quote:
Jawel, maar dat is een ingewikkeld verhaal. Het aantal Hertz heeft geen directe relatie met de beeldkwaliteit, en kan deze zelfs negatief beïnvloeden, dus hierbij geldt
niet dat meer ook altijd beter is. Het is ook niet zo dat een 100 Hz LCD of Plasma TV een 'rustiger' beeld geeft dan een 50 Hz LCD of Plasma TV.
Vroeger bij CRT TV's was dat wel zo, en werd elk frame bij een 100 Hz CRT TV tweemaal weergegeven om zo de flikkering die inherent is aan CRT's te verminderen en daarmee een rustiger beeld te verkrijgen. Maar een LCD of Plasma scherm flikkert sowieso al niet (tenzij er sprake is van een defect), en dus heeft het gebruik van hogere framerates om een 'rustiger' beeld te verkrijgen hier geen enkele zin.
Er zijn echter wel andere redenen om - vooral bij LCD's - te werken met hogere framerates dan waarmee de TV-zenders werken, en dan in combinatie met interpolatie. Hierbij worden beeldframes niet simpelweg meerdere malen weergegeven, zoals vroeger bij 100 Hz CRT's, maar worden extra tussenliggende beelden
berekend uit de werkelijk voorhanden zijnde beeldframes. Die tussenliggende frames zijn dus geen echte beelden, maar door de elektronica in de TV gegenereerde beelden, en dat is meteen de Achilleshiel van deze technologie: artefacten zijn onvermijdelijk.
De reden dat men deze techniek is gaan gebruiken is gelegen in de wens om 'motion blur' (bewegingsonscherpte) te reduceren. Bij LCD's is één van de redenen voor deze bewegingsonscherpte gelegen in de pixel responstijd, die aanzienlijk slechter is dan de responstijd van een (moderne) CRT. Vaak wordt gedacht dat je deze bewegingsonscherpte zou kunnen verminderen of zelfs elimineren als de responstijd van het gebruikte LCD paneel maar snel genoeg zou zijn, maar dat is
niet zo. Er zijn namelijk ook nog andere redenen voor de bewegingsonscherpte bij zowel LCD's als plasma's, namelijk het sample-and-hold karakter van deze beide displaytechnieken. Dit houdt in dat elke pixel een eenmaal ingestelde kleur vasthoudt totdat de kleur van die pixel weer wordt veranderd. Dat is anders dan bij de goede oude CRT, waarbij het oplichtende fosfor aan de binnenzijde van het scherm direct weer uitdooft na excitatie door de electronenstraal die het fosfor laat oplichten.
Responstijd is geen issue bij plasmaschermen, maar de sample-and-hold karakteristiek wél, en daarom maakt men ook bij plasmaschermen gebruik van interpolatietechnieken om bewegingsonscherpte te reduceren. Overigens moet je niet vergeten dat bewegingsonscherpte ook al aanwezig is in het bronmateriaal. SD TV uitzendingen in Europa werken met 25 beelden per seconde (50 fields per seconde vanwege de 2:1 interlacing), en daarmee is slechts een beperkte bewegingsresolutie mogelijk. Geen TV ter wereld kan daar iets aan veranderen.
Interlacing is een techniek die nog dateert uit de oertijd van de televisie, en houdt in dat elk beeldframe wordt uitgezonden als twee opeenvolgende fields, waarbij het ene field de oneven (horizontale) beeldlijnen van een frame bevat en het andere field de even (horizontale) beeldlijnen van datzelfde beeldframe. Een CRT schrijft eerst de oneven horizontale beeldlijnen op het scherm en schrijft de even beeldlijnen er vervolgens tussenin, waardoor een compleet beeld ontstaat. De reden voor het gebruik van deze techniek was dat een beeldfrequentie van 25 Hz een onacceptabel flikkerend beeld zou opleveren op een CRT. Een verdubbeling van de beeldfrequentie naar 50 Hz was echter geen optie omdat daardoor ook de - voor die tijd toch al formidabele - bandbreedte die een TV zender innam zou verdubbelen. Het tweemaal laten weergeven van elk frame door de ontvanger was evenmin een optie omdat de daarvoor benodigde technologie eenvoudigweg niet bestond. Bovendien was naar de inzichten van die tijd een beeldfrequentie van 25 Hz voldoende voor een adequate bewegingsweergave (film werkte immers met 24 beeldjes per seconde), zodat een beeldfrequentie van 50 Hz als overkill werd gezien.
Door het gebruik van interlacing verandert de bandbreedte niet terwijl het voor de ogen van de TV-kijker op een afstandje van het CRT scherm net lijkt alsof het beeld 50 maal per seconde wordt ververst, wat (zeker met de beeldbuizen van destijds met een behoorlijk lange nalichttijd) een redelijk rustig plaatje opleverde. Bijkomend voordeel was dat hierbij althans bij beelden die met een televisiecamera werden gemaakt een betere bewegingsresolutie werd verkregen, doordat de televisiecamera 50 maal per seconde een field registreerde. Interlacing kun je dus zien als een
trade-off, waarbij op
dynamische spatiale resolutie wordt ingeleverd ten gunste van een betere temporele resolutie. Aan de
statische spatiale resolutie verandert interlacing helemaal niets: bij weergave van een stilstaand beeld maakt het niet uit of er wel of geen interlacing wordt gebruikt. De trade-off bij interlacing en weergave op een CRT past goed bij de manier waarop onze ogen en hersenen bewegende beelden verwerken, en toen alles bij de televisie nog analoog werkte en er uitsluitend CRT's waren hoorde je dan ook niemand klagen over bewegingsonscherpte of niet-vloeiende beelden.
Maar met de komst van digitale opslag- en transmissietechnieken zoals MPEG compressie (die zelf ook artefacten introduceren) en met de komst van fixed-pixel displaytechnieken zoals LCD en plasmaschermen is dat allemaal anders geworden. Daar waar interlacing vroeger in het CRT tijdperk een zegen was is het tegenwoordig met fixed-pixel displays eerder een vloek. Een fixed-pixel display kan namelijk in tegenstelling tot een CRT een interlaced signaal niet als zodanig weergeven, en daarom is een stukje elektronica dat het interlaced signaal omzet in een niet-interlaced (progressief) signaal noodzakelijk. Dat klinkt relatief onschuldig, maar is het niet, om de simpele reden dat een perfecte deinterlacing van
videomateriaal (in tegenstelling tot filmmateriaal) onmogelijk is.
Deinterlacing van videomateriaal is altijd een compromis, omdat door het tijdsverschil van 1/50 seconde tussen de beide fields van eenzelfde frame deze fields niet goed in elkaar passen. Dat maakt complexe algoritmen (motion-adaptive deinterlacing) noodzakelijk om uit deze twee fields toch een goed frame samen te stellen zonder al te veel verlies van detailinformatie. Deinterlacing van
filmmateriaal is daarentegen wél goed te doen, om de simpele reden dat de twee fields van eenzelfde ingescand filmframe hetzelfde moment in de tijd representeren, waardoor de twee fields van eenzelfde filmframe hier wel perfect in elkaar passen. Moderne televisies met een fixed-pixel display moeten in staat zijn om video- en filmmateriaal te onderscheiden om de correcte deinterlacing strategie te kunnen gebruiken, maar dit gaat lang niet altijd goed. Televisies verschillen nogal in de toegepaste technieken om dit te doen en in de kwaliteit van het bereikte resultaat.
Afgezien van de hele deinterlacing-problematiek zijn HDTV's met een fixed-pixel display bij de weergave van SD materiaal ook nog in het nadeel ten opzichte van een CRT doordat opschaling noodzakelijk is om een plaatje met een lagere resolutie dan de native resolutie van het gebruikte paneel weer te geven. Opschaling vereist extrapolatie, en ook daarbij zijn ingewikkelde algoritmen noodzakelijk om een goed resultaat te bereiken en zijn compromissen onvermijdelijk. En ook hierbij zijn er grote kwaliteitsverschillen.
Bij HDTV in Europa zijn 50 beelden per seconde (
zonder interlacing) mogelijk als gebruik wordt gemaakt van 720p50, met dus een betere bewegingsresolutie (belangrijk bij bijvoorbeeld sportprogramma's), maar in Nederland maakt alleen Sport 1 HD gebruik van 720p. De andere Nederlandse omroepen hebben (overigens tegen het advies van de EBU in) gekozen voor 1080i, waardoor we dus voorlopig - helaas - nog wel te maken zullen hebben met interlacing bij televisie. Men had beter direct een goede 1080p50 standaard kunnen implementeren in plaats van de halfslachtige oplossing die nu is gekozen in de vorm van 1080i. Te vrezen is dat het nog wel eens heel lang kan duren voordat we 1080p50 uitzendingen tegemoet kunnen zien omdat die niet compatibel zijn met de huidige 1080i uitzendstandaard en de huidige ontvangstapparatuur daar ook niet geschikt voor is en er dus weer een lange periode zou moeten komen waarin zowel in 1080i als in 1080p wordt uitgezonden, hetgeen niet economisch is en een grote verspilling van de beschikbare kanaalcapaciteit zou impliceren.
Ervaringen uit het verleden hebben ook geleerd dat de overgang naar een nieuwe televisiestandaard een langdurige kwestie is, zodat het niet denkbeeldig is dat HDTV technologisch alweer achterhaald is tegen de tijd dat 1080p50 uitzendingen gemeengoed zijn geworden (de Japanse publieke omroep experimenteert al enkele jaren met UHDTV, met een 16 maal zo hoge resolutie als conventionele HDTV).
De meningen of 720p of 1080i beter is
bij de huidige stand van de techniek (en dan met name voor sportuitzendingen) lopen nogal uiteen. Theoretisch zou 720p beter zijn voor snelle beelden vanwege het ontbreken van de anders in de ontvanger noodzakelijke deinterlacing, en de NPO besloot bij de experimentele HD uitzendingen in 2008 dan ook om de Olympische Spelen door te geven in 720p (overigens conform de EBU aanbevelingen). Maar aangezien de Chinezen de beelden aanleverden in 1080i was downscaling en deinterlacing noodzakelijk, en dit veroorzaakte - zeker met de toen bij de NPO beschikbare apparatuur - nogal wat kwaliteitsverlies. Dit leverde zoveel klachten op, dat de NPO besloot de beelden van de spelen ook simultaan in 1080i door te geven, precies zoals ze werden aangeleverd dus. De meeste kijkers hadden een duidelijke voorkeur voor de 1080i beelden, en dit heeft de NPO ertoe gebracht om het EBU advies naast zich neer te leggen en te kiezen voor 1080i.
Tegenover het nadeel van de interlacing (en de daarmee noodzakelijke deinterlacing op een fixed-pixel display) staat bij 1080i het voordeel dat op een paneel met een native resolutie van 1920x1080 pixels geen scaling nodig is, althans als het toestel wordt ingesteld op één-op-één pixelmapping (dus geen overscan). Dit is een niet te onderschatten voordeel, omdat een perfecte extrapolatie onmogelijk is en dus onherroepelijk wat kwaliteitsverlies veroorzaakt.
Weergave van filmmateriaal op televisie is een verhaal apart, en ook daarbij spelen Hertzen de hoofdrol. Van oudsher werkt televisie interlaced met een fieldfrequentie van 50 Hz (= 25 beelden per seconde) in landen waar de frequentie van het lichtnet 50 Hz is (zoals in Europa) en met 60 Hz (= 30 beelden per seconde) in landen waar de frequentie van het lichtnet 60 Hz bedraagt (zoals in de VS). Om allerlei technische redenen was het bij de introductie van de televisie bij de toenmalige stand van de techniek noodzakelijk om de fieldfrequentie gelijk te houden aan de lichtnetfrequentie. Daarmee werd bijvoorbeeld voorkomen dat de studiobelichting zou gaan interfereren met de frequentie waarmee de beelden werden opgenomen, wat zou resulteren in onacceptabele strobscoop-achtige effecten.
Tot op de dag van vandaag bestaat deze tweedeling in de televisiewereld nog steeds, en dat levert de nodige hoofdbrekens op, niet alleen bij bijvoorbeeld de uitwisseling van televisiebeelden tussen gebieden met 50 Hz en 60 Hz, maar ook bij het verwerken van filmmateriaal. Zoals reeds opgemerkt werkt film met 24 beeldjes per seconde, en dat past dus niet bij de 25 beeldjes per seconde of de 30 beeldjes per seconde van de televisie.
In landen met 50 Hz, zoals in Europa, wordt een beetje gesmokkeld door films iets versneld af te spelen, zodat in plaats van 24 beeldjes 25 beeldjes per seconde worden verkregen. De meeste mensen merken dit niet op, alleen mensen met een absoluut gehoor kunnen aan het geluid horen dat de film inderdaad iets (ca. 4 %) te snel loopt. Overigens wordt tegenwoordig ook vaak het geluid digitaal bewerkt, zodat het geluid weliswaar nog steeds te snel loopt, maar de toonhoogte wel weer in orde is.
Maar in landen met 60 Hz is het trucje van versneld afspelen niet bruikbaar, want dan zou de film maar liefst 25% sneller moeten worden afgespeeld om van 24 op 30 beeldjes per seconde te komen, en dat is niet acceptabel. Daarom wordt in 60 Hz landen een gecompliceerd foefje gebruikt, dat bekend staat als
3:2 pull-down. Het komt erop neer dat van een reeks van vier opeenvolgende filmframes steeds twee sets van 5 fields worden gemaakt (5 even en 5 oneven), zodat je 60 fields per seconde krijgt, en dus een beeldfrequentie van 30 Hz. In landen met een 60 Hz lichtnetfrequentie lopen films op televisie dus wél met de juiste snelheid. Dit lijkt het ei van Columbus, maar dat is het niet. De 3:2 pulldown techniek veroorzaakt namelijk enigszins onregelmatige bewegingen (motion judder), die veel mensen die niet anders gewend zijn weliswaar niet opvalt, maar waaraan veel (Amerikaanse) cinefielen en bloedhekel hebben. Onder meer (maar niet alleen) om deze reden prefereren veel Amerikaanse filmliefhebbers dan ook de PAL release van een film op DVD boven de NTSC release, en dat ondanks het feit dat de PAL versie ca. 4% te snel loopt (en dus ook korter duurt).
Met de komst van Blu-ray is er wel het nodige veranderd voor wat betreft de weergave van films op een TV. Blu-ray kan namelijk films native weergeven met 24 beeldjes per seconde (non-interlaced), dus precies zoals de film is opgenomen, en met precies dezelfde bewegingskarakteristieken als wanneer je die film in de bioscoop zou zien. Maar dan moet de TV ook wel in staat zijn om een 1080p24 signaal native te verwerken. De meeste moderne (full) HDTV's kunnen dat. Overigens bestaan er ook (high-end) DVD spelers met een HDMI uitgang die NTSC DVD's via reverse 3:2 pulldown kunnen weergeven met 24 beeldjes per seconde.
Het (ietwat wonderlijke) feit doet zich nu voor dat veel consumenten vallen voor een TV met 'zoveel mogelijk Hertz', zonder dat ze weten wat dat inhoudt, terwijl echte filmliefhebbers daarentegen zweren bij Blu-ray weergave op een full HDTV met 24 Hz progressief, omdat alleen dan de cinematografische 'look and feel' van filmmateriaal volledig behouden blijft. Veel cinefielen hebben trouwens een uitgesproken hekel aan frame-interpolatietechnieken (zoals in 100 Hz TV's) omdat die de neiging hebben om filmmateriaal er uit te laten zien als matig videomateriaal. Dat wil niet zeggen dat technieken als motionflow niet nuttig zijn, integendeel. Bij het bekijken van bijvoorbeeld sport op TV kunnen ze heel nuttig zijn, maar in andere situaties minder. Dat is ook de reden dat de beeldinterpolatie op dergelijke TV's altijd uitschakelbaar is. Bij Sony toestellen bijvoorbeeld is het zelfs zo dat motionflow automatisch wordt uitgeschakeld bij het gebruik van cinema mode.
In 60 Hz landen zijn 120 Hz LCD of plasma TV's een goede optie omdat 120 het kleinste gemene veelvoud is van 24 Hz (cinema) en 30 Hz (video), en het zo mogelijk wordt om frame-interpolatie te verenigen met reverse 3:2 pull down om film-gebaseerde content zonder 'motion judder' weer te kunnen geven. Maar in 50 Hz landen ligt dat wat anders. Daar hebben we te maken met 24 Hz (cinema) en 25 Hz (video), en motion judder speelt hier niet, maar wel de (ongewenste) speedup van film-gebaseerde video content. Aangezien 600 het kleinste gemene veelvoud is van 24 en 25, is het technisch aantrekkelijk om dan met een frame rate van 600 Hz te gaan werken.
[ Bericht 0% gewijzigd door Riparius op 15-04-2010 15:19:58 ]