8 бит, 10 бит, 8+2 frc. что такое битность матрицы современного телевизора?
Рисунок 1 показывает разницу между 8-битным и 10-битным изображениями применительно к эффекту цветовых полос. На левом изображении необходимая цветовая детализация не была передана сенсором, что привело у меньшему, чем надо, количеству цветов и цветовым полосам. На правом фото цветовой информации достаточно и переход между цветами получился плавным. Для обеспечения плавности цветовых переходов необходим более широкий цветовой диапазон, описанный в стандарте BT2020.
Есть целый ряд ключевых сходств и отличий между форматами HDR10 и Dolby Vision. Некоторые требования очень похожи: — Оба формата требуют от телевизора минимального 4K разрешения 3840 x 2160 пикселей. — Оба формата должны поддерживать «широкую цветовую гамму» не менее
90% гаммы по стандарту DCI-P3. — Оба формата требуют, чтобы телевизионные панели и компоненты поддерживали глубину цвета не менее 10 бит.
Это большой скачок по отношению к телевизорам HD формата, но насколько новые телевизоры готовы к HDR10? Dolby Vision, теоретически, разработан для того чтобы шагнуть еще дальше в возможностях современных телевизоров.
Это создает некую существенную разницу между этими двумя стандартами: — Dolby Vision преобразование поддерживает пиковую яркость изображения более 10000 кд/м2, большинство нынешних устройств может обеспечить всего лишь 4000 кд/м2. — HDR10 поддерживает пиковую яркость 4000 кд/м2, большинство нынешних устройств всего лишь 1000 кд/м2. — Dolby Vision поддерживает глубину цветности 12-bit, а HDR10 «гарантирует» глубину в 10-bits. — Dolby Vision поддерживает стандарт BT.2020 цветового спектра, а HDR10 соответствует стандарту DCI-P3.
По существу, Dolby Vision стремится стать премиум-версией HDR10. Обработка Dolby Vision использует процесс «объемного цвета», но таких телевизоров еще надо дождаться, в то время как HDR10 уже используется в современных телевизорах.
Таким образом, теоретически, Dolby Vision превосходный стандарт, обещающий более высокое качество изображения по всем параметрам. Однако нет никакой гарантии того, что технологии современных матриц будут полностью соответствовать всем критериям этого стандарта. Дело в том, что при сравнении видеоизображений форматов HDR10 и Dolby Vision на уже выпущенных телевизорах разница едва заметна.
В мониторах производители могут указывать глубину цвета или количество передаваемых цветов. Экран монитора может передавать цвета с количеством цветовых оттенков например 8 бит, цвет имеет глубину 2 в 8 степени это означает, что один цвет может быть показан с 256 оттенками, в свою очередь оттенки могут комбинироваться, поскольку матрица экрана может отразить 3 цвета (синий, зелёный, красный) то количество оттенков в 8 битной матрице монитора будет 256х256х256=16777216 это 16,7 миллионов цветов.
Глубина цвета
Сравнение HDR10 и Dolby Vision на одном телевизоре
Если использовать «теоретический» «Dolby-дисплей», способный воспроизводить пик яркости в 10000 кд/м2 и полную насыщенность цвета стандарта BT.2020 – вы увидите огромную разницу между действующим стандартом HDR10 и полностью реализованным Dolby Vision. Однако в реальности, видимые различия в современных телевизорах вы, возможно, не заметите. Итак, полная реализация стандарта Dolby Vision намечается только в перспективе.
Благодаря тому, что компания LG выпустила телевизор LG OLED55B6V, поддерживающий оба сравниваемых нами формата, мы имеем возможность сравнить качество изображения на одной платформе, что послужит хорошей основой «чистоты эксперимента». Для тестирования был взят один из фильмов «Безумный Макс» («Mad Max – Fury Road») на Blu-ray диске (в формате HDR10) и через потоковый сервис VUDU (в формате Dolby Vision).
В настройках телевизора режимы воспроизведения в обоих случаях оставались по умолчанию, а именно: HDR10 Bright и Dolby Vision Bright. Другие параметры не изменялись. При воспроизведении фильма из разных источников яркость и контрастность изображения примерно на одинаковом уровне. Основные отличия сводятся к балансу белого и акцентам цветового пространства.
Обе тестируемые версии фильма выглядят великолепно, и лучше чем стандартные версии (без поддержки HDR) на Blu-ray дисках, особенно в тех местах, где есть пики яркости и необходима точность воспроизведения цвета.
Создалось впечатление, что версия Dolby Vision выглядит лучше, хотя для неопытного глаза или случайного взгляда, HDR10 и Dolby Vision могут показаться идентичными.
Образец фильма в формате Dolby Visionот сервиса VUDU выглядит более впечатляющим благодаря улучшенному цветовому охвату, из-за чего кожа человека, элементы пейзажа и другие объекты видеосъемки становятся реалистичными.
Как определить цветопередачу монитора по характеристикам?
Зависимость цветопередачи от типа матрицы
Любые разговоры об умении монитора достоверно отображать цвета стоит начинать с типов матрицы.
Большинство TN-матриц не выдерживают никакой критики, когда речь заходит об отображении цветов. Их конек ― это быстрый отклик и дешевизна.
VA-экраны можно поставить на ступеньку выше, однако точность цветопередачи у них тоже не идеальная. Впрочем, в последнее время на рынке все чаще появляются VA-мониторы для дизайнеров с хорошими углами обзора, натуральной цветопередачей и ценниками чуть ниже IPS.
IPS в этом плане лучшие: они могут похвастаться не только точной цветопередачей, но и широким динамическим диапазоном вкупе с оптимальными показателями яркости и контрастности. Все это тоже важные параметры, влияющие на восприятие цвета. Именно поэтому дизайнеры предпочитают работать именно на IPS-мониторах.
PLS ― это «продвинутая» разновидность IPS, которую развивает Samsung. На самом деле убедительных доказательств преимущества PLS перед IPS не существует, а двух на 100% идентичных мониторов с такими матрицами для сравнения лоб в лоб мы, к сожалению, не встречали.
Глубина цвета и битность монитора
Большинство среднестатистических мониторов, которые стоят у нас дома или на работе, используют классическую 8-битную матрицу.
Для начала давайте немного разберемся с битами. Бит ― это разряд двоичного кода, который может принимать одно из двух значений, 1 или 0, да или нет. Если говорить о мониторах и пикселях, если бы это был пиксель, он был бы абсолютно черного или абсолютно белого цвета. Для описания сложного цвета это не самая полезная информация, поэтому мы можем объединить несколько бит. Каждый раз, когда мы добавляем биты, количество потенциальных комбинаций удваивается. Один бит имеет 2 возможных значения, собственно ноль и единицу. В двух бита мы можем уместить уже четыре возможных значения ― 00, 01, 10 или 11. В трех битах количество вариантов вырастает до восьми. И так далее. Итоговое количество вариантов равняется являться двойке, возведенной в степень количества бит.
Фактически «битовая глубина» определяет возможности минимального изменения оттенка, которое способен отобразить монитор. Грубо говоря, метафорический монитор с двухбитным цветом сможет отобразить лишь 4 оттенка базовых цветов: черный, темно-серый, светло серый и белый. То есть пестрые картины импрессионистов он сможет показывать лишь в режиме «оттенки грязи в луже». Классическая 8-битная матрица отображает 16.7 миллионов оттенков, а профессиональная 10-битная выдает более миллиарда оттенков, обеспечивая максимальную точность и детализацию цветовой палитры.
Вот как черно-белый градиент будет выглядеть на разной битовой глубине
Что такое FRC и псевдо 8- и 10-битные матрицы?
Отлично, с битностью мы вроде как разобрались, но что такое FRC? В паспортных данных мониторов частенько встречается характерика в духе 6 бит + FRC или 8 бит + FRC. Это хитрость, которая позволяет добиться большей глубины цвета на ЖК-дисплеях, не увеличивая его битность. Она позволяет увеличить количество отображаемых оттенков за счет покадрового изменения яркости субпикселя, благодаря чему глаз будет воспринимать один и тот же цвет, как целую палитру его оттенков. Подобные ухищрения позволяют монитору отобразить недостающие цвета с помощью имеющейся палитры, а обычная 8-битная матрица может отобразить целый миллиард цветов, характерный для 10 бит, вместо обычных для нее 16 миллионов.
Если перевести этот разговор в плоскость «так что брать?», то советуем не экономить на 6bit+frc матрицах, так как стоят они плюс минус-так же, как и обычные 8-битные мониторы. Если вы не эстет и не обладатель орлиного зрения, то такой матрицы хватит для повседневной работы, игр и мультимедиа. Ну, а раскошеливаться на 10-битные дисплеи целесообразно если:
- вы дизайнер/художник
- вы геймер с высокими запросами к железу
- у вас есть лишние деньги
Популярные 10-битные мониторы Viewsonic VA2719-2K-SMHD от 6 744 грн. AOC U32U1 от 31 694 грн. Asus TUF Gaming VG27AQ1A от 14 564 грн. Philips 558M1RY от 42 848 грн. Asus ROG Swift PG329Q от 26 189 грн. Dell S3221QS от 11 800 грн. Philips 326M6VJRMB от 16 559 грн. Asus ProArt PA329Q от 18 000 грн. Viewsonic VX3211-2K-mhd от 8 976 грн. Asus VP28UQG от 6 499 грн. Asus ProArt PA279CV от 18 671 грн. Viewsonic VX3276-2K-mhd от 11 180 грн. BenQ EW3270U от 13 375 грн. BenQ SW270C от 33 056 грн. Iiyama ProLite B2875UHSU-B1 от 12 859 грн. Asus ProArt PA329C от 47 864 грн. Dell U4021QW от 55 750 грн. Apple Pro Display XDR от 127 599 грн. Iiyama ProLite XB3288UHSU-B1 от 15 085 грн. BenQ ST4301K от 16 846 грн.
Сколько бит нужно монитору?
Как показывает практика, не каждый человеческий глаз видит разницу между 8- и 10-битной матрицей. Особенно если на экране происходит что-то динамичное, например по залитой солнцем трассе несется с десяток с разрисованных в командные цвета спорткаров. До появления формата HDR стандартом считалось 8-битное изображение, такой формат использовался в Blu-ray-плеерах, игровых мониторах и обычных офисных или домашних мониторах.
Однако современные панели, особенно популярные нынче OLED-телевизоры, способны отображать куда больше оттенков, градиентов и цветов, чем позволяют 8-битные источники. На момент написания этой статьи HDR в исконном его понимании затачивается именно под 10 бит. Однако ярлык «HDR Ready» сейчас вешается куда попало, а в продаже полно моделей HDR-мониторов c 8-битными матрицами, которые в основном просто выкручивают гамму и контрастность.
Упрощает тот факт, что битность монитора сильно завязана на его цене. Проще говоря, 10-битные матрицы с HDR обитают преимущественно в премиум-сегменте и стоят от $500 за монитор. Как правило это 27 и 32-дюймовые модели, рассчитанные на требовательных геймеров, дизайнеров и фотографов. В классе «8 бит + FRC + HDR» царят в основном 27-дюймовые мониторы с чуть более доступным ценником. Если же искать вариант «8 бит + HDR», то можно уложиться в $200 – 300 за 24-дюймовую модель.
Советовать что-то конкретное тут сложно, так как у всех разные возможности и требования. Заметим лишь, что последние черте-сколько лет большинство людей, включая нас, пользовались обычными 8-битными мониторами и для игр, и для мультимедиа, и для работы, и никто не умер. Фанатизм тут ни к чему, покупка навороченного монитора оправдана только в том случае, если вы четко понимаете, зачем он нужен. Иначе может оказаться, что HDMI-кабель или драйверы видеокарты не поддерживают 10-битный цвет.
Цветовой охват / цветовые модели
Какой навороченной не была бы сегодняшняя техника, она все еще не способна в точности отобразить все краски реального мира. Поэтому в описании мониторов часто встречается характеристика типа 117% sRGB или 99% NTSC 76%. Эти цифры показывают, насколько точный и широкий цветовой спектр способен отобразить монитор и насколько высока его цветопередача. Началось все с хроматической диаграммы CIE 1931, которая состояла из всех цветов, которые способен различить человеческий глаз. Именно она и дала начало другим популярным на сегодняшний день цветовым моделям, которые используются в мониторах, смартфонах, планшетах и другой мобильной технике.
Мониторы с хорошим цветовым охватом sRGB
MSI Optix G241 от 6 299 грн. MSI Optix G241VC от 3 944 грн. MSI Optix G241V от 3 999 грн. Samsung Odyssey G7 27 от 16 365 грн. MSI Optix G271 от 6 934 грн. Gigabyte G27F от 5 999 грн. MSI Optix G24C от 5 569 грн. Samsung Odyssey G7 32 от 18 499 грн. Samsung Odyssey G9 49 от 37 999 грн. Philips 276E8VJSB от 7 999 грн. QUBE Overlord P27Q180 от 9 959 грн. Philips 245E1S от 5 839 грн. Philips 272E1GAJ от 5 777 грн. Xiaomi Mi Surface Display 34 от 13 500 грн. Philips 242E1GAJ от 5 199 грн. Philips 275E1S от 7 499 грн. Samsung C34J791 от 17 285 грн. MSI Optix MAG274QRF от 13 682 грн. AOC 24G2U от 6 999 грн. MSI Optix G24C4 от 5 501 грн.
sRGB ― разработаный в 1996 году компаниями HP и Microsoft, этот стандарт использовался для мониторов с электронно-лучевой трубкой, принтеров и интернета того времени. Требовалось, чтобы изображения имели одинаковую цветовую гамму и одинаково отображались при печати и просмотре на мониторе. С тех пор цветовая модель sRGB фактически является стандартом для современных мониторов: именно ее используют при разработке и производстве большинства видеокарт. Если вы ищите монитор для работы с графическим контентом, то нужно ориентироваться на охват не менее 100% по sRGB. Во всех остальных случаях можно взять что-то попроще, так как расширения цветового охвата влияет на стоимость дисплея.
NTSC представляет собой одну из первых цветовых моделей, которую сейчас используют скорее для сравнения со старыми телевизорами и мониторами. На сегодняшний день реальный охват большинства ЖК-мониторов — составляет порядка 75% от пространства NTSC, однако встречаются модели с улучшенными лампами подсветки, которые охватывают около 97% цветового пространства NTSC.
Модель Adobe RGB придумали для использования в типографии, поэтому ее цветовой диапазон цветов соответствует возможностям полиграфической техники. Для успешной работы с материалами в спектре Adobe RGB вам потребуется его поддержка как со стороны монитора, так и со стороны ПО. Поэтому смотреть в сторону монитора с широким охватом цветов по Adobe RGB имеет смысл прежде всего тем, кто профессионально занимается версткой и дизайном высококлассной полиграфии.
Мониторы с хорошим цветовым охватом DCI-P3
Dell S2721DGF от 13 599 грн. LG UltraGear 27GN850 от 13 299 грн. LG UltraGear 34GN850 от 26 999 грн. AOC U32U1 от 31 694 грн. LG UltraGear 27GL850 от 12 899 грн. LG UltraWide 34WK95U от 45 493 грн. LG 43UN700 от 20 238 грн. Asus ROG Swift PG329Q от 26 189 грн. MSI Optix MAG301CR от 10 226 грн. HP OMEN 27i от 12 955 грн. Philips 326M6VJRMB от 16 559 грн. LG UltraGear 27GN950 от 37 288 грн. Dell UP2720Q от 30 709 грн. MSI Optix MAG273R от 8 160 грн. LG UltraFine 32UL950 от 34 499 грн. Dell Alienware AW3420DW от 37 074 грн. Acer Predator X38 от 49 730 грн. MSI Prestige PS341WU от 38 668 грн. Asus ProArt PA329C от 47 864 грн. Dell U4021QW от 55 750 грн.
Модель DCI-P3 пришла к нам из мира домашних кинотеатров. Это профессиональная цветовая модель, которая сейчас используется в основном для того, чтобы показать вселенскую крутость дисплея. DCI-P3 охватывает больше цветов, чем стандартная sRGB, потому охват в 98% гарантирует качественную цветопередачу монитора. По мнению многих профи, в ближайшем будущем этот стандарт будет заменять sRGB в качестве нового эталона для цифровых устройств, веб-сайтов и приложений. Хотя бы потому, что его активно продвигают такие гиганты, как Sony, Apple, Google, Warner Bros и Disney. Но так как подобная техника сейчас стоит немалых денег, ее используют в первую очередь профи, работающие с видеоконтентом.
В чем разница между битностью и цветовым охватом
Возможно, на этом момент у вас возник вопрос в чем разница между битностью и цветовым охватом? Это легко понять по картинке сверху. С увеличением глубины цвета мы снижаем риск появления резких переходов между двумя оттенками. С расширением гаммы монитор может отображать более экстремальные цвета. Понимание этого факта важно скорее для себя, так как мониторов с низкой битностью и широким цветовым охватом на рынке не существует. Как и обратных примеров с высокой битностью и низким цветовым охватом.
Мониторы с сертификацией Pantone и CalMAN
Сертификации Pantone и CalMAN будут интересны в первую очередь профессиональным дизайнерам, художникам и колористам, однако обойти их стороной было бы неправильно.
В 1963 году компания Pantone что называется перевернула игру, предложив типографиям по всему миру единый стандарт воспроизведения цвета. Она включает в себя 40 базовых цветов и более 10 000 производных оттенков, каждому присваивается собственное название и знаменитая цветовая карточка Pantone. С тех пор схема Pantone активно применяется в полиграфии, графическом дизайне, фэшн-индустрии, архитектуре и куче других сфер, в которых требуется точность соответствия цветов на всех этапах работы. Собственно, в ответ на эти требования и появились мониторы, которые со 100% точностью отражают цветовую схему Pantone, чтобы макет спроектированный на мониторе дизайнера, выглядел так же в типографии.
В свою очередь CalMAN ― это решение для калибровки дисплея от известной калифорнийской компании Portrait Displays. Если Pantone исторически связан с полиграфией, стандарт CalMAN выбирают большинство профессионалов в области кинопроизводства, телевидения и пост-продакшна.
Выбор между HDR10 и Dolby Vision
Количество контента в формате Dolby Vision, как и количество телевизоров, способных воспроизводить этот контент без потери качества пока что довольно маленькое. Более дорогое аппаратное обеспечение телевизора, невозможность достичь полных «цветовых» и «яркостных» требований стандарта на данном этапе развития технологий дисплеев, несогласие многих разработчиков с тем, что яркость, требуемая стандартом, является одним из главных критериев улучшения качества воспроизводимого контента – вот главные проблемы на пути Dolby Vision в массы.
По-видимому, мы снова сталкиваемся с ситуацией, похожей на «войну стандартов», а потребители, изучающие возможность покупки нового телевизора, должны будут сделать свой выбор между двумя технологиями, которые, на сегодняшний день, выдают практически схожую «картинку» на дисплей телевизора.
Если вы – перфекционист, то надо идти вперед, к модели телевизора с поддержкой Dolby Vision, а если вы готовы подождать, то по нашим прогнозам, если довольно много перфекционистов купят телевизоры с Dolby Vision, то в 2021 году появится гораздо больше телевизоров с поддержкой обоих форматов, как и LG OLED55B6V, по более дешевой цене.
Есть отличие основных стандартов HDR. Разница HDR10 и Dolby Vision, заключается в используемых метаданных. Если HDR10 использует статические метаданные, то Dolby Vision динамические. Метаданные это информация о цветовых и яркостных параметрах изображения.
Профиль HEVC Main 10
High Efficiency Video Coding (HEVC), также известный как H.265 — стандарт видео сжатия, наследник хорошо известного стандарта H. 264/AVC. По сравнению с предшественниками, HEVC использует более сложные алгоритмы сжатия. Больше информации о стандарте можно узнать здесь. Профиль Main 10 позволяет использовать 8-битный или 10-битный цвет с цветовой субдискретизацией 4:2:0.
Поддержка декодирования HEVC 10b появилась начиная с 6 поколения процессоров Intel. Команда ниже показывает, как тестовая утилита sample_decode
из набора примеров кода Intel Media SDK может быть использована для получения сырых кадров из простейшего HEVC потока.
sample_decode.exe h365 -p010 -i input.h365 -o raw_farmes.yuv -hw Используемый выше входной поток (input.h365) может быть взят здесь. Выходной поток (raw_frames.yuv) должен быть в формате P010, используемом как исходный материал для утилиты sample_encode
.
Аппаратная поддержка кодирования/декодирования HEVC 10b внедрена начиная с 7 поколения процессоров Intel. Кодирование 10-битного HEVC реализовано с помощью дополнительного кода modified_sample_encode
, специально измененного для этой конкретной функциональности. Данный пример работает с Intel Media SDK 2021 R2. Инструкция по сборке приведена в руководстве по примерам медиа в образцах кода Intel Media SDK.
Ниже показан пример 10-битного кодирования с использованием sample_encode
из добавленной
modified_sample_encode
.
sample_encode.exe h365 -i raw_frames.yuv -o output.265 -w 3840 -h 2160 -p010 -hw
Рисунок 3. Скриншот утилиты Video Quality Caliper, показывающий, показывающий, что кодированный поток имеет 10 бит на пиксель.
What is 4k HDR?
HDR stands for High Dynamic Range. This is essentially the difference between the blackest blacks and whitest whites the screen can produce. OLED TV’s are special in this way, as they can physically turn off individual pixels, meaning that blacks on these TV’s are truly black. The whites on the other hand are measured in a unit of brightness called nits. Newer 4k HDR TVs can produce extremely bright images, capable of up to around 4,000 nits, much brighter than the 300-500 nit standard dynamic range televisions.
Related: 4K vs 1080p
There are quite a few 4k HDR standards making their way across the industry, but as of today two major players have shown to come out on top: HDR10 and Dolby Vision.
HDR10 vs HDR1000 vs Dolby Vision.. What’s the difference?
HDR10
HDR10 is not technically as advanced as Dolby vision, having slightly lower standards and minimum requirements compared to its competitor. However, HDR10 is an open standard, meaning TV manufacturers can utilize the technology without having to pay Dolby royalties.
HDR10 aims to produce 1,000 nits of brightness as a peak target, but the spec actually caps out at around 4,000. It reproduces 10-bit color, guaranteeing that you’l be able to achieve over 1 billion colors per pixel. This is the most popular standard, and will likely be shipped with wider range and lower cost HDR TVs.
HDR1000/SUHD/HDR10+
HDR1000 is a standard set up by Samsung to ensure a peak brightness of 1,000 nits. This standard is often mixed in with the term SUHD, which stands for “Smart Ultra High Definition”. Samsung says this standard also uses a special technology called Ultra Black which reduces glare from lights and the sun on your television set, so this standard may be worth looking into if you have glare issues.
This standard is obviously only available on Samsung TVs, which usually range from the mid-high end of the market. It holds essentially the same specification as HDR10, but Samsung threw in that anti-glare technology to separate itself from the pack. This often also goes by the name of HDR10+.
What should you look out for?
Many TV manufacturers market their TV’s as being 4k UHD, but this can be very confusing for a number of reasons. While the panel itself may in fact be 4k, this specification has nothing to do with the panel’s HDR capability. It is quite possible that a 4k TV does not have true HDR compatibility at all, and even if it does, you need to make sure the panel is rated to process the signal.
Here’s a couple of things to specifically look out for:
‘8-bit HDR’
Some manufacturers will label their televisions as HDR even if they only support 8-bit color. This is because there are 2 different specifications that can classify a TV as having HDR compatibility: contrast and color depth.
Contrast is the specification we’re looking at here. Contrast is the difference between the blackest black a panel can produce and the whitest white. Technically, the more nits produced by a panel the whiter is can be, so often times manufacturers will meet a certain contrast level and stick the ‘HDR’ sticker on their TV. While this is not going to look as good as something with a 10-bit panel, it will still look quite a bit better than your standard ‘non-HDR’ 8-bit TV.
The Rec 2021 color space
The Rec 2021 color space is a range of color. It was defined in 2012 as a standard for bit depth of 10 or 12 bits for 4k and 8k TVs. This is the range supported by the television’s processor, and not necessarily the panel itself. Some manufacturers will produce televisions with 10 or 12 bit panels that are not able to actually process the 2021 color space, leading to an image that is not actually 10 bit. While the contrast may be bright enough to register as HDR and make the image look better, it is still only going to process the colors supported by an older color space.
The Samsung KU6300 (above) is one of these TV’s, so make sure you look for supported color spaces before making a purchasing decision.
Wrap-up
We hope this guide helped you understand the differences between all the bits HDR has to offer. It’s a confusing subject for a lot of consumers, and it can often be difficult to decide which standard is right for you. If you’re just looking for a decent HDR TV, HDR10 is probably perfectly fine for your needs. If you have to have the absolute best there is however, Dolby Vision is what you’re going to want to aim for. This is emerging technology. Thus, there still isn’t a lot of HDR10 or 12 content out there, yet.
8 бит, 10 бит, 8+2 frc. что такое битность матрицы современного телевизора?
Сегодня есть много панелей с поддержкой HDR. При этом технология не может показать все свои возможности при несоответствии аппаратных характеристик техники. Реализовать весь потенциал и вывести на экран картинку с заметно лучшим качеством способны телевизоры с 10-битной матрицей, список которых представлен в статье. Такие панели отображают больше миллиарда цветов с высоким уровнем яркости.
Преимущества телевизоров с глубиной цвета 10 бит
Технология расширенного динамического диапазона способна вытянуть глубокий чёрный цвет, приближённый к естественному, а светлые тона сделать ещё светлее. В итоге повышается контрастность изображения, оно становится глубоким, насыщенным, независимо от особенностей воспроизводимого контента.
Телевизор с экраном 10 бит способен создавать большее количество цветовых вариантов, как результат, на экране появляются реалистичные образы, картинка выглядит натуральной. Для такой цветопередачи важен и сам контент. Передаваемый сигнал на экран должен исходить от источника, поддерживающего технологию HDR: игровой консолью, мультимедийной приставкой, проигрывателем. Если информация была предварительно сжата, даже наличие системы улучшения, 10-битного цвета не позволит выдать на экран идеально яркую, детализированную картинку.
Рейтинг телевизоров с глубиной цвета 10 бит пригодится ценителям изображения ультрачёткости, которые собирают систему домашнего кинотеатра, имеют доступ к телевидению формата 4K, что предоставляют далеко не все операторы кабельного телевидения. При подборе моделей учитывались не только наличие реальных 10 бит, а не у 8 бит + FRC (Frame Rate Control), но и отзывы реальных потребителей, успевших протестировать новую технологию.
Какие телевизоры поддерживают HDR10?
Уже в 2021 году практически все модели мировых производителей, таких как Samsung, Sony, LG, Panasonic, поддерживают «High Dynamic Range 10», но крайне редко встречаются экземпляры, поддерживающие оба формата HDR.
Для простоты можно обращать на маркировку OLED и QLED, данные модели поддерживают HDR10.
Телевизоры с HDR 10 и Dolby-Vision (расширенный список):
https://www.rtings.com/tv/reviews/best/by-usage/hdr-gaming https://www.rtings.com/tv/learn/hdr10-vs-dolby-vision https://ultrahd.su/tv/glubina-cveta-10-bit-tablica.html
Из бюджетных вариантов (до 1000$) можно выделить:
- LG 49UH619V ~ 600$ (по сообщениям пользователей)
- Sony XD80-HDR
- Sony KD-49XD8005 HDR-4K
- LG FLAT OLED 4K 65EF9500
- Vizio P50-C1 (поддерживает оба стандарта)
- Samsung UE 55KU7000U HDR-4K
- Samsung KS7000 SUHD
- Samsung KS7500 SUHD
Среди лучших ТВ для игровых приставок с 4К и HDR10 в средней и высокой ценовой категории преобладают:
- Samsung MU7000
- Samsung KS8000 SUHD
- Samsung KS8500 SUHD
- Samsung KS9000 SUHD
- Samsung KS9500 SUHD
- Samsung Q7F (QLED-SVA / 20мс / 120Гц)
- LG OLED B6
- LG OLED B7 (HDR10 + Dolby Vision / 21мс / 120Гц)
- LG OLED C7 (HDR10 + Dolby Vision / 21мс / 120Гц)
- Panasonic TX-65 DXR 900
- Panasonic DX750
- Panasonic EZ952
- Sony XE8077 и XE8096 LED 4K-UltraHD (HDR)
- Sony XD8305 LED 4K-UHD + HDR
- Sony XE90 (VA / HDR10 / 120Гц)
- Sony Z9D или ZD9
LG 70UN71006LA
Телевизор базируется на 10-битной VA матрице с прямой LED подсветкой. 4К разрешение с режимом HDR дает детальную картинку, в том числе, в динамике, обеспеченной высоким контрастом и яркостью. Система тюнеров позволяет принимать сигнал через кабель, спутник и эфир. Смарт ТВ собирает мультимедийные возможности под единое управление. Поддерживается функция голосовой команды, а также интеграция с системой умного дома.
На корпусе присутствуют разъемы Ethernet, WiFi, 2хUSB, 3xHDMI, антенные входы, AV, CI, Bluetooth, аудио выход.
Плюсы:
- достойное изображение;
- размер экрана;
- удобство управления.
Минусы:
- недостаточно объемное звучание;
- громоздкий пульт.
Wrap-up
We hope this guide helped you understand the differences between all the bits HDR has to offer. It’s a confusing subject for a lot of consumers, and it can often be difficult to decide which standard is right for you. If you’re just looking for a decent HDR TV, HDR10 is probably perfectly fine for your needs. If you have to have the absolute best there is however, Dolby Vision is what you’re going to want to aim for. This is emerging technology. Thus, there still isn’t a lot of HDR10 or 12 content out there, yet.
Samsung QE75Q800TAU
Технология квантовых точек заметно улучшает качество изображения. Усовершенствованная VA матрица и мощный процессор Quantum дают четкое плавное видео. Благодаря широким углам обзора картинка стабильна с любой стороны. Тюнеры обеспечивают прием цифры и аналогового сигнала. Игровой режим отличается выделением деталей и отсутствием дефектов при движении объектов. Шесть встроенных динамиков поддерживают полноту звука с помощью технологии Q-Symphony. Смарт ТВ работает на основе ОС Tizen. Доступно интеллектуальное подключение к системе «умный дом».
Интерфейс: WiFi, Bluetooth, Ethernet, 4хHDMI, 2xUSB, CI, аудио выход.
Плюсы:
- насыщенная цветовая гамма;
- превосходное звучание;
- многофункциональность.
Минусы:
- стоимость;
- ограниченность контента 8К.
Master Element
Используя ПО Palette Master Element и устройство для калибровки, вы сможете отрегулировать цветопередачу монитора и сохранить этот показатель.
* Поддерживаемые ОС: Win7 или выше, Mac OS 10.6.8 или выше
* Поддерживаемые калибровочные устройства: X-Rite i1 Display Pro / i1 Pro / i1 Pro 2 & Datacolor Spyder 4 / Spyder 5
Матовое или глянцевое покрытие монитора?
Да, полированная глянцевая поверхность планшетов, IMac и таких мониторов выглядит эффектно и круто, но глянец плохо подходит для ежедневной работы.
Источники света, будь то лампы или другой монитор отражаются в глянцевой поверхности, отвлекают от работы, бликуют и мешают работать с изображением. Профессиональные мониторы имеют матовую поверхность, чтобы передавать изображение без каких-либо искажений.
Да, глянцевые дисплеи имеют получше контраст, но для работ с ними нужны идеальные условия, чтобы ничего не отражалось в мониторе. А этого практически нереально достичь в домашних условиях или в офисе.
Как подобрать оптимальный телевизор 70-75″ по соотношению цена/качество в 2021 году
Под лучшим телевизором покупатели понимают модели с достаточным размером экрана, показывающего четкое и яркое изображение. 70 и 75-дюймовые экраны подходят для просторных комнат, но и с 2-3 метров видео не напрягают зрение благодаря масштабированию и цифровому шумоподавлению. Большая диагональ создает эффект кинотеатра как на проекторе.
Как преимущество отмечается наличие в технике последних усовершенствованных технологий матрицы экрана и управления картинкой и звуком. Никого уже не удивляет полноформатное 4К разрешение, превосходящее Full HD по четкости и плавности происходящего на экране. Все больше моделей выходят от производителя с качеством 8К.
Не последнее место в выборе играет разумность отношения цены и качества. Дорогие модели оснащены массой дополнительных функций, таких как автоматический подбор фильмов или музыки по приоритетам пользователя, 3D-технология и другие. Использовать некоторые не придется никогда, а значит платить за них не стоит.
LG 75NANO976
Панель демонстрирует последние технологии компании LG Electronics, включая процессор Alpha 9 третьего поколения, а также матрицу IPS с наноячейками разрешением 8К и частотой обновления до 120 Гц. Используется система прямой подсветки, беспроводная передача звука. Динамичное видео поддерживается стандартом Dolby Vision IQ. Операционная система WebOS управляется пультом и голосом. Smart TV оснащен помощниками Google Assistant, Alexa и включает готовые сервисы, в том числе Netflix, Disney. К управлению можно подключить освещение, домофон и другие устройства.
Среди подключений обязательные в последних моделях HDMI (4), USB (3), Ethernet, оптоволокно, антенный вход, Bluetooth и WiFi.
Плюсы:
- превосходное качество изображения;
- лучшая передача звука;
- размер экрана.
Минусы:
- запредельная цена;
- ограничение контента.
What should you look out for?
Many TV manufacturers market their TV’s as being 4k UHD, but this can be very confusing for a number of reasons. While the panel itself may in fact be 4k, this specification has nothing to do with the panel’s HDR capability. It is quite possible that a 4k TV does not have true HDR compatibility at all, and even if it does, you need to make sure the panel is rated to process the signal.
Here’s a couple of things to specifically look out for:
‘8-bit HDR’
Some manufacturers will label their televisions as HDR even if they only support 8-bit color. This is because there are 2 different specifications that can classify a TV as having HDR compatibility: contrast and color depth.
Contrast is the specification we’re looking at here. Contrast is the difference between the blackest black a panel can produce and the whitest white. Technically, the more nits produced by a panel the whiter is can be, so often times manufacturers will meet a certain contrast level and stick the ‘HDR’ sticker on their TV. While this is not going to look as good as something with a 10-bit panel, it will still look quite a bit better than your standard ‘non-HDR’ 8-bit TV.
The Rec 2021 color space
The Rec 2021 color space is a range of color. It was defined in 2012 as a standard for bit depth of 10 or 12 bits for 4k and 8k TVs. This is the range supported by the television’s processor, and not necessarily the panel itself. Some manufacturers will produce televisions with 10 or 12 bit panels that are not able to actually process the 2021 color space, leading to an image that is not actually 10 bit. While the contrast may be bright enough to register as HDR and make the image look better, it is still only going to process the colors supported by an older color space.
The Samsung KU6300 (above) is one of these TV’s, so make sure you look for supported color spaces before making a purchasing decision.
Samsung UE70TU7100U
Ultra HD модель за счет матрицы VA и встроенных технологий обработки входящего сигнала обеспечивает должный контраст и насыщенность цветов на экране. Динамические и статичные сцены отображаются одинаково четко. Платформа Smart Hub на основе ОС Tizen позволяет максимально комфортно просматривать контент. С девайсов Apple можно управлять ТВ благодаря поддержке AirPlay.
Разъемы корпуса: 2хHDMI, USB, Ethernet, Bluetooth 4.2, WiFi, Cl, Miracast, оптический, антенный вход, аудио выход.
Плюсы:
- достойная передача цвета;
- безрамочный дизайн;
- громкость на уровне.
Минусы:
- устаревший дизайн и система управления пульта;
- не хватает яркости;
- непрочный корпус;
- недостаточно разъемов;
- плоский звук.
LG 75NANO906
Еще один представитель компании LG занимает позицию в нашем рейтинге. Телевизор разрешением 4К выделяется чистотой цвета, который фильтруется через нано частицы. Технология используется на матрице IPS, улучшая глубину и насыщенность красок картинки. В качестве ОС в смарт-телевизоре используется практичная WebOS 5. 0, поддерживающая работу интеллектуальных помощников Google Assistant и Alexa, системы ThinQ Al.
Плюсы:
- безупречное изображение;
- много функций для комфортного просмотра и управления;
- хороший звук;
- смотрится идеально даже с близкого расстояния.
Минусы:
- стоимость;
- не лучший контраст в затемненном помещении;
- небольшие засветы на темном фоне.
HDR10 vs HDR1000 vs Dolby Vision.. What’s the difference?
HDR10
HDR10 is not technically as advanced as Dolby vision, having slightly lower standards and minimum requirements compared to its competitor. However, HDR10 is an open standard, meaning TV manufacturers can utilize the technology without having to pay Dolby royalties.
HDR10 aims to produce 1,000 nits of brightness as a peak target, but the spec actually caps out at around 4,000. It reproduces 10-bit color, guaranteeing that you’l be able to achieve over 1 billion colors per pixel. This is the most popular standard, and will likely be shipped with wider range and lower cost HDR TVs.
HDR1000/SUHD/HDR10+
HDR1000 is a standard set up by Samsung to ensure a peak brightness of 1,000 nits. This standard is often mixed in with the term SUHD, which stands for “Smart Ultra High Definition”. Samsung says this standard also uses a special technology called Ultra Black which reduces glare from lights and the sun on your television set, so this standard may be worth looking into if you have glare issues.
This standard is obviously only available on Samsung TVs, which usually range from the mid-high end of the market. It holds essentially the same specification as HDR10, but Samsung threw in that anti-glare technology to separate itself from the pack. This often also goes by the name of HDR10+.
Philips 70PUS7605
Панель Philips 70PUS7605 размером 70 дюймов относится к бюджетной серии и работает на основе VA матрицы. Достойное изображение для экрана разрешением 4К формируется благодаря поддержке стандартов Dolby Vision, HDR10 и HLG. Тройной тюнер принимает любой сигнал: цифровой и аналоговый, переданный через спутник, антенну или посредством кабеля. Smart TV функционирует на базе ОС собственной разработки – Saphi. Присутствуют стандартные приложения Netflix, Youtube и Amazon Prime Video. Управляется работа монитора пультом-смартфоном.
На корпусе достаточно разъемов для подключения оборудования. Есть 3хHDMI, антенные порты, WiFi, Ethernet, 2xUSB и аудио разъем.
Плюсы:
- адекватная цена;
- хорошая картинка;
- равномерная подсветка.
Минусы:
- скромное меню;
- нет Bluetooth;
- для улучшения звука нужен саундбар.
Asano 75LU9012S
Недорогой телевизор из топа 2021 года собирается в Белоруссии. Изображение на матрице с LED обновляется с частотой 60 Гц, параметры яркости и контрастности – 350 кд/м2 и 1200:1 соответственно.
В наличии все основные функции: просмотр телепередач, контента из сети, запись и воспроизведение с USB-накопителя. Комплект тюнеров обрабатывает сигналы кабельного, эфирного и спутникового вещания. Смарт ТВ работает на базе Android 7. Управление происходящим на экране производится пультом или частично кнопками на корпусе.
Разъемы для подключения: 3хHDMI, 2xUSB, RCA, D-Sub, WiFi, DVB CAM, LAN, ауди вход и выход для наушников.
Плюсы:
- отличный уровень изображения;
- невысокая цена для монитора такого размера;
- достойная сборка.
Минусы:
- небольшие засветы по углам;
- картинка низкого разрешения «мыльная»;
- не хватает звуков низкого регистра.
What is 4k HDR?
HDR stands for High Dynamic Range. This is essentially the difference between the blackest blacks and whitest whites the screen can produce. OLED TV’s are special in this way, as they can physically turn off individual pixels, meaning that blacks on these TV’s are truly black. The whites on the other hand are measured in a unit of brightness called nits. Newer 4k HDR TVs can produce extremely bright images, capable of up to around 4,000 nits, much brighter than the 300-500 nit standard dynamic range televisions.
Related: 4K vs 1080p
There are quite a few 4k HDR standards making their way across the industry, but as of today two major players have shown to come out on top: HDR10 and Dolby Vision.
Samsung QE75Q60TAU
Одна из новинок 2021 года фирмы Samsung размером 75 дюймов. Матрица VA с двойной подсветкой на базе технологии QLED дает максимально естественное изображение с контрастностью 7000:1 в разрешении Ultra HD. В режиме Ambient телевизор становится искусным элементом интерьера. Пультом OneRemote управляется платформа Smart Hub и все подключенные к монитору устройства. Используется ОС Tizen.
Доступные подключения: 2хUSB, 3xHDMI, CI, вход для оптики и общий для антенны и кабеля, Bluetooth, WiFi, аудио порт.
Плюсы:
- насыщенная картинка;
- хорошая работа в игровом режиме;
- голосовое управление.
Минусы:
- зависание при переключении режимов;
- ограниченность в звуковых настройках;
- ограниченные углы обзора.
Цветовая гамма и цветопередача
Цветовая гамма – это просто весь спектр цветов, которые доступны человеческому глазу. В рамках всего спектра, выделяют зоны, которые называют разными стандартами. Самыми популярными из них являются sRGB и Adobe RGB.
Как можно заметить Adobe RGB покрывает больший спектр, чем sRGB и поэтому чаще мониторы поддерживают полностью или большой процент по sRGB, но не по Abobe RGB.
Наша цель при выборе монитора для графики отдать предпочтения дисплеям с максимальной поддержкой sRGB и Abobe RGB. Как мы поняли из свойств разных матриц, нам не подходят TN мониторы, но даже среди IPS мониторов есть огромные различия.
В большинстве случаев надо ориентироваться на мониторы с 90+% покрытия sRGB спектра и 70+% по Adobe RGB. Чем выше точность цветопередачи, тем выше и цена.
Если сравнить монитор с 70-80% поддержки Adobe RGB и 100% Adobe RGB, то разница легко может быть кратной! Стоит хорошо подумать насколько важна точность в цвете для вас и вашей работы, потому что выбор правильного ориентира существенно повлияет на стоимость в ту или иную сторону.
TCL 75P717
Новинка на рынке телемониторов от TCL произведена с применением QLED технологии. Экран демонстрирует изображение в разрешении 4К, масштабируя и обрабатывая FHD контент до оптимального качества. VA матрица с подсветкой Direct LED выдает 270 кд/м2 максимальной яркости. Частота обновления модели 50-60 Гц, а контрастность достигает 4500:1. Смарт телевизор работает на основе Android 9. Через Google Assistant можно взаимодействовать с программой голосом.
Интерфейс монитора: 3хHDMI, 2xUSB, WiFi, Ethernet, AV, антенный и спутниковый порты, выход audio.
Плюсы:
- отличный Smart;
- насыщенная картинка.
Минусы:
- высокая цена;
- сложности с подключением динамиков.
Телевизоры с глубиной цвета 10 бит
Постоянные читатели сайта UltraHD уже успели заметить, что в спецификациях некоторых телевизоров разряд цветности указан 10 bit, в то время, как большинство моделей имеет только 8 bit цветовой глубины. В этой статье будет представлен перечень телевизоров с глубиной цвета 10 бит в виде таблицы. Сразу оговоримся, что эти модели имеют настоящую 10-битную матрицу, а не матрицу 8 бит + FRC (Frame Rate Control). Сначала предлагается кратко ознакомиться с тем, что такое 10-битный цвет, что такое 8-битный цвет и что такое FRC, которую иногда называют формой размытия.
Телевизоры с глубиной цвета 8 бит
К такому разряду относится большинство современных телевизоров, ибо эта разрядность является основой современного телевидения. В некоторых телевизорах производителем заявлена цветность немного превышающая 8 бит. Однако по своей сути они также относятся к восьмибитным. Что представляет эта самая система? В основе цветности большинства телевизоров заложена система RGB.
Эти 3 цвета (красный, зеленый, синий) способствуют для создания всего спектра цветов и оттенков. В последнее время начали появляться некоторые исключения. Это дополнительный белый цвет, добавленный к RGB, а в таких телевизорах, как Sharp, стали добавлять желтый цвет RGBY. Мы же рассмотрим только систему RGB, в которой при глубине цвета 8 бит каждый цвет способен создавать до 256 субпикселей на полный пиксель.
Число 256 субпикселей тоже немного преувеличенно, поскольку по факту количество создаваемых субпикселей чуть меньше. Однако для удобства расчета возьмем именно это число. Чтобы просчитать все варианты смешивания, следует последовательно перемножить эти 3 числа. Для большей понятности — надо число 256 возвести в куб. Итого: 16800000 цветов.
Frame Rate Control
Стоит отметить и тот факт, что на протяжении нескольких лет многие телевизоры и мониторы выпускались с глубиной цвета «псевдо» 10 бит. Это были не чистые 10 бит, а полученные с помощью смешивания двух соседних цветов. В результате в подсознании зрителя складывается «картинка», отличающаяся от 8-битной в лучшую сторону. Если расмотреть большинство бюджетных 4K телевизоров, серия которых значительно ниже флагманской, то в их спецификации будет указана глубина цвета 10 бит с пояснением: 8 бит + FRC.
Телевизоры 4K с глубиной цвета 10 бит
Осталось разобраться, насколько лучше телевизоры (и мониторы) с 10-битной матрицей в отличие от телевизоров с 8-битной матрицей, и какую роль выполняют «дополнительные» 2 бита. Если при глубине цвета 8 бит на каждый цвет RGB приходится 256 оттенков, то в панелях с цветностью 10 бит, число таких оттенков на каждый цвет составляет 1024. Возведя 1024 в куб получаем 1,07 миллиардов оттенков на пиксель.
Если этот результат сравнить с 16,8 миллионами оттенков при глубине цвета 8 бит, то сразу видно, что разница довольно ощутима. Характерно и то, что человеческий глаз способен воспринимать намного больше оттенков, чем при 8-битной цветности. В результате на ЖК-панелях в 10 бит цвета выглядят более реалистичными. Теперь остается представить таблицу телевизоров с реальной глубиной цвета 10 бит.
Фирма | Модели | |
LG | OLEDG6V | LG OLED65G6V (LG OLED65G6P) |
LG OLED77G6V (LG OLED77G6P) | ||
OLEDE6V | LG OLED55E6V | |
LG OLED65E6V | ||
OLEDC6V | LG OLED55C6V | |
LG OLED65C6V | ||
OLEDB6V | LG OLED55B6V | |
LG OLED65B6V | ||
LG OLED55B6V | ||
UH950V | LG 55UH950V | |
LG 65UH950V | ||
LG 86UH950V | ||
Panasonic | DXR900 | Panasonic TX-65DXR900 (TX-65DX900) |
Panasonic TX-58DXR900 (TX-58DX900) | ||
Panasonic TC-65DXR900 | ||
Philips | POS901F | Philips 55POS901F/12 |
Samsung | KS9800 | Samsung UE88KS9800U (UN88KS9800) |
Samsung UN65KS9800 | ||
Samsung UN78KS9800 | ||
KS9500 | Samsung UE65KS9500U | |
Samsung UE78KS9500U | ||
Samsung UN55KS9500 | ||
KS9000 | Samsung UE49KS9000U (UN49KS9000) | |
Samsung UE78KS9000U | ||
Samsung UE55KS9000U | ||
Samsung UE65KS9000U | ||
KS8500 | Samsung UN49KS8500 | |
Samsung UN55KS8500 | ||
Samsung UN65KS8500 | ||
Samsung UN55KS8503D | ||
Samsung UN65KS8504D | ||
KS8000 | Samsung UE49KS8000U (UN49KS8000) | |
Samsung UE55KS8000U | ||
Samsung UE65KS8000U | ||
Samsung UE75KS8000U | ||
Samsung UN60KS8000 | ||
KS7500 | Samsung UE43KS7500U (UN43KS7500) | |
Samsung UE49KS7500U | ||
Samsung UE55KS7500U | ||
Samsung UE65KS7500U | ||
KS7000 | Samsung UE49KS8000U (UN49KS7000) | |
Samsung UE55KS8000U | ||
Samsung UE60KS8000U | ||
Samsung UE65KS8000U | ||
Sharp | N9000U | Sharp LC-65N9000U |
Sony | ZD9 | Sony KD-65ZD9 (XBR-65Z9D) |
Sony KD-79ZD9 (XBR-79Z9D) | ||
Sony KD-100ZD9 (XBR-100Z9D) | ||
XD94 | Sony KD-75XD9405 (XBR-75X940D) | |
XD93 | Sony KD-55XD9305 (XBR-55X930D) | |
Sony KD-65XD9305 (XBR-65X930D) | ||
Toshiba | U7653 | Toshiba 40U7653 |
Toshiba 48U7653 | ||
Vizio | P серия | Vizio P50-C1 |
Vizio P55-C1 | ||
Vizio P65-C1 | ||
Vizio P75-C1 |
https://ultrahd. su/tv/glubina-cveta-10-bit-tablica.htmlТелевизоры с глубиной цвета 10 бит
ultrahdТВтелевизорыПостоянные читатели сайта UltraHD уже успели заметить, что в спецификациях некоторых телевизоров разряд цветности указан 10 bit, в то время, как большинство моделей имеет только 8 bit цветовой глубины. В этой статье будет представлен перечень телевизоров с глубиной цвета 10 бит в виде таблицы. Сразу оговоримся, что эти модели…ultrahdultrahd AdministratorUltraHD
Цифровое рентгеновское изображение [Dels, размер матрицы, битовая глубина, динамический диапазон, частота дискретизации] • Как работает радиология
Основные понятия цифровых рентгеновских детекторов рассматриваются, включая важные понятия. Цифровые детекторы разделены на небольшие отдельные компоненты, называемые элементами детектора (DEL), а размер отдельных DEL называется шагом пикселя. Принимая во внимание, что размер матрицы — это количество DEL в каждом направлении на детекторе. Диапазон сигнала, в котором детектор может точно отображать измеренное рентгеновское излучение, называется динамическим диапазоном. Разрядность — это количество отдельных компьютерных битов, используемых при сохранении значения для каждого DEL.
Table Of Contents
- Digital X-Ray Imaging Sampling Terminology
- Detector Elements
- Matrix Size
- Sampling Frequency
- Example Calculations
- Digital Sampling Concepts
- Overview
- Bit Depth
- Dynamic Range
Здесь мы обсудим терминологию, относящуюся к размеру каждого элемента детектора, так что, когда определения, такие как шаг детектора или доля заполнения, будут разбрасываться, вы будете хорошо понимать их значение.
Детекторные элементы
Как и цифровая фотография, рентгеновские изображения формируются с помощью цифровых элементов (DEL). Когда изображение сохраняется после его получения или когда оно отображается на мониторе, отдельные элементы называются элементами изображения (пикселями).
Просто для ясности мы используем другую терминологию для описания физических элементов детектора (DEL).
Затем шаг детектора определяется как расстояние от конца до конца в пределах DEL. Следовательно, меньший размер DEL даст меньший шаг.
Кроме того, в каждом DEL есть область, которая может обнаруживать рентгеновские лучи, и неактивная область (например, электроника каждого DEL). Область, в которой могут взаимодействовать рентгеновские лучи, называется активной областью. Область, которая не может обнаружить рентгеновские лучи, называется неактивной областью.
Отношение активной площади ДЭС к общему размеру каждого ДЭС называется «фракцией заполнения».
Таким образом, доля заполнения детектора будет представлять собой число от 0 до 1. Чем больше доля заполнения, тем больше рентгеновских лучей будет захвачено при измерениях. Таким образом, более высокая фракция заполнения будет более эффективной по дозе. В общем, по мере того, как размер каждого DEL становится меньше, задача состоит в том, чтобы гарантировать, что фракция заполнения остается высокой, поскольку для каждого DEL имеется связанная электроника.
Rad Take-Home Point : Цифровой рентгеновский детектор можно разделить на детекторные элементы (DEL), и каждый элемент имеет долю заполнения, которая указывает геометрическую эффективность детектора для сбора рентгеновского сигнала.
Размер матрицы
Матрица детектора состоит из множества отдельных DEL. Размер матрицы представляет собой двумерное число. Если размер матрицы 1024 x 1024, это означает, что матрица имеет более одного миллиона DEL.
Существуют также медицинские плоскопанельные детекторы с матрицей 4288×4288.
Мы можем поместить эти числа в контекст, который мы можем сравнить с цифровыми камерами, где размер матрицы обычно указывается в мегапикселях. Детектор 1024×1024 равен 1 мегапикселю. Мегапиксель определяется как 2 20 , что немного превышает 1 миллион. Детектор с разрешением 4288×4288 эквивалентен датчику с разрешением 17,5 мегапикселей с точки зрения количества Del.
Rad Take-home Point : Размер матрицы цифрового рентгеновского детектора указывает количество элементов во всем детекторе.
Частота дискретизации
Еще одной важной характеристикой цифрового плоскопанельного детектора является частота дискретизации в детекторе. Это еще один способ выразить размер каждого Del.
Частота дискретизации обратно пропорциональна шагу пикселя.
Если DEL больше (т.е. имеют больший шаг), то частота дискретизации будет меньше. Чем меньше DEL, тем выше частота дискретизации.
Рад Возьми домой Пункт : Частота дискретизации обратно пропорциональна высоте тона каждого элемента Del.
Пример расчета
Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как рассчитываются эти параметры.
Если представить, что размер нашего детектора 50см х 50см и размер матрицы 1000 х 1000. Значит размер пикселя по формуле будет:
Итак, частота дискретизации будет рассчитываться так:
Мы также может рассчитать коэффициент заполнения для примера случая. Если размер DEL составляет 1 мм x 1 мм, а размер активной области составляет 0,5 мм x 0,5 мм, какой будет активная область?
Этот детектор считается детектором с низкой долей заполнения, поскольку только четверть площади детектора активна и регистрирует рентгеновские лучи.
Rad. Пункт . Как и в случае с цифровой фотографией, существует несколько основных параметров, которые характеризуют цифровой детектор рентгеновского излучения на высоком уровне.
Обзор
Большинство рентгеновских систем в США используют цифровые рентгеновские детекторы (плоские детекторы с непрямым или прямым преобразованием) или так называемую компьютерную рентгенографию, в которой также используется цифровое считывание.
Поскольку вы являетесь радиологическим технологом или студентом и используете или скоро будете использовать эти системы много раз в день, вас, вероятно, интересуют важные концепции формирования цифрового изображения.
Физика различных типов детекторов будет рассмотрена в другом посте, но здесь мы сосредоточимся на общих чертах всех цифровых рентгеновских систем.
R a d Точка возврата : Рентгеновские лучи взаимодействуют с детектором, создавая аналоговый сигнал, который затем преобразуется в цифровой сигнал (номер для каждого элемента детектора) в детекторе.
Битовая глубина
Мы начнем с примера наиболее распространенного рентгеновского детектора, используемого в клинической практике. В детекторе непрямого рентгеновского излучения, когда рентгеновские лучи попадают на детектор, они преобразуются в фотоны видимого света. Эти световые фотоны измеряются фотодиодом, который преобразует их в электроны.
В этом случае число электронов является аналоговым сигналом и оцифровывается по мере прохождения электронов по цепям, и каждому элементу детектора присваивается одно число.
Цифровая схема преобразует энергию, выделенную детектором, в дискретное (т. е. оцифрованное) число. На рисунке видно влияние количества бинов на оцифровку. Слева истинная энергия. Справа представлены оцифрованные версии сигнала с разной разрядностью.
При оцифровке сигнала каждый бит будет установлен либо в 0, либо в 1. Он устанавливается в 1, если истинный сигнал выше уровня, и в 0, если истинный сигнал ниже уровня.
Количество уровней при оцифровке напрямую связано с тем, сколько разрядов имеет детектор в схеме аналого-цифрового преобразования: количество уровней = 2 N , , где N — разрядность.
Таким образом, если мы используем 4-битное преобразование энергии в цифровой сигнал, точность будет намного меньше, чем в случае 8- или 16-битного преобразования. В целом, чем больше у вас уровней (т. е. чем выше битовая глубина), тем более точным будет изображение.
Rad Take-Home Point : Во всех цифровых детекторах рентгеновского излучения аналоговый сигнал преобразуется в цифровой сигнал, и преобразование становится более точным, когда используется более высокая битовая глубина.
Динамический диапазон
Динамический диапазон также является частью процесса оцифровки и связан с битовой глубиной. Динамический диапазон — это диапазон, в котором сигнал будет должным образом оцифрован. Например, для сигналов, которые выше верхней границы динамического диапазона, считываемый сигнал будет насыщенным, поскольку он не может обрабатывать высокие уровни сигнала.
Как обсуждалось в разделе выше, желательно уменьшить размер каждого бина оцифровки. Это может быть достигнуто путем добавления большего количества бинов, как обсуждалось выше. Длина каждого бина также может быть уменьшена за счет уменьшения поддерживаемого диапазона. Этот диапазон поддерживаемых уровней сигнала называется динамическим диапазоном системы. Высота каждого бина оцифровки определяется просто: Высота цифрового бина = Динамический диапазон / (Количество бинов -1).
На этом рисунке показаны проблемы, которые могут возникнуть, и почему необходимо тщательно выбирать динамический диапазон и битовую глубину. На рисунке динамический диапазон изменен, а битовая глубина остается неизменной.
Если динамический диапазон системы слишком мал, то сигналы с очень высоким уровнем сигнала будут насыщены, и истинное значение не будет записано, а будет использоваться только самое высокое значение, которое система может записать.
С другой стороны, если динамический диапазон слишком велик, при преобразовании будут потеряны биты, которые никогда не используются, и каждый бит будет покрывать больший диапазон сигнала. Поскольку желательно, чтобы каждый бит покрывал меньший диапазон сигнала, слишком большой динамический диапазон также не является оптимальным.
В оптимальном случае динамический диапазон системы будет охватывать почти все уровни сигналов, которые ожидаются в системе, так что не произойдет насыщения, но он не будет настолько большим, чтобы возникали значительные ошибки оцифровки. Когда динамический диапазон выбран правильно, это «хорошо выбранная» область на рисунке.
На клинических изображениях, если детектор не имеет достаточно большого динамического диапазона, значения в областях с очень высоким уровнем сигнала, таких как легкие, будут насыщенными, а структурные различия в легочной ткани будут потеряны.
Rad Возвратная точка : Диапазон всех значений, которые должным образом оцифрованы, известен как динамический диапазон детектора, и динамический диапазон должен быть выбран соответствующим образом, чтобы уменьшить размер каждого интервала выборки, но без насыщения.
5: Цифровая обработка изображений | Карманная стоматология
Глава 5
Цифровая визуализация
Цель
Цель этой главы — предоставить базовые знания для понимания цифровых рентгеновских изображений.Результат
В конце этой главы читатель должен понять разницу между «аналоговым» и «цифровым», а также основы данных цифрового изображения и то, как ими можно манипулировать.
Введение
Цифровые технологии повсюду, от цифрового радио и телевидения до цифровых камер; цифровая революция уже здесь. Слово стало синонимом качества, но что такое «цифровой»? и чем он лучше того, что у нас было?
АналогДо появления цифровых технологий мир был исключительно аналоговым. Аналог относится к непрерывному представлению количества. Например, если мы измеряем длину объекта, мы можем измерять ее в метрах, сантиметрах, миллиметрах, микрометрах, нанометрах и так далее. Это относится ко всему, например к размеру, цвету и температуре. С аналогом, где бы мы ни измеряли и как бы точно мы ни измеряли, всегда будет что посмотреть, постоянно. Это показано на рис. 5-1, на котором показана простая непрерывная аналоговая кривая; мы можем посмотреть на любую точку на кривой и получить значение интенсивности.
Рис. 5-1 Аналоговое представление кривой.
ЦифровойВ то время как аналоговый сигнал является непрерывным, цифровой дискретным. То есть мы представляем непрерывный сигнал, беря отдельные дискретные выборки, которые вместе обеспечивают приближение к непрерывному сигналу. На рис. 5-2 показан тот же сигнал, что и на рис. 5-1, но теперь он имеет наложенную сетку, чтобы указать местоположение точек выборки. На рис. 5-3а показана кривая, полученная в ближайших точках сетки. Результаты дают не только дискретные положения, но и дискретные интенсивности. Мы можем представить кривую в цифровом виде, то есть численно, как показано на рис. 5-3b.
Рис. 5-2 Дискретная сетка наложения, используемая для выборки кривой.
Рис. 5-3 Образец кривой; а) отбираются в ближайших точках; б) цифровое представление.
Для изображения нам нужна двумерная матрица, где каждая точка имеет значение интенсивности изображения, называемое «оттенком серого». Каждая дискретная точка изображения называется «пикселем». Чем меньше размер пикселя, тем ближе цифровой образец к исходному сигналу (см. рис. 5-4).
Рис. 5-4 Пример, показывающий группу пикселей и пару линий. В этом примере показан размер пикселя 0,25 мм и пространственная частота 2 пар линий/мм.
Преимущества цифровогоОсновным преимуществом цифровой рентгенографии является разделение получения и отображения изображений. Это означает, что изображение можно копировать, сохранять удаленно и просматривать без ограничений. Это имеет преимущества связи, рабочего процесса и архива. Данные также могут быть обработаны с использованием обработки изображений, чтобы предпочтительно улучшить интересующие особенности, что, возможно, может повысить диагностическую эффективность. Компьютерная диагностика также может быть возможна, когда компьютер определяет интересующие особенности и выделяет их для пользователя. Все эти функции способствуют более быстрой и эффективной обработке диагностических изображений. Однако цифровые изображения не лишены недостатков.
Основным технологическим ограничением цифровых изображений является технология детектора. Цифровое изображение всегда будет аппроксимацией аналогового сигнала как в пространственном отношении, так и по интенсивности сигнала. Чем лучше цифровой детектор, тем ближе мы можем приблизиться к аналоговому представлению.
Кроме того, доза облучения пациента для цифровой системы может быть выше, чтобы достичь того же уровня шума, что и для пленки.Это проблемы, связанные с технологиями, которые вполне могут быть решены с помощью технологических достижений. Что не может быть улучшено, так это потеря контроля над данными изображения. С пленкой связанное получение и отображение обеспечивают последовательное отображение и достоверность изображения. При использовании цифровых технологий оба эти фактора могут варьироваться по желанию и могут оказывать существенное влияние на качество диагностики. Примером этого является сжатие изображения с использованием сжатия с потерями и его передача в электронном виде для удаленного просмотра; данные изображения, полученные зрителем, будут содержать артефакты сжатия. Кроме того, у наблюдателя может быть нестандартный монитор, и поэтому он может не увидеть изначально идентифицированные функции.
Эти проблемы не являются непреодолимыми, но их необходимо учитывать для цифровой диагностической системы, где потеря качества изображения может иметь серьезные последствия.
Параметры цифрового изображения
Объем выборкиДля цифровых данных существует несколько способов описания размера выборки или частоты выборки изображения. Это:
- Размер пикселя
(мм или микрон): физический размер каждого пикселя
точек на дюйм (DPI): количество точек (пикселей) в однодюймовой строке
пар линий на мм (lp/mm): количество пар включенных/выключенных пикселей на 1 мм.
Из них в медицинской визуализации чаще всего используется термин «пары линий на миллиметр». Эта мера берет свое начало в термине «количество циклов на мм», аналоге выражения частоты, и представляет собой количество пар синусоиды в 1 мм. Синусоида представляет собой непрерывную функцию и поэтому не может использоваться в цифровых изображениях; на цифровых изображениях он заменен дискретными парами линий на миллиметр. Для размера пикселя 0,25 мм количество пар линий на мм равно 2 (рис. 5-4). Уравнение, которое связывает размер пикселя с количеством пар линий на миллиметр:
Сравнение количества пар линий на мм и других показателей приведено в Таблице 5-1.
л/мм | Размер пикселя (мм) | Размер пикселя (мкм) | Прибл. Точек на дюйм |
5 | 0,1 | 100 | 250 |
2 | 0,25 | 250 | 100 |
1 | 0,5 | 500 | 50 |
Самая высокая частота, которую может отображать цифровое изображение, называется «частотой Найквиста»; это точка, выше которой цифровая система не может представить аналоговый сигнал. В примере, показанном на рис. 5-4, самая высокая частота, которую можно представить, составляет 2 лин/мм.
Битовая глубинаДля создания цифровых изображений требуются компьютеры. К сожалению, компьютеры работают не в десятичном, а в двоичном формате, и в результате они используют «биты» и «байты». Поскольку избежать этой терминологии невозможно, стоит пояснить, что она означает.
«Двоичный» — это основание числа 2, и поэтому есть только две цифры, 1 и 0. Значение каждой цифры определяется ее порядком. Каждая цифра называется «бит». В «полубайте» четыре бита, а в «байте» — восемь бит. Количество доступных битов называется «битовой глубиной». В медицинском или стоматологическом изображении разрядность не менее восьми, что позволяет нам представлять значения 0–255.
Чтобы найти количество десятичных значений и, таким образом, количество уровней серого, разрешенных определенной битовой глубиной, возведите 2 в степень n, , где n — битовая глубина:
Количество уровней серого = 2 n
Таблица 5-2 показывает разрядность, наиболее часто используемую в медицинских изображениях в оттенках серого, и количество уровней серого, которые могут быть воспроизведены каждым из них. На рис. 5-5 показана потеря данных, возникающая при использовании менее восьми битов. Чем выше битовая глубина, тем больше количество уровней серого и тем ближе мы можем представить исходный аналоговый сигнал. Однако увеличение разрядности требует больше места, как и увеличение размера матрицы (табл. 5-3).
Битовая глубина | Максимальное десятичное число (уровни серого), которое может быть представлено |
8 | 256 |
10 | 1024 |
12 | 4096 |
16 | 65 536 |
Рис. 5-5 Показана непрерывная шкала тонов, выбранная из 8, 6, 4 и 2 битов шкалы серого. Можно видеть, что 8 бит показывают непрерывный тон, тогда как все, что ниже, начинает показывать полосы.
Размер изображения /> Читать дальше могут только обладатели статуса Gold. Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы продолжить |
12 января 2015 г. | Автор: mrzezo в области радиологии полости рта и челюстно-лицевой области | Комментарии отключены на 5: Цифровая обработка изображений
Основы работы с камерой
Цвет Объяснение пространств
Цветовое пространство описывает, как данные изображения хранится для каждого кадра, снятого с камеры. Детали цветовое пространство указывает:
· Являются ли данные изображения цветными или монохромными.
· Сколько уровней яркости измеряется.
· Независимо от того, сжаты данные изображения или нет.
Количество уровней яркости, доступный в изображении, часто описывается с использованием термина «бит глубина’. Разрядность — это количество битов, необходимых для хранения полный диапазон уровней яркости изображения. За например, изображение, которое имеет:
· 256 уровней яркости будут иметь разрядность 8
· 1024 уровня яркости будут иметь разрядность 10
· 4096 уровней яркости будут иметь разрядность 12
· 65536 уровней яркости будут иметь разрядность 16.
Цветовые пространства, перечисленные в этом разделе, несжатые и без потерь — это означает, что они не уменьшают качество любых снимаемых изображений. Все специалисты астрономические камеры и некоторые веб-камеры предложат возможность несжатые цветовые пространства.
RGB24
Это цветовое пространство по умолчанию для цвета. изображение – на каждый пиксель используется 3 байта (по одному на каждый красный, зеленый и синий каналы). Один байт, используемый для каждого канала означает, что существует 256 возможных значений для каждого цвета (от 0 до 255).
Плюсы: | · Простота в использовании и простая постобработка. · Изображения должны выглядеть корректно при просмотре в любом приложении. · Настройки на основе камеры, такие как баланс белого, гамма, яркость и контраст доступны (хотя они обычно выполняются в программное обеспечение на ПК). |
Минусы: | · Файлы большие, так как они обычно имеют размер 3 байта на пиксель. · Разрядность ограничена 8 битами. · Дебайеризация (превращение необработанного изображения в полноцветный) выполняется с помощью драйвер камеры обычно использует простой, но быстрый алгоритм. · Такие настройки, как гамма, яркость и контрастность, приводят к потере данных. когда они выполняются так, как они происходят в цифровом пространстве. |
RGB32
Альтернативный вариант стандартного цветное изображение. Вместо 3 байтов используется 4 байта пространства на пиксель, хотя один из байтов не используется. Файлы сохранены в этом формате будет больше, чем тот же файл, сохраненный в RGB24, но не будет иметь абсолютно никакой разницы в качестве изображения.
Плюсы: | · Простота в использовании и простая постобработка. · Изображения должны выглядеть корректно при просмотре в любом приложении. · Настройки на основе камеры, такие как баланс белого, гамма, яркость и контраст доступны (хотя они обычно выполняются в программное обеспечение на ПК). |
Минусы: | · Файлы большие, так как они обычно имеют размер 4 байта на пиксель. · Разрядность ограничена 8 битами. · Дебайеризация (превращение необработанного изображения в полноцветный) выполняется с помощью драйвер камеры обычно использует простой, но быстрый алгоритм. · Такие настройки, как гамма, яркость и контрастность, приводят к потере данных. когда они выполняются так, как они происходят в цифровом пространстве. |
MONO8 (также Y800)
Это основное монохромное цветовое пространство, используя один байт на пиксель, сохраняя одно значение яркости между 0 и 255.
Плюсы: | · Меньший размер файла (1 байт на пиксель), идеальный для монохромных целей (узкополосные фильтры, луна). |
Минусы: | Следующие минусы применимы только при съемке в режиме МОНО на цветном камера. · Обработка для создания моно на цветной камере включает дебайер. процесс создания цветного изображения, а затем его делают монохромным, поэтому для RGB применяются следующие минусы: о Дебайеризация (превращение необработанного изображения в полноцветный) выполняется с помощью драйвер камеры обычно использует простой, но быстрый алгоритм. о Такие настройки, как гамма, яркость и контрастность, приводят к потере данных. когда они выполняются так, как они происходят в цифровом пространстве. Это может быть лучше снимать в формате RAW8/12 и потом делать финальную обработку изображение монохромное. |
MONO16
Это монохромное цветовое пространство, использующее 2 байт на пиксель, что позволяет использовать 65536 различных значений яркости на каждый пиксель. пиксель. Обратите внимание, что многие камеры, предлагающие это цветовое пространство, не не имеют возможности создать полный диапазон из 65536 значений — для например, некоторые камеры могут иметь возможность создавать только 1024 разные значения (10 бит) или 4096 различных значений (12 бит). В этих случаях значения, которые производит камера, растягиваются до заполнить весь диапазон.
Плюсы: | · Больший диапазон уровней на выходе, поэтому больший диапазон яркость может быть представлена в одном изображении |
Минусы: | · Большой размер файла (2 байта на пиксель) · Никакого прироста фактического качества изображения, если снимаемые кадры заметно шумит (просто записываю шум более подробно) Следующие минусы применимы только при съемке в режиме МОНО на цветном камера. · Обработка для получения моно включает в себя дебайер для получения цвета изображение и то, что делается монохромным, так что следующие минусы для Применение RGB: о Дебайеризация (превращение необработанного изображения в полноцветный) выполняется с помощью драйвер камеры обычно использует простой, но быстрый алгоритм. о Такие настройки, как гамма, яркость и контрастность, приводят к потере данных. когда они выполняются так, как они происходят в цифровом пространстве. Это может быть лучше снимать в формате RAW8/12 и потом делать финальную обработку изображение монохромное. |
RAW8
Цветные камеры не распознают все три цвета. каналы (красный, зеленый и синий) в каждом пикселе — фактически каждый пиксель воспринимает свет только одного цвета. Цвета организованы в виде сетки, обычно называемой матрицей Байера, которая выглядит так (график представляет собой матрицу Байера GRBG):
Почти все цветные камеры улавливают свой цвет данные таким образом. Метод, называемый «дебайеризация», используется для генерировать полный набор значений красного, зеленого и синего в каждом пикселе для дать полноцветное изображение. При использовании цветового пространства RGB это процесс дебайеринга происходит либо на камере, либо в ее драйвере программного обеспечения.
При съемке в необработанном цветовом пространстве, таком как RAW8, исходные значения отдельных красных, зеленых и синих пиксели захватываются SharpCap. SharpCap имеет собственный код дебайеризации, поэтому изображение на экране по-прежнему будет в цвете, но сохраненные файлы будут выглядеть монохромными с небольшой узор сетки, видимый на уровне пикселей, если они не открыт в программном обеспечении, способном к дебайеризации. Подходящее программное обеспечение для этого включает PIPP, Registax, AutoStakkert и Deep Небесный укладчик.
Сохраненные файлы в формате RAW8 будут потребляют всего 1 байт на пиксель, поэтому у них есть большое преимущество над файлами RGB намного меньше. Кроме того, файл который сохраняется в формате RAW, может быть дебайерирован соответствующими программное обеспечение для обработки с использованием более медленного, но более качественного алгоритма чем те, которые обычно используются в драйверах камеры.
Существует четыре варианта цвета RAW8. пространство, в зависимости от того, где в зеленой/красной/синей сетке верхний левый пиксель сенсора камеры запускается. Эти вариации названы в честь верхние левые четыре пикселя на сенсоре камеры
· РГГБ
· БГГР
· ГРБГ
· GBRG
Например, RGGB означает, что левая рука два пикселя верхнего ряда — красный и зеленый, а два левых пикселя во втором ряду — зеленый и синий соответственно.
Как правило, SharpCap знает, какой шаблон камера использует в режиме RAW и выберет правильный шаблон автоматически, однако, если выбран неправильный шаблон автоматически, а затем вручную выберите правильный рисунок, отрегулировав значение элемента управления «Debayer Preview». Этот контроль может можно использовать для отключения функции дебайеризации, если это необходимо. Самый простой способ найти правильный узор — посмотреть на красный объект или свет с камерой — только правильный рисунок покажет красный изображение.
Обратите внимание, что даже когда SharpCap выполняет дебайеризацию изображение просматривается на экране, изображения, сохраненные в любых файлах захвата, еще в формате RAW.
Плюсы: | · Точные данные, поступающие с датчика камеры без Постобработка. · Постобработка (включая дебайеризацию) может быть выполнена позже в более высокое качество. · Размер файла небольшой (1 байт на пиксель) |
Минусы: | · Меньший спектр приложений, которые могут работать с выводом файлы. · Постобработка более сложная. · Выходные файлы могут иметь эффект «шахматной доски», если они открыты в приложения, которые не понимают необработанные форматы. · Разрядность ограничена 8 битами. |
RAW16
Цветовое пространство RAW16 — это необработанное цветовое пространство. для битовой глубины до 16 бит на пиксель. На некоторых камерах это будет помечено как RAW10 или RAW12, чтобы дать более точное описание истинной разрядности, доступное с камеры. Сохраненные файлы в цветовом пространстве RAW 16 используют 2 байта на пиксель.
Плюсы: | · Точные данные, поступающие с датчика камеры без Постобработка. · Постобработка (включая дебайеризацию) может быть выполнена позже в более высокое качество. · Более высокая битовая глубина может дать больше информации и больший динамический диапазон. если изображения с низким уровнем шума. |
Минусы: | · Меньший спектр приложений, которые могут работать с выводом файлы. · Постобработка более сложная. · Выходные файлы могут иметь эффект «шахматной доски», если они открыты в приложения, которые не понимают необработанные форматы. · Файлы больше (2 байта на пиксель). |
Многие веб-камеры поддерживают только сжатый цвет пространства. Хотя они уменьшают размер файлов захвата, они также означают, что некоторые детали изображения теряются. Пока не создание небольших файлов захвата очень важно сжатый цвет по возможности следует избегать пробелов.
ЮЙ2 / ЮВ
Это всего лишь два названия одного и того же цвета пространство. В этих цветовых пространствах информация о яркости хранится в каждом пикселе, но информация о цвете распределяется между двумя соседние горизонтальные пиксели. Поскольку информация о цвете состоит из двух байтов информации (оттенок и насыщенность), это означает, что всего 2 байта используются на пиксель в этом цветовом пространстве. (http://www.fourcc.org/yuv.php)
I420
В этом цветовом пространстве яркость по-прежнему хранится в каждом пикселе, но информация о цвете передается между блоком из 4 пикселей (2×2). Это означает, что всего 1,5 байты используются на пиксель в этом цветовом пространстве.
MJPEG
В этом цветовом пространстве каждый кадр сохраняется как сжатое изображение в формате JPEG. Это приводит к гораздо меньшему захвату чем любое другое цветовое пространство, но может привести к значительному Артефакты сжатия на изображениях. Уровень сжатия устанавливается камерой или драйвером камеры и не может быть изменена.
В целом следующие рекомендации помогут выберите правильное цветовое пространство:
· Для цветной камеры предпочтительны цветовые пространства RAW, если они доступны для RGB. цветовые пространства.
· Если нет цветовых пространств RAW, предпочитайте несжатый RGB сжатому. цветовые пространства, если небольшие выходные файлы не очень важны.
Если есть возможность выбора старшего бита глубины (RAW10,12,16 или MONO16), делайте это только в том случае, если не видно шум, меняющийся от кадра к кадру в соответствующем 8-битном режим. Если есть видимый шум в 8 бит, то все, что более высокая битовая глубина будет измерять и хранить больше деталей шума (и сделать выходные файлы в два раза больше). Это означает, что более высокая битовая глубина полезна только при низком усилении.
Описание форматов захвата
AVI
Формат файла AVI — это формат видеофайла. Хотя формат файла AVI обычно используется и может быть прочитан многими различными приложениями, к сожалению, это сложный файл формат, который может хранить видеоданные разными способами. Это означает что иногда некоторые приложения могут иметь трудности с чтением определенные файлы AVI, в то время как те же файлы корректно работают с другими приложений или на других компьютерах. Однако в целом AVI файлы в цветовых пространствах MONO или RGB будут корректно работать на любое программное обеспечение в любой системе.
Файлы AVI могут только немного сохранять формат видео глубина до 8 бит на цветовой канал, поэтому захват в AVI не доступно при использовании камеры в режиме более высокой битовой глубины.
Хотя файлы AVI можно использовать для сохранения снимков в формате RAW программное обеспечение для обработки не распознает это автоматически и обычно показывает монохромное изображение с пиксельная сетка видна, если соответствующий шаблон Байера не указывается вручную.
ПИПП — Препроцессор планетарных изображений (обычно называемый PIPP) полезное программное обеспечение для работы с проблемными файлами AVI и для стабилизировать кадры видео, которые слишком дергаются для наложения друг на друга программное обеспечение для обработки.
Плюсы: | · Можно просматривать практически в любой программе для воспроизведения видео. |
Минусы: | · Формат файла сложен и имеет множество подформатов. · Корректное воспроизведение может зависеть от других установленных программ и кодеков. на машине. · Ошибки могут быть незаметными и трудными для устранения. · только 8-бит. · Моно и RAW, сохраненные в AVI, могут отображаться вверх ногами из-за ограничений формата файла. |
SER
Формат файла SER — это еще один формат видеофайлов, разработанный специально для захвата астрономии. Файлы SER нельзя читать, просматривать или обрабатывается таким же количеством различных приложений, как файлы AVI, но как правило, гораздо меньше кажущихся случайными проблем, вызванных несовместимости, так как формат файла намного проще, чем AVI формат файла.
Формат SER может быть используется для сохранения видео в форматах RGB, Mono и RAW и может быть используется для захвата как 8 бит на пиксель, так и до 16 бит на пиксель. битовая глубина пикселя.
При захвате в Формат RAW, в котором хранится информация о шаблоне Байера датчика. файл SER, что означает, что большинство программ для обработки и просмотра автоматически прочитает эту информацию и правильно дебайерирует необработанные данные изображения в цветное изображение.
Кроме того, метка времени для каждого захваченного кадра хранится в файле SER, который часто бывает полезен для последующей обработки изображений.
Приложение SER Player можно загрузить с PIPP Веб-сайт.
Плюсы: | · Простой формат файла с несколькими вариациями — приложения, как правило, работают правильно с этим или никак. · Файл SER записывается с помощью шаблона Байера камеры, который упрощает постобработку RAW-снимков. · Поддерживает разрядность 8 бит на пиксель и до 16 бит на пиксель. пиксель. · Каждый кадр в файле имеет точную временную метку. · Поддерживает моно, RAW и RGB захваты. |
Минусы: | · Меньше приложений постобработки поддерживают SER формат, но те, которые наиболее часто используются, перечислены ниже, все принимают Формат SER: о AutoStakkert AS2 (штабелирование). о Registax 5 и 6 (стекинг и вейвлет заточка). о PIPP (подготовка видеофайлов для обработка). · Интерпретация стандарта SER несколько отличается, поэтому иногда программе нужна помощь, чтобы выбрать правильный цветовое пространство, если оно не распознается автоматически. |
PNG
Файлы PNG являются стандартными файлами изображений для захвата одиночных кадров. Практически любая обработка или просмотр изображений программное обеспечение сможет открывать файлы PNG, что упрощает работу с ними с.
Неподвижные изображения любого формата (разрядность 8 бит). или 16 бит, цветной, монохромный или RAW) можно сохранить в файле PNG. Однако стоит отметить, что многие средства обработки изображений приложения некорректно работают с файлами PNG с битовой глубиной из 16 бит — часто они снижают разрядность до 8 бит, поскольку они загрузить файл, отбросив детали.
При сохранении изображений RAW в файл PNG они сохранение в виде монохромных файлов PNG, а также обработка и просмотр изображений программное обеспечение будет отображать их как монохромные с пиксельной сеткой шаблон, если он не настроен правильно для дебайеризации изображений.
Плюсы: | · Может быть загружен практически в любое графическое приложение · Обрабатывает глубину от 8 до 16 бит и монохромные или цветные изображения. |
Минусы: | · Многие приложения для обработки изображений могут отбрасывать детали из 16-битных файлов PNG. при их загрузке. · Изображения RAW, сохраненные в формате PNG, будут отображаться монохромными с шахматной доской. паттерн и могут потребоваться дополнительные ручные настройки при постобработке для обеспечения правильной дебайеризации. · SharpCap может повторно загружать только 8 бит данных из файлов PNG, даже если загрузка 16-битных сохраненных файлов. |
FITS
Формат файла FITS очень гибкий, но специализированный формат, который часто используется для хранения высокой разрядности неподвижные изображения. В то время как формат FITS может хранить изображения в бит глубина 8 бит, обычно для этого лучше выбрать PNG кейс.
Поскольку FITS является специализированным форматом файлов, меньше приложений, которые могут обрабатывать файлы FITS, чтобы выбирать между – безусловно, большинство приложений для просмотра и редактирования изображений, которые могут вполне благополучно работает с файлами PNG, не сможет открыть FITS файлы. Однако существуют приложения, такие как Deep Sky Stacker или FITS Liberator, которые можно использовать для обработки и просмотра ПОДХОДИТ к файлам. [Примечание: используйте только FITS Liberator на копии захваченных данных, так как программное обеспечение может изменить данные без предупреждения (спасибо Гэри Палмеру за это совет).]
Плюсы: | · Поддерживает разрядность 8 бит и выше. · Поддерживает моно, цветные и необработанные изображения. · Данные изображения, такие как экспозиция, сохраняются в файле, а некоторые приложения будут читать эти данные. · SharpCap может загружать 16 бит данных из файлов FITS при загрузке темноты. кадры. |
Минусы: | · Может быть открыт только ограниченным числом приложений. · Некоторым приложениям требуются дополнительные плагины для открытия этого файла. Битность матрицы: 8 бит, 10 бит, 8+2 frc. что такое битность матрицы современного телевизора? Пролистать наверх
|