Количество отображаемых цветов

Давайте еще раз вспомним, каким образом образуются цветовые оттенки в ЖК-мониторах. За счет поворота на определенный угол ЖК-молекул в каждом из цветовых субпикселов можно получать не только открытое и закрытое состоя­ния ЖК-ячейки, но и промежуточные состояния, формирующие цветовой отте­нок. Теоретически угол поворота ЖК-молекул можно сделать любым в пределах от минимального до максимального. Однако на практике есть температурные флуктуации, которые препятствуют точному заданию угла поворота. Кроме того, для формирования произвольного уровня напряжения потребуется использова­ние схем ЦАП с большой разрядностью, что крайне дорого. Поэтому в современ­ных ЖК-мониторах чаще всего применяют 18-битные ЦАП и реже — 24-битные. При использовании 18-битной ЦАП на каждый цветовой канал приходится по 6 бит. Это позволяет сформировать 64 (2⁶ = 64) различных уровня напряжения и соответственно задать 64 различных ориентации ЖК-молекул, что, в свою оче­редь, приводит к формированию 64 цветовых оттенков в одном цветовом канале. Всего же, смешивая цветовые оттенки разных каналов, возможно получить 64³ = 262 144 цветовых оттенка.

При использовании 24-битной матрицы (24-битная схема ЦАП) на каждый канал приходится по 8 бит, что позволяет сформировать уже 256 (2⁸ = 256) цветовых оттенков в каждом канале, а всего такая матрица воспроизводит 256³ = 16 777 216 цветовых оттенков.

В то же время для многих 18-битных матриц в паспорте указывается, что они воспроизводят 16,2 млн цветовых оттенков. В чем причина и возможно ли та­кое? Оказывается, что в 18-битных матрицах за счет ухищрений можно увели­чить количество цветовых оттенков так, чтобы это количество приблизилось к количеству цветов, воспроизводимых настоящими 24-битными матрицами. Для экстраполяции цветовых оттенков в 18-битных матрицах используются две тех­нологии (и их комбинации): dithering (дизеринг) и FRC (Frame Rate Control).

Суть технологии dithering заключается в том, что недостающие цветовые оттен­ки получают за счет смешивания ближайших цветовых оттенков соседних пик­селов. Рассмотрим простой пример. Предположим, что пиксел может находиться только в двух состояниях: открытом и закрытом, причем закрытое состояние пиксела формирует черный цвет, а открытое — красный. Если вместо одного пиксела рассмотреть группу из двух пикселов, то кроме черного и красного цве­тов можно получить еще и промежуточный цвет и тем самым осуществить экст­раполяцию от двухцветного режим к трехцветному. В результате если первона­чально такой монитор мог генерировать шесть цветов (по два на каждый канал), то после такого дизеринга монитор будет воспроизводить уже 27 цветов (рис. 4.8).

Рис.4.8 - Использование схемы дизеринга позволяет увеличить количество цветовых оттенков

Если же рассмотреть группу не из двух, а из четырех пикселов (2x2), то исполь­зование дизеринга позволяет получить дополнительно еще по три цветовых от­тенка в каждом канале и монитор из 8-цветного превратится в 125-цветный. Со­ответственно, группа из 9 пикселов (3x3) позволяет получить дополнительно семь цветовых оттенков, и монитор станет уже 729-цветным. Схема дизеринга имеет один существенный недостаток. Увеличение цветовых оттенков достигается за счет уменьшения разрешения. Фактически при этом увеличивается размер пиксела, что может негативно сказаться при прорисовке деталей изображения.

Кроме технологии дизеринга используется и технология FRC, представляющая собой способ манипуляции яркостью отдельных субпикселов с помощью их до­полнительного включения/выключения. Как и в предыдущем примере, будем считать, что пиксел может быть либо черным (выключен), либо красным (вклю­чен). Напомним, что каждый субпиксел получает команду на включение с часто­той кадровой развертки, то есть при частоте кадровой развертки 60 Гц каждый субпиксел получает команду на включение 60 раз в секунду. Это позволяет гене­рировать красный цвет. Если же принудительно заставлять включаться пиксел не 60 раз в секунду, а только 50 (на каждом 12-м такте производить не включе­ние, а выключение пиксела), то в результате яркость пиксела составит 83% от максимальной, что позволит сформировать промежуточный цветовой оттенок красного.

Оба рассмотренных метода экстраполяции цвета имеют свои недостатки. В пер­вом случае это возможное мерцание экрана и некоторое увеличение времени ре­акции, а во втором — возможность потери деталей изображения. Справедливости ради отметим, что отличить на глаз 18-битную матрицу с экст­раполяцией цвета от истинной 24-битной практически невозможно. При этом 24-битная матрица будет стоить существенно дороже.

Угол обзора

Несмотря на кажущуюся интуитивную понятность данного термина, необходи­мо четко представлять, что именно понимает производитель матрицы (а не мо­нитора) под углом обзора. Максимальный угол обзора — как по вертикали, так и по горизонтали — определяется как угол, при обзоре с которого контрастность изображения не менее 10:1. Вспомним, что под контрастом изображения пони­мается отношение максимальной яркости на белом фоне к минимальной яркости на черном фоне. Таким образом, в силу своего определения углы обзора не имеют прямого отношения к правильности цветопередачи при просмотре изо­бражения под углом.

На самом деле, для пользователей куда более важным обстоятельством является тот факт, что при просмотре изображения под углом к поверхности монитора происходит не падение контрастности, а цветовые искажения. К примеру, крас­ный цвет превращается в желтый, а зеленый — в синий. Причем подобные иска­жения у разных моделей проявляются по-разному. У некоторых подобные иска­жения проявляются уже при незначительном угле, который много меньше угла обзора. Поэтому сравнивать мониторы по углам обзора в принципе неправильно. Сравнить-то можно, но вот практического значения такое сравнение не имеет.

Время реакции пиксела

Время реакции, или время отклика пиксела, тоже является одним из важнейших показателей монитора. Нередко именно эту характеристику называют самым сла­бым местом ЖК-мониторов, поскольку, в отличие от ЭЛТ-мониторов, где время отклика пиксела измеряется микросекундами, в ЖК-мониторах это время со­ставляет десятки миллисекунд, что в конечном счете приводит к смазанности меняющейся картинки и может быть заметно на глаз. С физической точки зре­ния время реакции пиксела определяет промежуток времени, за который изме­няется пространственная ориентация молекул жидких кристаллов, и чем мень­ше это время, тем лучше.

Интерфейс монитора

Все ЖК-мониторы по своей природе являются цифровыми устройствами, и по­этому «родным» интерфейсом для них считается цифровой интерфейс DVI. Интерфейс может обладать двумя видами коннекторов: DVI-I, совмещающим циф­ровой и аналоговый сигналы, и DVI-D, передающим только цифровой сигнал. Считается, что для соединения ЖК-монитора с компьютером предпочтителен интерфейс DVI, хотя допускается подключение и через стандартный D-Sub-разъем. В пользу DVI-интерфейса свидетельствует то, что в случае аналогового интерфейса выполняется двойное преобразование видеосигнала: первоначально цифровой сигнал преобразуется в аналоговый в видеокарте (ЦАП-преобразование), а затем аналоговый сигнал трансформируется в цифровой электронным блоком самого ЖК-монитора (АЦП-преобразование). Вследствие таких преоб­разований возрастает риск различных искажений сигнала.

Многие современные ЖК-мониторы обладают как D-Sub-, так и DVI- коннекто­рами, что нередко позволяет одновременно подключать к монитору два систем­ных блока. Также можно найти модели, имеющие два цифровых разъема. В не­дорогих офисных моделях в основном присутствует только один стандартный D-Sub-разъем.