Frissítve: 2023. május 12.

A kijelzők képminőségének kérdését általános megközelítésben szeretnénk felvetni, anélkül, hogy ebben a rövid írásban a jellemzők részletezésébe belemennénk. Ez utóbbi egy másik, jóval hosszabb írást igényelne.

Monitorokkal foglalkozó oldalunkon érthető módon a kijelzők képminőségét választottuk témaként. Tömörnek szánt áttekintésünkből kimaradnak az elektronikus képátviteli lánc olyan elemei, mint pl. a kamera és a korrekciós, kódoló és tömörítő egységek képminőségre gyakorolt hatása, vagy pl. egy számítógépes animáció vagy játék készítésekor felmerülő minőségi kérdések stb. Pusztán arra vagyunk kíváncsiak, hogy milyen követelményeknek kell(ene) megfelelnie egy kijelzőnek, amikor (valamilyen, adott minőségű) képinformációt hordozó JEL érkezik a bemenetére.

Induljunk ki abból, hogy történetesen a körülöttünk lévő valóságot szemléljük, bárhol is vagyunk. A szemünk és a valóság között nincs semmiféle optikai vagy elektronikus eszköz, így vizuális élményünket a látórendszerünk (szemünk és idegrendszerünk) képességei határozzák meg. Ezek a képességek csodálatra méltóak, de nem határtalanok. Meghatározott, korlátos felbontóképesség, véges egyidejű kontrasztátfogás, binokuláris térlátás, adott színtartomány stb. jellemzi.

Képátviteli lánc

Ha ezután a valóság és a szemünk közé – a térbeli vagy időbeli távolság (vagy mindkettő) áthidalására – beiktatunk egy optikai és/vagy elektronikus képátviteli rendszert, ideális esetben azt szeretnénk, ha a végponton, azaz a kijelzőn azt a látványt kapnánk, mint amit a szemünkkel látnánk. Ez természetesen még a mai technológiai szinten is megvalósíthatatlan, és a mesterségesen létrehozott képi „valóságban” (játékok, animáció, trükkök) nem is értelmezhető. Ám minden esetben kívánatos a minőség technikai jellemzőit olyan szintre emelni, hogy azok minél közelebb kerüljenek a látásunk/érzékelésünk megszabta maximumhoz.

Ha a hagyományos celluloid filmtől eltekintünk (ez a nagyszerű képteremtés már nemigen fejlődhet tovább), akkor a valóságról alkotott optikai képet minden mai képátviteli rendszer elektromos jellé alakítja át (elektronikus kamera), ezt szükség szerint konvertálja, tömöríti, elektromágneses vivőhullámra ülteti stb., majd a lánc végén ismét optikai kép lesz belőle az elektronikus kijelzőn (elektrooptikai átalakítás). Az eleve elektronikusan (digitálisan, számítógéppel) készített kép esetében persze több lépés kimarad(hat) ebből a folyamatból, de a lényegen ez nem változtat: a képinformáció az átviteli lánc túlnyomó részében elektromos jel formájában van jelen.

A képátviteli lánc tehát szétválasztható optikai doménre (a kamera és/vagy a kijelző egy része) és elektromos (digitális) doménre. Alapvető igyekezet, hogy minél előbb a digitális doménbe tegyük át a képet – ami valójában már egy digitális adathalmaz, amelyet összehasonlíthatatlanul könnyebb manipulálni, mint az optikai képet – és csak a legvégén kerüljön vissza az optikai doménbe. Persze a kijelző mint különálló egység (monitor, tv-vevőkészülék, signage kijelző, projektor, okoseszközök képernyője stb.) maga is egy komplex elektronikus és optikai rendszer. Bemenetére elektromos jel érkezik, amely hordozza a megjelenítéshez szükséges összes információt.

A kijelző szerepe

Elérkeztünk mondanivalónk lényegéhez. Kijelzőnk bemenetére tehát érkezik egy digitális (esetleg analóg) elektromos jel a maga (olyan, amilyen, de valamilyen szabványnak megfelelő) képinformációjával. Egy konkrét kijelzővel szembeni minőségi követelményeket ebből kiindulva lehet meghatározni. Ezeket természetesen szét lehet szálazni a megfelelő felbontás (élesség), dinamikatartomány (kontraszt), a kellő fényerő, a pontos geometria, a képfelület homogenitása, a színhű megjelenítés stb. kívánalmaira, de jóval elegánsabban és rövidebben is meg lehet fogalmazni.

A kijelző az elektro-optikai átalakítás során lehetőleg ne vegyen el semmit a bejövő képinformációból, és ne is tegyen hozzá semmi olyat, ami nem volt benne. Ez a megközelítés minden egyéb kritériumot magába foglal. Mellesleg (vagy nem is annyira mellesleg) benne van az a követelmény is, hogy a kijelzőt többnyire kalibrálni kell a forrás szabványos jellemzőinek figyelembevételével. Mindez persze a gyakorlatban csak közelítő jelleggel valósítható meg, de ez elegendő lehet, ha a hibák az érzékelési határ alatt vagy annak közelében maradnak (ami persze szubjektív, de megegyezéses alapon rögzíteni lehet). Ha kijelző ezt teljesíti, akkor a minősége az adott forráskép megjelenítéséhez megfelelő.

Képjavító módszerek a kijelzőben

Ezzel a felfogással némileg szembe megy az, hogy a relatíve gyengébb minőségű képforrások esetében (de manapság akkor is, ha egy adott szabvány keretein belül a forrásjel minősége megfelelő), főképpen a fogyasztói elektronika területén, megengedettek bizonyos „képjavító” eljárások magának a kijelzőnek az elektronikájában. Pl. zajcsökkentés, felbontás javítása (felskálázása), képinterpoláció, dinamikus kontraszt-szabályozás, a szabványostól eltérő színvilág stb. Ezek, minden fenntartásunk ellenére – mértékkel alkalmazva – valóban javíthatják a képminőség szubjektív értékelését. Ezek a módszerek az eredeti képjelből a jó cél érdekében elvesznek, ill. ahhoz hozzáadnak valamit, ami az eredeti képtartalmat torzít(hat)ja. Némelyikük valóban hasznos lehet, mások inkább kerülendők.

***

Tegyük hozzá, hogy a kijelzőre kerülő jel minősége, illetve az általa reprezentált kép minősége történeti kategória, a mindenkori kijelzők a bemeneti képjel éppen aktuális minőségi szintjének igyekeztek megfelelni. (Elég a hagyományos analóg televíziózás vagy az első otthoni képrögzítő rendszerek minőségét felidézni.) E tekintetben nagyot fordult a világ az első televíziós közvetítések óta, és a fejlődés nyilvánvalóan nem állt meg. Jelen sorok írásakor éppen egy olyan folyamat zajlik, amelynek előrehaladtával mind felbontásban, mind dinamikában, mind a színtartomány nagyságában (és több más tekintetben) közeledünk látórendszerünk határaihoz, és ez a televízióra, a házimozi-projektorra, az okostelefonok képernyőjére, és nem mellesleg, a monitorokra is vonatkozik.

Strongpulse