Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door Joris Jansen

Nieuwsredacteur

De 24 beelden per seconde voorbij

Hogere framerates voor televisie en film

Beeldinterpolatie: minder bewegingsonscherpte

Wat hebben Auto Motion Plus, TruMotion, Perfect Natural Motion, MotionFlow, Intelligent Frame Creation, Smooth Motion Effect en Action Smoothing met elkaar gemeen? Behalve dat het woord 'motion' in bijna alle namen voorkomt, zijn dit de marketingnamen die respectievelijk Samsung, LG, Philips, Sony, Panasonic, Vizio en Roku geven aan de beeldinterpolatiealgoritmen op hun tv's. Het gaat ondanks de verschillende namen bij alle fabrikanten om grotendeels dezelfde functie, die tot een verminderde bewegingsonscherpte moet leiden, met als resultaat een vloeiendere beeldervaring met een veel minder schokkerig beeld.

Deze beeldinterpolatieopties zijn bij veel tv's aan of uit te zetten in het instellingenmenu voor het beeld. Als het aanstaat, wat bij sommige tv's standaard het geval is als ze voor het eerst in gebruik worden genomen, analyseert de televisie de binnenkomende frames van bijvoorbeeld de film of serie die wordt bekeken. Er wordt berekend welke beelden tussen de frames in geplaatst moeten worden en zo worden kunstmatig frames en overgangen tussen de filmframes toegevoegd, waarmee de algehele framerate hoger wordt. Dit leidt tot een scherpere en soepelere weergave van beweging, hoewel de algoritmen nog niet zo goed zijn dat ze altijd foutloos opereren.

Televisiefabrikanten hebben deze praktijk van beeldinterpolatie behoorlijk onder de knie, al willen er vooral bij snelle, wilde camerabewegingen of bepaalde complexe beelden nog weleens artefacten in beeld komen. Een LG-oled-tv van enkele jaren geleden heeft bijvoorbeeld met ingeschakelde TruMotion de nodige moeite om in de film Interstellar de scène van de in een maïsveld landende Indiase drone goed weer te geven. De snelheid van de drone, gecombineerd met het 'drukke', weinig egale maïsveld direct onder de drone, maakt op een bepaald punt van de drone een grote, stotterende, lelijke pixelbrij.

Waarom voegen televisiefabrikanten beeldinterpolatie steevast toe als optie op hun tv's? Ze pronken uiteraard graag met mooie marketingnamen voor functies die volgens hen een nog mooier beeld opleveren. Daarnaast heeft het te maken met het feit dat vrijwel alle series en films met 24 frames per seconde zijn opgenomen, in tegenstelling tot tv-uitzendingen, die in de pal- en secam-landen op 50Hz zitten. Elk frame van 24fps-materiaal wordt weergegeven voor de duur van ongeveer 40ms. Bij sample-and-holdschermen, zoals lcd- en oled-tv's, wordt dat frame daadwerkelijk voor die gehele duur weergegeven, tot de komst van het volgende frame. Dit leidt niet tot een vloeiende overgang, omdat een bewegend object zo elke 40ms stilstaat en vervolgens bij het volgende frame een stukje verspringt. Bij snelle bewegingen is de mate van verspringing groter.

Het probleem is dat onze hersenen beweging verwachten en niet die kortdurende aanhoudende stilstaande frames. Zo worden onze ogen aangestuurd om in een vloeiende beweging het bewegende object te tracken. Het object is dus kort statisch in beeld, terwijl onze ogen doorbewegen en de beweging tracken op een hogere snelheid dan de verversingssnelheid van het scherm. Daardoor schuift het object als het ware uit ons centrale blikpunt, wat overkomt als onscherpte. Daarbij speelt de reactiesnelheid van de individuele pixels eveneens een rol.

Afbeelding: Stanley H. Chan

De enige manier om deze bewegingsonscherpte op sample-and-holdschermen te beperken, is het verkorten van de tijd waarop een frame wordt weergegeven. Dat betekent het verhogen van het aantal frames per seconde door bijvoorbeeld het toepassen van black frame insertion, of het laten knipperen van de backlight van de lcd-tv. Dat laatste heet bij Samsung-tv's bijvoorbeeld LED Clear Motion en voorkomt dat er bewegingsonscherpte op ons netvlies ontstaat. Het resultaat is een zeer scherpe weergave van bewegende beelden. Het nadeel is echter dat het geknipper van de backlight goed te zien is, dat het als onrustig kan overkomen en dat er minder licht wordt uitgestraald. Datzelfde geldt voor black frame insertion, waarbij zwarte frames tussen de frames worden ingevoegd. Het beeld wordt kortstondig zwart tussen de frames in, waarbij het bewegende object in de frames korter wordt weergegeven en we dus minder bewegingsonscherpte kunnen zien. Dit heeft echter een vergelijkbaar nadeel als het knipperen van de backlight; het komt over als geflikker, zeker als de frequentie van de zwarte beelden niet hoog is. Bovendien leiden de zwarte frames tot afname van de helderheid, wat vooral bij hdr-beelden ongewenst is.

Een andere 'oplossing' is het weer in gebruik nemen van plasma-tv's. Uiteraard is dat niet realistisch, doordat plasma-tv's de hevige concurrentie van lcd-tv's niet aankonden en aldus grotendeels zijn verdwenen, maar deze schermtechnologie was op het vlak van motion een interessante tegenhanger van sample-and-holdschermen. De uit de gratie geraakte plasmaschermen maken gebruik van een technologie waarbij een gas, veelal xenon of neon, oplicht door een elektronische impuls. Daardoor ontstaat onzichtbaar ultraviolet licht. De fosforcoating in de wanden van de vele cellen in het scherm zet het ultraviolet om in rood, groen of blauw. Zo wordt het beeld gecreëerd. In tegenstelling tot sample-and-holdschermen gaat het gas simpel gezegd alweer terug naar zwart voordat het volgende frame verschijnt. Net als bij crt-monitoren zijn het dus kortstondige flitsen waarbij een frame niet voor de hele duur in beeld blijft staan. Deze techniek, waarbij in feite heel snel flitsen worden gecreëerd, heet pulsbreedtemodulatie.

In feite creëert een plasma-tv licht met tijd. Om bijvoorbeeld verschillende gradaties van grijs te tonen, is de subpixel van een plasma-tv veel vaker aan of uit. Moderne plasma-tv's konden dit aan- en uitzetten van een subpixel zo'n tien keer per frame, waardoor fabrikanten hun tv's vaak onterecht aanduidden met 600Hz in de specificatielijst. Want tien van dergelijke aan-uitsessies vermenigvuldigd met de verversingssnelheid van 60Hz maakt 600Hz. Plasma-tv's zijn zo goed als verdwenen, maar op het vlak van bewegingsonscherpte was dit een inherent gunstige technologie.


Apple iPhone 11 Nintendo Switch Lite LG OLED C9 Google Pixel 4 FIFA 20 Samsung Galaxy S10 Sony PlayStation 5 Beveiliging en antivirus

'14 '15 '16 '17 2018

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True