HDR reikia apie 15–16 Mb/s faktinės interneto spartos, o tam pačiam turiniui taikant 4:4:4 atrankos režimą reikėtų jau 30 Mb/s pralaidumo – srautinio perdavimo paslaugų ir interneto tiekėjams tai yra didelis skirtumas. Vadinasi, 4:2:0 atrankos režimas leidžia „Netflix“ ir kitiems transliuotojams užtikrinti, kad jų prenumeratoriams pakaktų 25 Mb/s interneto spartos. Perėjimas prie 4:4:4 reikštų, jog norint užtikrinti patikimą paslaugų teikimą būtina bent 50 Mb/s sparta. 

Ar žiūrovai pastebi skirtumą?

Kaip buvo minėta pirmiau, skirtumas išryškėja tais atvejais, kai ekrane rodoma daug smulkaus teksto. Būtent todėl asmeniniuose kompiuteriuose pagal numatytąsias nuostatas naudojama visa RGB spalvų gama, kurios nominalusis atrankos metodas yra 4:4:4. Net jei šis santykis yra 4:2:2, mažos raidės pradeda lietis, o esant 4:2:0 atrankos režimui aplink testą susidaro šešėliai arba vaivorykštės efektas. Tad jeigu kaip savo kompiuterio monitorių norite naudoti televizorių, įsitikinkite, kad ir televizoriaus, ir kompiuterio operacinė sistema arba vaizdo plokštės tvarkyklė dera su 4:4:4 atrankos režimu. Beje, galite būti tikri, kad 4:4:4 atrankos režimą palaiko visi „BenQ“ monitoriai. 

Taigi ar spalvų atrankos režimas svarbus?

Taip. Kita vertus, spalvų atranka šiek tiek sumažina apdorojimo galią, todėl gamintojams ir turinio tiekėjams labiausiai rūpi ryšio pralaidumas. Visgi praktiškai bet koks jūsų naudojamas ekranas veiks su visais svarbiausiais atrankos ir antrinės atrankos metodais. Beje, svarbi ir ekrano techninė įranga bei konstrukcija. Vertinant šiuo požiūriu, visų pirma reikia atsižvelgti į spalvų gylį bitais ir didžiausią ryškumą bei atskiro monitoriaus arba ekrano spalvų kalibravimą.

Džiaugiamės, galėdami drąsiai teigti, kad „BenQ“ monitoriai jūsų nenuvils nė vienu šiuo aspektu. 

Ar šis straipsnis buvo naudingas?

Ne
TOP