6 bites és ditherel a Samsung 970P monitor?!


Az angol verziót jobban karbantartom mint ezt... ha tudsz angolul, inkább azt olvasd:
English version

Figyelem: Én nem mondtam, hogy nem szabad megvenni ezt a monitort, vagy hogy ez általában egy rossz monitor. Csupán kijavítottam egy téves közhiedelmet a monitor egy technikai paramétere kapcsán.

Úgy tűnik, hogy a 970P monitor -- a talán gyakori tévhittel ellentétben -- nem 3x8=24 bites, hanem 3x6=18 bites. Azaz, csak "virtuálisan 8 bites" (akárcsak az olcsóbb monitorok), dithereléssel, FRC nélkül (azaz nem mozognak rajta a minták). Legalábbis azok amiket 2006 elején sok ember vett Magyarországon... soha sem teljesen kizárható, hogy vannak 8 bitesek is, de akkor semmi nem jelöli a vásárlónak hogy milyen változatot vesz. Nem szedtem szét a monitoromat, de hát a képe az nagyon úgy néz ki mintha 6 bit + 2x2 ditherelős lenne. Mondom ezt saját monitorom és forumozók írásbeli visszajelzései és fotói alapján. Én saját szememmel 2 ilyen monitort láttam, mindkettő ugyan úgy viselkedett. Ebből az én monitoromat 1 gépen láttam DVI-n, és 3 különböző gépen D-SUB-on, azonos eredménnyel.

Mit jelent az, hogy 18 bites, és nem 24? Azt, hogy egy egyedi pixel nem 16,7 millió féle színt tud felvenni (színkomponensenként 256 fokozat, és 256 * 256 * 256 = 16,7M), hanem csak 262,1 ezer féle színt (színkomponensenként 64 fokozat, 64 * 64 * 64 = 262,1K). Ez nyilván bőven kevés. Úgy tűnik, ezt a problémát u.n. 2x2-es dithereléssel "oldották meg" meg ennél a modelnél, amit a lenti ábrán szemléltetek egy szürke átmenet esetében, ahol feltételezzük, hogy a szomszédos szürke négyzetek 16.7M színt (3x8 bit) feltételezve a lehető legkisebb lépéssel térnek el világosságban:

18 bites ditherelés hatása

A "24 bit" átmenet az ahogyan ki kéne néznie a képnek (a monitor ilyen szempontból ideáls beállítása esetén), a "18 bit ditherelt" átmenet ahogyan a 970P megjeleníti azt (ugyancsak az ehhez legideálisabb beállításnál). Látható, hogy valójában csak minden 4. szürkeárnyalatot tud megjeleníteni (256 / 64 = 4), a többit az elvileg egyenletes felület pixel szinten való bekockázásával próbálja utánozni (ez a bekockázás mindíg a TFT natív felbontásán történik, a videó kártya szerinti felbontástól függetlenül). Ha a teljes színteret nézzük, a helyzet még rosszabb: 16,7 millió szín helyett 262,1 ezer színünk van, azaz 64-ede annak, mint kéne. A színek több mint 98,4%-a tehát pepita minták segítségével lesz utánozva. Ezt az "átverést" azonban az ember szeme jellemzően csak a sötétebb színeknél fogja észrevenni, és ott is valószínűleg csak kevés emberé.

Készítettem néhány közeli fotót a jelenségről. Természetesen valós méretében nem néz ki ilyen vészesen a dolog mint a fotón... ez olyasmi, mint hogy nagyítóval megnézve egy fotót az ujságban rettenetesen néz ki (festék pöttyök egymásta hajigálva mindenféle mintázatban), de távolról nézve már összeáll a kép. A fotókón NE azt nézd, hogy látszik a pixel rács (a pixelek közti fekete rés), az természetes. Nem arról beszélek, hanem a fent ismertetett ditherelésről:

Gyakori kérdések

Kinek érdekes mindez?
Röviden: annak aki látja. Hosszabban: Sok ember ha akarja sem látja a ditherelést. Valószínűleg egy apró kissebség az, aki akkor is látja ha nem akarja. Utóbbi esetben ez nem csupán esztékikai probléma; annak aki számítógépes képeket állít elő vagy korrigál, eléggé kellemetlen lehet, hogy néha olyan mintázatokat lát a képen, amik valójában nincsenek is ott, és teljesen megkülönböztethetlenek egy ténylegesen odarajzolt mintázattol. Meg egyébként, kicsit veszít a kép az élességéből emiatt a sötétebb részeken, kicsit ilyen grízes lesz vagy hogy mondjam... de ezt már megint olyan, hogy tényleg csak nagyon kevesen láthatják (gondolom...). Nem tudom, hogy a legtöbb ember vajon jobban érezné-e a képet, ha ez valódi 24 bites monitor lenne. Másfelől, szerintem joggal érezhetjük úgy, hogy a Samsung előre megfontoltan átveri a vásárlóit, mikor 16,7M színű monitorként adja el ezt. Nyilván jól tudták, hogy 16,7M szín esetén minden tapasztaltabb vásárló 24 bites megjelenítőt feltételez (pedig a Samsung nem mondta, hogy ez 24 bites monitor lenne). Egyébként is, a monitor műszaki adatainál tényeket kéne közölni, nem pedig hasra odaírni nagyobb számokat, mert hogy az jobban hangzik. És egy-egy fotó alapján, ugyan ezt az FRC nélküli ditherelést alkalmazták a 193P+ és 173P esetén is, legalább is egyes szériáknál.

Nem látok ditherelést a 970P-men, ez hogy lehet?
Ez valójában nem egy gyakran ismételt kérdés, csak fontosnak tartom. Tehát, a válasz az, hogy lehetséges, hogy: A) A Samsung megváltoztatta a monitorban használt panelt azóta. Ez nem ritka dolog TFT monitorgyártóknál, és ebben az esetben ez jó hír volna. 2006 októberében kaptam egy e-mail Franciaországból fotókkal, ahol nem volt jelen az itt bemutatott álló dithering. Szóval talán (mostmár?) többféle változat van. (Megjegyzem, hogy a sima spatial dithering-től a szokásos temporal ditheringre (FRC) való átállás önmagában nem emeli a színek számát (sem a bitek számát, természetesen), de elfedi az abrosz mintát. Így akár jó megoldás is lehet, amennyiben nem lesz tőle túl nyugtalan (vibráló) a kép.) B) A Samsung más variációját árulja a terméknek országtól függően. (Ugye ismerős, ha nem is monitorok esetén...) C) Azon kevesek közé tartozol, akik akkor sem látják a pepita mintákat, ha direkt azt nézik.

Valami furcsát látok a monitoromon... az a dithering?
Valószínűleg nem... megkérnék mindenkit, hogy ne fogja rá minden negatív jellemzőjére a TFT-jének, hogy az most dithering. A dithering az, amit fentebb lerajzoltam. A többi jelenség az nem dithering.

Hogyan látható ez a jelenség?
A legegyeszerűbb ha megnézünk egy 256 fokozatú szűrke grádienst, pl. a gray-gradients.tif-et (a TIF egy képformátum). A pepita minták leginkább a sötétebb szürkéken látszanak, azon belül is érdemes azt a sávot nézni, aminek a bal oldala fölött közvetlenül 0-tól 25-ig számok vannak. Egyébként a sötét kékes-rószaszines színeken még jobban látszik a probléma, de a szürke is bőven megteszi. Mivel a pixelek kicsik, aki nem igazán sas szemű, hajoljon jó közel a monitorhoz. Vigyázzunk, hogy 32 bites (vagy 24 bites... mindegy) színmélységre legyen állítva a Windows, ne 16 bitesre, és hogy ne átméretezve nézzük a képet. A monitor beállítás (MagicTune) gyakorlatilag mindegy, de a vizsgálathoz az ideális ha a brightness (világosság) 100, a contrast 50, a gamma meg 0.

Mi az az FRC?
Az a néhány 18 bites monitort amit eddig közelről és alaposan láttam (köztük olcsó kategóriás darabokat is) a fokozatok alacsony számának problémáját a pixel színének a két szomszédos valóban megjeleníthető szín közti gyors váltogatásával oldották meg. Ezt a technikát hívják FRC-nek. Így nem látható pepita minta, de viszont esetleg kicsit vibrálónak érezhetjük a képet. Ezeket a monitorokat gyakran 16,2M színűnek jelölik (ellenben a 16.7M-val), mivel a szinkomponensek 3 fokozatát ezzel a módszerrel nem lehet megjeleníteni (253 * 253 * 253 = 16,2M). Kiváncsi lennék miféle körmönfont magyarázata van a Samsung-nak arra, hogy a 970P monitort 16,7M színűnek mondják, hiszen a 2x2 ditherelés is csak 16,2M fokozatot ad ki. Ha az olcsó kategóriás 18 bites monitorok csak 16,2M színűek, akkor ez hogyan 16,7M színű?

Miért fordul elő néha két teljesen egyező szín egymás mellett a szürke színátmeneten? Mert csak 18 bit?
Nem. A legtöbb kontarszt/fényerő/gamma/színhőmérséklet beállítás kombinációjánál előfordulnak jól láthatóan ismétlődő színek, mert a képzeletbeli világosság görbe 45 foknál laposabban megy (Hö?). Ez normális, és 24 bites monitornál is lehetséges. Ha pedig a világosság görbe pont 45 fokos, akkor 16,2M színű (18 bites) monitornál a grádiens világos végén lesz szín ismétlés, mivel túl hamar eléri a fehér színt (nekem úgy tűnt, hogy ez a jelenség a 970P-nél is létezik). Ennek semmi köze a dithereléshez, bár utóbbi probléma a 18 bitességgel összefügg.

Ez egy (S-)PVA monitor, akkor hogy lehet hogy nem 24 bites?
Mit tudom én... a rálátási szöge alapján valamilyen VA, de mint látható, mégis pont olyan durván ditherel mint ha 18 bites lenne. Ez van. (Egyébként én eleve nem értem, miért lenne valami ami PVA szükségszerűen 24 bites. Tudommal, a szűk értelembe vett TFT panel (polarizáló réteggel bevont üveglap szendvics, benne folyadék kristállyal meg a kondenzátor + gate tranzisztor mátrixal, meg a színszűrővel) egy analóg komponens. Az hogy hány bites, akkor nyer értelemet, mikor a szélére rászerelik a source driver-eket meg a vezérlés többi részét (timing controller-t pl., ami az FRC-t vagy az álló-ditheringet is megvalósítja). És az hogy vmi PVA, tudtommal a szűk értelembe vett TFT panelnek a jellemzője. De az ilyen gyártási részletekben nem vagyok otthon, szóval lehet, hogy tévedek...)

Mi van a 971P-vel? Az is ditherel (FRC nélkül), azaz bepepitázza a színeket?
Bizonyára nem. Eddig két embertől kaptam fotókat a 2006 vége felé Magyarországon vett monitoráról, és azok nem dithereltek az itt ismertettett módon (azaz FRC nélkül). Nem volt látható pepita minta. Na persze soha sem teljesen kizárt, hogy idővel megváltoztatják a 971P-k paraméterit...


Vissza a 970P oldalakra...
Email: ddekanyEZTTOROLD@freemail.hu (töröld a EZTTOROLD-öt a címből!)