Bewegungsunschärfe anzeigen - Display motion blur

Display-Bewegungsunschärfe , auch HDTV-Unschärfe und LCD-Bewegungsunschärfe genannt , bezieht sich auf mehrere visuelle Artefakte (Anomalien oder unbeabsichtigte Effekte, die Stand- oder Bewegtbilder betreffen), die häufig auf modernen HD -Fernsehgeräten und Flachbildschirmen für Computer zu finden sind.

Ursachen

Viele Bewegungsunschärfe-Faktoren gibt es bei Film und Video schon lange (zB langsame Kamera-Verschlusszeit). Das Aufkommen von digitalen Video- und HDTV- Anzeigetechnologien führte viele zusätzliche Faktoren ein, die jetzt zur Bewegungsunschärfe beitragen. Die folgenden Faktoren sind im Allgemeinen die primären oder sekundären Ursachen für die wahrgenommene Bewegungsunschärfe in Videos. In vielen Fällen können mehrere Faktoren gleichzeitig innerhalb der gesamten Kette auftreten, von den ursprünglichen Medien oder Sendungen bis hin zum Empfänger.

  • Pixelreaktionszeit auf LCD-Displays (Bewegungsunschärfe durch langsame Pixelreaktionszeit)
  • Niedrigere Kamera- Verschlusszeiten, die in Hollywood-Produktionsfilmen üblich sind (Unschärfe im Filminhalt) und üblich bei miniaturisierten Kamerasensoren , die mehr Licht benötigen.
  • Unschärfe durch Eye-Tracking von sich schnell bewegenden Objekten auf Sample-and-Hold- LCD-, Plasma- oder Mikrodisplays.
  • Resampling der Auflösung (Unschärfe aufgrund der Größenanpassung des Bildes an die native Auflösung des HDTV); keine Bewegungsunschärfe.
  • Deinterlacing durch das Display und Telecine- Verarbeitung durch Studios. Diese Prozesse können Bilder weicher machen und/oder Unregelmäßigkeiten in der Bewegungsgeschwindigkeit einführen.
  • Komprimierungsartefakte , die in digitalen Videostreams vorhanden sind, können bei schnellen Bewegungen zu zusätzlicher Unschärfe führen.

Bewegungsunschärfe ist aufgrund ihrer Sample-and-Hold-Eigenschaft ein schwerwiegenderes Problem für LCD-Displays. Selbst in Situationen, in denen die Pixelreaktionszeit sehr kurz ist, bleibt die Bewegungsunschärfe ein Problem, da ihre Pixel im Gegensatz zu CRT-Phosphoren, die nur kurz blinken, beleuchtet bleiben. Sie können die Beleuchtungszeit eines LCD-Pixels reduzieren, indem Sie die Hintergrundbeleuchtung für einen Teil einer Aktualisierung ausschalten. Dies reduziert Bewegungsunschärfe aufgrund von Eye-Tracking, indem die Zeit verringert wird, in der die Hintergrundbeleuchtung eingeschaltet ist. Darüber hinaus können Stroboskop-Hintergrundbeleuchtungen auch mit Bewegungsinterpolation kombiniert werden, um Eye-Tracking-basierte Bewegungsunschärfe zu reduzieren.

Korrekturen

Stroboskop-Hintergrundbeleuchtung

Verschiedene Hersteller verwenden viele Namen für ihre Strobe-Backlight-Technologien zur Reduzierung von Bewegungsunschärfe auf Sample-and-Hold-LCD-Displays. Zu den generischen Namen gehören das Einfügen von schwarzen Rahmen und das Scannen der Hintergrundbeleuchtung .

  • Philips hat Aptura, auch bekannt als ClearLCD, entwickelt, um die Hintergrundbeleuchtung zu stroboskopieren, um die Abtastzeit und damit die Netzhautunschärfe durch Sample-and-Hold zu reduzieren.
  • Samsung setzt im Rahmen seiner "Clear Motion Rate"-Technologie auf Stroboskop-Hintergrundbeleuchtung. Dieser wurde in einigen früheren Samsung-Displays auch als "LED Motion Plus" bezeichnet.
  • BenQ hat SPD (Simulated Pulse Drive) entwickelt, auch bekannt als "Black Frame Insertion", und behauptet, dass ihre Bilder so stabil und klar sind wie CRTs. Dies ist konzeptionell ähnlich einer Stroboskop-Hintergrundbeleuchtung.
  • Die Sharp Corporation verwendet eine "scannende Hintergrundbeleuchtung", bei der die Hintergrundbeleuchtung bei jedem Bild schnell in einer Sequenz von oben nach unten auf dem Bildschirm blinkt.
  • nVidia hat eine Strobe-Hintergrundbeleuchtungstechnologie namens LightBoost an Displayhersteller lizenziert . Dies wird normalerweise verwendet, um das Übersprechen bei 3D-Vision zu reduzieren , bei der Shutterbrillen verwendet werden ; Es eliminiert jedoch auch Bewegungsunschärfe, da Pixelübergänge zwischen LCD-Aktualisierungen im Dunkeln gehalten werden. Um die Vorteile der LightBoost-Hintergrundbeleuchtung für die Vorteile der Unschärfereduktion zu nutzen, ist eine "Hack"-Methode oder ein Dienstprogramm erforderlich.
  • BenQ entwickelte später ihre eigene native "BenQ Blur Reduction"-Technologie, die in mehrere ihrer Gaming-Monitore integriert wurde. Dies bietet eine Stroboskop-Hintergrundbeleuchtung, die vom Benutzer einfach ein- und ausgeschaltet werden kann. Der Benutzer hat keine Kontrolle über das Strobe-Timing oder die Strobe-Länge, obwohl für diesen Zweck Dienstprogramme von Drittanbietern erstellt wurden. Neuere Firmware für die BenQ Blur Reduction Monitore ermöglichen eine direkte Benutzerkontrolle über den Strobe-Impuls (Timing) und die Strobe-Länge (Persistenz) direkt aus dem Service-Menü. Mehr Anpassungsmöglichkeiten sind durch die Verwendung einer höheren vertikalen Gesamtsumme (von 1498 bis 1502, je nachdem, was keine Fehler verursacht) möglich, was den Mstar-Skalierer effektiv dazu bringt, mit einem größeren Austastintervall zu arbeiten, als ob die vertikale Bildschirmgröße länger wäre. Dadurch wird das Strobe-Übersprechen effektiv weiter unten im Display verschoben, was die Strobe-Bildqualität verbessert, jedoch mit einigen Nachteilen (wie einem schwachen Scanlines-Effekt, der auch im Strobe-LightBoost-Modus zu sehen ist).
  • Eizo hat auch seine 'Turbo 240'-Option vorgestellt, die bisher auf seinem Eizo Foris FG2421-Gaming-Display verwendet wurde. Auf diese Weise kann der Benutzer die Stroboskop-Hintergrundbeleuchtung einfach ein- und ausschalten, um die wahrgenommene Bewegungsunschärfe zu reduzieren
  • LG hat eine ähnliche 'Motion 240'-Option auf seinem 24GM77-Gaming-Monitor eingeführt
  • ULMB ist eine Technik, die neben NVIDIAs G-Sync-Technologie bereitgestellt und mit dem G-Sync-Monitormodul verbunden ist. Es ist eine alternative Option zur Verwendung von G-Sync (und kann nicht gleichzeitig verwendet werden) und bietet dem Benutzer stattdessen einen "Ultra Low Motion Blur"-Modus. Dies ist bei diversen Monitoren mit G-Sync (zB Asus ROG Swift PG278Q, Acer Predator XB270HU) bereits vorgesehen. Für neuere Spiele mit einem höheren Bedarf an Grafikleistung ist G-Sync ULMB vorzuziehen.

Bewegungsinterpolation

Hauptartikel: Bewegungsinterpolation

Einige Displays verwenden die Bewegungsinterpolation , um mit einer höheren Bildwiederholfrequenz zu laufen , z. B. 100 Hz oder 120 Hz, um Bewegungsunschärfe zu reduzieren. Die Bewegungsinterpolation erzeugt künstliche Zwischenbilder, die zwischen den realen Bildern eingefügt werden. Der Vorteil ist eine reduzierte Bewegungsunschärfe auf Sample-and-Hold-Displays wie LCD.

Es können Nebenwirkungen auftreten, einschließlich des Seifenoperneffekts, wenn die Interpolation beim Ansehen von Filmen (24-fps-Material) aktiviert ist. Die Bewegungsinterpolation fügt auch die Eingabeverzögerung hinzu , was sie für interaktive Aktivitäten wie Computer und Videospiele unerwünscht macht.

In letzter Zeit sind 240-Hz-Interpolation verfügbar geworden, zusammen mit Displays, die eine Entsprechung zu 480 Hz oder 960 Hz beanspruchen. Manche Hersteller verwenden eine andere Terminologie wie Samsungs „Clear Motion Rate 960“ statt „Hz“. Dies vermeidet eine falsche Verwendung der "Hz"-Terminologie aufgrund mehrerer verwendeter Technologien zur Reduzierung von Bewegungsunschärfe, einschließlich Bewegungsinterpolation und Stroboskop-Hintergrundbeleuchtung.

Herstellerterminologie:

  • JVC verwendet "Clear Motion Drive".
  • LG verwendet "TruMotion".
  • Samsung verwendet "Auto Motion Plus" (AMP), "Clear Motion Rate" (CMR) und "Motion Rate".
  • Sony verwendet "Motionflow".
  • Toshiba verwendet "Clear Frame".
  • Sharp verwendet "AquoMotion".
  • Vizio verwendet "Clear Action".

Laser-TV

Laser-TV hat das Potenzial, Doppelbild- und Bewegungsartefakte zu eliminieren, indem eine Scan-Architektur verwendet wird, die der Funktionsweise einer CRT ähnelt. Laser-TV ist bei vielen Herstellern generell noch nicht erhältlich. In Fernsehsendungen wie der Berichterstattung über Laser-TV von KRON 4 News vom Oktober 2006 wurden Behauptungen aufgestellt, aber seither hat kein Laserfernsehgerät für Verbraucher wesentliche Verbesserungen bei der Reduzierung jeglicher Form von Bewegungsartefakten erzielt. Eine neuere Entwicklung in der Laserdisplaytechnologie ist der phosphorerregte Laser, wie die neuesten Displays von Prysm demonstrieren. Diese Displays scannen derzeit mit 240 Hz, sind jedoch derzeit auf einen 60-Hz-Eingang beschränkt. Dies hat den Effekt, dass vier verschiedene Bilder präsentiert werden, wenn ein sich schnell bewegendes Objekt von einer 60-Hz-Eingangsquelle mit dem Auge verfolgt wird.

Es gab auch den Laser-MEMS-basierten Pico-Projektor Pro von Microvision, der keine Anzeigeverzögerung, keine Eingabeverzögerung und keine Persistenz oder Bewegungsunschärfe aufweist.

LED und OLED

Sowohl OLED- als auch Crystal- LED- Displays von Sony verwenden für jedes Pixel eine unabhängige Lichtquelle, ohne dass eine herkömmliche CCFL- oder LED-Hintergrundbeleuchtung in LCD verwendet wird. Die Crystal LED von Sony verwendet einzelne Leuchtdioden für jedes Pixel, anstatt LED als Hintergrundbeleuchtung zu verwenden. Mehrere auf der CES 2012 vorgestellte Displays waren die ersten modernen hochauflösenden Fernsehgeräte, die die Bewegungsartefakte durch selektives Ausblenden von Teilen des Bildschirms überwinden konnten. Sowohl die OLED- als auch die „Crystal LED“-Technologie haben zudem deutlich kürzere Reaktionszeiten als die LCD-Technologie und können Bewegungsunschärfe deutlich reduzieren. Alle Consumer-OLED-Displays sind jedoch Sample-and-Hold, was zu der gleichen Bewegungsunschärfe führt wie ein herkömmliches LCD-Display.

Siehe auch

Verweise

Externe Links