Hvað er grátóna?
Grátónar vísar til fjölda mismunandi birtustigs sem LED skjár getur framleitt á milli lágmarks og hámarks birtu. Það er venjulega gefið upp sem smá dýpt. 8 bita grátónakerfi framleiðir 2⁸=256 stig á hverja litarás; 16 bita kerfi framleiðir 65.536 stig.
Í reynd ákvarðar grátónadýpt hversu mjúklega skjárinn getur skipt á milli dökks og ljóss og hversu mikil smáatriði það getur varðveitt á svæðum með litlum-ljóma í mynd.
Þess má geta að grátónadýpt er sérstakt hugtak frá birtustigi skjásins. Hár-birtuskjár með ófullnægjandi dýpt í grátónum mun samt framleiða myndir með sýnilegum röndum, mulnum svörtum og tapi á smáatriðum í skugga.
Hvernig grátóna er náð í LED skjáum
LED skjáir stjórna birtustigi á pixlastigi fyrst og fremst með tveimur aðferðum:
1. Pulse Width Modulation (PWM)PWM stillir hlutfall þess tíma sem kveikt er á LED í hverri endurnýjunarlotu. Lengri á-tími gefur meiri skynjaða birtu; styttri á-tími gefur minna. Upplausn þessarar tímastýringar ákvarðar grátónadýpt sem skjárinn getur náð.
Hærri PWM tíðni er mikilvæg, ekki aðeins fyrir minnkun flökts heldur einnig til að viðhalda nákvæmni grátóna við lægri birtustillingar. Þegar skjár er deyfður verulega verða kveikt-púlsarnir mjög stuttir og ef tímaupplausnin er ófullnægjandi verða grátónaskref ójöfn eða hrynja alveg saman.
2. Núverandi Amplitude ModulationSum kerfi breyta raunverulegum straumi sem flæðir í gegnum LED frekar en vinnulotuna. Þessi nálgun getur bætt við PWM-stýringu, en núverandi-aðeins aðlögun hefur sínar takmarkanir hvað varðar litasamkvæmni á milli birtustigs.
Flest nútíma LED skjákerfi nota blöndu af báðum aðferðum, stjórnað af IC bílstjóranum, til að hámarka frammistöðu grátóna yfir allt birtusviðið.
Grátónadýpt og bitdýpt í reynd
Sambandið milli bitadýptar og sjóngæða er ekki stranglega línulegt. Sjón manna er næmari fyrir hlutfallslegum mun á dökkum tónum en björtum, eftir nokkurn veginn logaritmíska svörunarferil.
Þetta þýðir:
- Að færa sig úr 8-bita í 12-bita grátóna gefur mun áberandi framförum í skuggabirtingu en hráar tölur gætu gefið til kynna.
- Við mjög lágt birtustig getur jafnvel 12-bita kerfi sýnt nokkra stigbreytingargripi ef PWM tímaupplausnin er ekki í samræmi við það.
Fyrir flest auglýsing skjáforrit eru - auglýsingatöflur, sviðsbakgrunnar og ráðstefnuherbergisskjáir almennt taldir nægja - 12-bita til 16-bita grátóna. Fyrir útvarpsframleiðsluumhverfi eða háþróuð sjónræn forrit þar sem myndtryggð er mikilvæg, eru 16 bita eða hærri vinnslukeðjur venjulega tilgreindar.
Grátónar og tengdar breytur: Forðastu rugling
Grátónar eru nátengdir nokkrum öðrum breytum og hugtökin eru stundum rugluð saman í vörubókum.
Grátóna á móti birtuhlutfalliBirtuhlutfall lýsir birtumun á skærasta hvíta og dökkasta svarta sem skjár getur framleitt. Grátónadýpt lýsir því hversu mörg aðgreinanleg skref eru á milli þessara tveggja öfga. Skjár getur haft hátt birtuskil en samt með lélega frammistöðu grátóna ef millistigin eru ekki nákvæmlega sýnd.
Grátónar á móti litadýptLitadýpt (td 10-bita litur) vísar til fjölda stiga á hverja litarás (rautt, grænt, blátt) og nær beint frá grátónadýpt. Meiri grátónadýpt á hverja rás gerir fínni litabreytingar kleift og dregur úr litalínum í sléttum halla.
Grátóna á móti endurnýjunartíðniÞessar tvær færibreytur hafa samskipti á ákveðinn hátt: við mjög háan hressingarhraða minnkar tiltækur tími á hvern ramma, sem þjappar saman PWM vinnulotusviðinu og getur í raun dregið úr nothæfri grátónadýpt nema IC og stjórnkerfi ökumanns séu hönnuð til að bæta upp. Þetta-viðskipti eiga við þegar tilgreindir eru skjáir fyrir háhraða myndavélatöku eða útsendingarnotkun.
Mat á frammistöðu grátóna
Þegar grátónagetu skjásins er metin eru forskriftirnar einar sér ekki alltaf áreiðanlegar. Uppgefin bitadýpt endurspeglar oft vinnsluleiðsluna frekar en raunverulegt sjónræn framleiðsla. Nokkrar hagnýtar athuganir eru gagnlegar:
- Sýndu sléttan grátóna rampúr svörtu yfir í hvítt og athugaðu hvort umskiptin séu jöfn eða hvort rönd sjáist í myrkri endann.
- Prófaðu með minni birtustillingar, þar sem margir skjáir sýna niðurbrot í grátóna þegar þeir eru dempaðir undir 30–50% af hámarksútgáfu þeirra.
- Athugaðu hvort það sé einsleitt: Frammistaða grátóna getur verið breytileg eftir yfirborði spjaldsins vegna vikmarka LED-samstæðunnar eða kvörðunarmunar milli eininga.
Samantekt
Grátónadýpt er grundvallar vísbending um hversu áreiðanlega LED skjár getur endurskapað smáatriði myndarinnar, sérstaklega í dekkri tónum og fíngerðum halla. Það ræðst af bitadýpt stjórnkerfisins, upplausn PWM tímasetningar og hvernig þessu er stjórnað af IC ökumanns yfir mismunandi birtustig. Þegar skjár er tilgreindur er þess virði að líta út fyrir birtustig fyrirsagnarinnar og staðfesta að frammistaða grátóna sé viðeigandi fyrir fyrirhugað áhorfsefni og umhverfi.