חנויות
פיוז אומגה אודיו Stereoscope סטריאוסקופ Soundquest Music Store Pro קודו אודיו למטייל אניגמה קולנוע ביתי סטריאו סטאר אודיו קלאב יורוקום פנסוניק USBID גופי תאורה

חשיבותן של ניגודיות ובהירות לאיכות התמונה במסך – מדריך | טלויזיות & וידאו | מדריכים | ראשי

חשיבותן של ניגודיות ובהירות לאיכות התמונה במסך – מדריך

גודל אות: Decrease font Enlarge font
ניגודיות וגם בהירות - חשובות לאיכות התמונה ניגודיות וגם בהירות - חשובות לאיכות התמונה

איכות התמונה במסך אינה נגזרת רק ממספר הפיקסלים, שתי תכונות חשובות יוסיפו עומק וחיים לתמונה: ניגודיות וגם בהירות. במדריך זה נסביר על מושגים כמו רמת שחור, ניגודיות דינמית מול טבעית ועוד.

מה הופך את התמונה במסך לאיכותית? התמונה מורכבת מפיקסלים שיוצרים את הפרטים, אבל מלבד חיבור של נקודות, תמונה מורכבת גם מאור וצבעים. רבים מהפרסומים על המסכים מדברים על מספר הפיקסלים, אבל לא די במספר הזה בכדי לייצר תמונה איכותית, בין שאר הפרמטרים שחיבור שלהם הופך את התמונה לאיכותית, יש שניים חשובים, עליהם נדבר במדריך הזה.

בהירות וניגודיות קובעים כמה מוארת תהיה התמונה לעין הצופה – בין אם מדובר בחדר חשוך או בכזה עם חלונות פתוחים שמכניסים אור שמש והאם התמונה תהיה שטוחה ואפרפרה או עזה ובעלת עומק.

ניגודיות - Contrast


ניגודיות מדברת באופן מופשט על רמת ההבדל בין הלבן והשחור בתמונה. לכאורה, זה נשמע פשוט להציג שחור או לבן, אבל בפועל, השחור מוצג ברוב המקרים כאפור בדרגת כהות כזו או אחרת וגם הלבן לא מושלם. כאשר הניגודיות טובה, כל פרט בתמונה מובחן יותר מרעהו ברמת התאורה וגוון הצבע וזה מייצר אפקט של עומק מסוים לעין. הניגודיות רלוונטית לכל החלקים בתמונה – בין אם מדובר בחלקים בהירים וגם בחלקים החשוכים, למשל בצללים. מסך איכותי יציג את כל (או רוב) מה שהוקלט בקובץ הווידאו בחלקי התמונה הכהים והבהירים. אם המסך אינו איכותי או לא מכויל נכונה, אז בחלקים הכהים במיוחד יוצג רק כתם אפור כהה ואילו במסך האיכותי, נראה שם כל מיני פרטים קטנים.

פירוט בתוך השחור
היכן הפרטים בשחור?

יחס הניגודיות, מייצג את השונות באור בין הלבן הבהיר ביותר והשחור החשוך ביותר אשר מוצגים בו זמנית על המסך. ניגודיות מוצגת במספרים בצורה הזו – 1,000:1. כלומר, בדוגמה הזו, הלבן בהיר פי אלף מאשר השחור. השאיפה היא להגיע ליחס גדול ככל האפשר.

ניגודיות - תורמת לתמונה:

Contrast - ניגודיות

יש שחור בחליפה וגם פרטים:

ג'יימס בונד - קזינו רויאל


יש שחור, אבל היכן הפרטים?

ג'יימס בונד - קזינו רויאל


ניגודיות כתלות בטכנולוגיה


מסכים מודרניים של טלוויזיות, מבוססים על טכנולוגיות שונות: פלזמה, LCD / LED או OLED. מסכי סמארטפונים, מבוססים כיום על LED LCD או AMOLED (ממשפחת ה-OLED). לכל טכנולוגיה יש יכולת אחרת להשגת ניגודיות – יכולת הנגזרת מהצורה בה פועלת טכנולוגיית התצוגה. בפלזמה ו-OLED, לכל פיקסל יש מנגנון הארה משלו וזה מאפשר לשלוט בצורה נקודתית על רמת התאורה בפיקסל ובכך לבדל כל פיקסל מרעהו – בהחלט יתרון. טכנולוגיית ה-OLED שנמצאת כרגע רק בתקופת השקה בעולם הטלוויזיות מציגה ניגודיות טובה כל כך בזכות היכולת לכבות לגמרי כל פיקסל ופיקסל באופן עצמאי – מה שמציג שחור מוחלט בתמונה לצד לבן.

ה-LCD מהווה כיום את הטכנולוגיה השלטת בעולם המסכים, אבל דווקא אצלה מנגנון התאורה מופרד מהפיקסלים, מה שמהווה חולשה בסעיף הניגודיות. במסכי LCD, כל פיקסל יודע לשלוט על רמת האור שעוברת דרכו, אבל לא לסגור את השער לגמרי. מקור האור נמצא בצד האחורי של המסך – מאחורי הפיקסלים והוא יכול להיות CCFL (מנורות פלורסנט ארוכות) או נורות LED קטנות שהפכו לסטנדרט המקובל כיום. התאורה האחורית ב-LCD תמיד מכסה כמה פיקסלים ולא יכולה להגיע לרמת דיוק של פיקסל בודד כמו בפלזמה או OLED. היצרניות השונות פתחו לשם כך מנגנוני "ניגודיות דינמית" המיועדים לפצות על חולשת מנגנון התאורה, על כך בהמשך.

מסך LED LCD עם נורות בגב המסך:

LED Local Dimming

אבל, ניגודיות היא לא רק שחור אמיתי, אלא גם לבן שהוא הצד השני של הסקאלה (למעשה, כיוון ה-Contrast בתפריט המסך שולט על הלבן). כאמור, זוהי נוסחה שתלויה ביחס בין שני הצדדים ולא רק באחד מהם (אם כי לבן בתמונה, באופן היסטורי קל היה יותר להשגה מאשר שחור). אם המסך מסוגל להציג רק לבן אפרפר ולא בהיר מספיק, אזי ערך הניגודיות ירד, גם אם השחור מוצלח.

במסכי סמארטפונים, רצוי כמובן שרמת הניגודיות תהיה גבוהה – על מנת שאותיות טקסט יהיו כהות מספיק על רקע לבן (ולא אפורות) וכך יהיה נוח לקרוא טקסטים על המסך הקטן. אבל, לצד זה, יש חשיבות גם להתמודדות עם אור שמש - יכולת השגת ניגודיות גבוהה ביחד עם רמת בהירות חזקה, מה שישאיר את המסך קריא גם בחוץ.  

זויות צפיה
בגלל מבנה הגבישים של פאנל ה-LCD, צפייה בזווית חדה מהצד, תוריד מרמת הניגודיות של התמונה. יתרה מזאת, רמת השחור הכי טובה, תופיע רק כאשר הצופה יושב בזווית ישרה של 90 מעלות מול המסך (באותו גובה של המסך). תזוזה מהזווית הזו, תגרום להארה מסוימת של השחור והפיכתו לחיוור יותר. הדבר נכון לכל מסכי ה-LCD, אבל מידת הסטייה משתנה בהתאם לסוג הפאנל בו משתמשים (TN, IPS, PVA), כאשר פאנלי IPS ו-PVA מציעים זוויות צפייה טובות יותר מאשר TN.

זוית צפיה


ניגודיות ככלי שיווקי במפרט המסך

כאשר טלוויזיות ה-LCD הראשונות יצאו לשוק, נתון הניגודיות שלהן היה נמוך, בהדרגה, המספרים החלו לעלות מעלה ובשלב מסוים, הניגודיות הפכה לכלי שיווקי כאשר כל יצרנית מציגה מספרים מרשימים שנועדו להילחם ראש בראש במתחרותיה.
עבור הצרכן הרגיל, בלתי אפשרי לדעת מה מייצג המספר בפועל – כלומר, כיצד הנתון המרשים הזה מתרגם לביצועים בשטח. אפילו אם שני דגמים מתחרים מציינים נתון ניגודיות דומה, זה לא אומר שהביצועים שלהם זהים בפועל. מאז שהוכנסו למערכה שיטות מתקדמות של ניגודיות דינמית, המספרים קפצו בערכים של מיליונים ולמעשה, אין ממש טעם להתייחס כיום לנתון הזה בעת בחירת מסך.

אז מה עושים? היות ולצרכן הממוצע אין ציוד בדיקה בבית, הוא צריך להסתמך על ביקורות מקצועיות או לבצע בדיקה שטחית בבית העסק. באופן כללי, את רמת השחור האמתית של המסך, אפשר לראות רק בחלל צפייה חשוך לגמרי ורק כאשר המסך מכויל (לפחות באופן בסיסי). כאשר האור בחדר נכבה, ברוב המקרים תראו פתאום שהשחור הפך לאפור כהה. אבל, כמה פעמים נצפה במסך בחדר ללא תאורה בכלל? רוב הצפייה נעשית בחדר מואר ברמה כזו או אחרת ואז השחור נראה בסדר.


תפריט כיול תמונה
ניגודיות טבעית או דינמית?

היכולת של פאנל המסך להגיע לניגודיות מקסימלית שלו ללא שימוש במנגנון דינמי כזה או אחר, מוגדרת כניגודיות טבעית. כאמור, זהו פועל יוצא של איכות הפאנל והטכנולוגיה עליו הוא מבוסס. ניגודיות טבעית של פאנל LCD מגיעה לערך שאינו נראה מרשים במפרט ולכן היא בדרך כלל לא תוצג בחומר הפרסומי. לעומת זאת, שימוש במנגנונים דינמיים ועיבודי תמונה, יוצר נתון גבוה בהרבה שמגיע היום ליחס של מיליונים (למשל 8,000,000:1) ואותו כן נראה במפרט. חלק מהחברות כבר לא מציגות מספרים אלא כינויים כמו "Mega Contrast" ועוד.

ניגודיות דינמית מיוצרת בכמה שיטות: א) מנגנון תאורה דינמי – Dimming, בשיטה זו, המסך משנה את עוצמת התאורה בהתאם למה שמוצג באותו רגע. למשל, אם אנחנו רואים חוף ים בצהריים, מנגנון התאורה יפיק עוצמת אור גדולה, אך אם מוצג בתמונה חדר חשוך, אזי עוצמת האור תרד לאותה רמה שמסוגלת עדיין להציג את הפרטים בתמונה, תוך שמירה על שחור הולם. בעידן תאורת ה-LED, אפשר כבר לשלוט בצורה מקומית על קבוצה של נורות, כך שעוצמת האור תשתנה במקטעים קטנים יותר וכך תהיה יותר מדויקת. ברוב מסכי ה-LED, התאורה ממוקמת רק סביב מסגרת המסך, אך יש מספר מצומצם של דגמים, בהם מפוזרות מאות או אלפי נורות LED על שטח הגב והשיטה של Local Dimming מאפשרת לתאורה לעקוב באופן מדויק יותר אחרי מה שמתנהל בתמונה. למשל, אם התמונה שחורה לגמרי ובתוכה נע ריבוע לבן, התאורה בגב תדלק רק באזורים בהם הוא עובר באותו הרגע.

תאורת LED Local Dimming מול CCFL

מלבד שינוי של עוצמת האור, מעבד הווידאו במסך מבצע מניפולציות בתמונה לשם שיפור הניגודיות. זה דומה בעיקרון לעבודה עם תוכנת עריכה גרפית כמו פוטושופ: המעבד יכול להבהיר את הצללים (Shadows detail) או להוריד מעוצמת הגוונים הבהירים ובכך לחלץ יותר פרטים מחלקי התמונה השונים. בד"כ נעשה שילוב של מנגנון התאורה עם המעבד הגרפי לשם שיפור דינמי של הניגודיות.

בהירות – Brightness


רמת הבהירות חשובה כאשר הצפייה מתבצעת בחדר מואר, עבור הצגת תמונה חיה ומוארת, אחרת היא תהיה חשוכה ודלה. המסכים המודרניים מציעים עוצמה של כמה מאות "עוצמת אור של נר (Candela = נר בלטינית) למטר מרובע" - cd/m2, זה יכול להיות 400-500 cd/m2 אבל בפועל, בתנאי צפייה רגילים של חדר מואר למחצה, לא צריך כזו רמת תאורה. בנוסף, אחרי כיול מקצועי, התאורה תכוון לרמה כזו שתציג בתמונה שחור מיטבי. סעיף ה- Brightness בתפריט המסך משמש בפועל לכיוון רמת השחור, מטרת הכיוון היא לשם הגעה לרמת בהירות כזו שתציג את מירב הפרטים בתמונה, תוך שמירה על רמת השחור הכי טובה של המסך.


רמת שחור

רמת השחור היא נתון שניתן למדידה ע"י חיישן מתאים והמטרה היא להגיע כמה שקרוב אל רמת האפס שהיא שחור מוחלט. בהרבה מסכים, כאשר מוצגת תמונה שחורה לגמרי, המסך יכבה את התאורה ולכן נראה שחור מוחלט, אבל, כמו שאומרים בשפה העממית "זה לא חוכמה", כי את רמת השחור צריך למדוד כאשר יש עצם לבן אחד או כמה המפוזרים באזורים שונים בתמונה. גם רמת שחור מוצגת ביחידות של cd/m2, אבל כאן, בניגוד לעוצמת האור המקסימלית של הפאנל, הערכים שנקבל, יהיו נמוכים וכאמור, שואפים להגיע לרמת האפס.

כיול על קצה המזלג

כיול בהירות (Brightness)
על מנת לכוון אותו, נוריד את נתון הבהירות בתמונה עד למצב בו חלק ימין בתמונה יראה כגוש שחור. נעלה בחזרה את נתון הבהירות עד שנצליח להבחין בהבדלי גוונים בין הפסים הקיצונים ביותר, כך נצליח להשיג הפרדה בין גווני הפסים הכהים שמוצגים על המסך.

כיול בהירות - Brightness

כיול ניגודיות (Contrast)
פרמטר זה שולט על הגוונים הבהירים (עד ללבן מוחלט) במסך. נתחיל בהגברת נתון הניגודיות עד שחלקה השמאלי של תבנית הבדיקה יהפך ללבן לגמרי (התופעה מכונה Blooming). כעת, נוריד את הניגודיות, עד שנצליח להבחין בהפרשי גוונים בין הפסים הבהירים הקיצונים ביותר.

לאחר כיול הניגודיות, רצוי גם לבדוק שהתוצאה בפסים הכהים (בהירות) לא נפגמה, במקרה וכן, יש לחזור ולכוון אותה (ואח"כ את הניגודיות בהתאם). בסוף תהליך כיול בהירות וניגודיות, התוצאה הסופית על תבנית הבדיקה צריכה להיות עם הבדלים קלים אך מובחנים בגוונים בפסים הקיצוניים בתמונה.

כיול ניגודיות - Contrast

  • email שלח לחבר

Share DTOWN Article

דיון בפורום על המאמר (4 תגובות פורסמו):

avatar
איציק ירקוני 1970-01-01 02:00:00
יופי של כתבה :בעד:
avatar
hbs 1970-01-01 02:00:00
תודה על ההסבר . חבל שהפלזמה מתחלפת .
avatar
bola 1970-01-01 02:00:00
הורדתי פעם דיסק דמו באתר שפורסם כאן.. נדמה לי אתר גרמני.. משתמש בו עד היום לכיולים שונים..:אצבע מורמת
avatar
bola 1970-01-01 02:00:00
מצאתי את הקישור http://www.dtown.co.il/articles/356.html
כל הזכויות שמורות לאתר dtown.co.il


הרשם לעדכוני האתר
Email: