Тест цветового охвата монитора: Тест для проверки цветового разрешения монитора или телевизора при подключении к компьютеру по цифровому видеоинтерфейсу / Хабр — Главная

Содержание

Тест для проверки цветового разрешения монитора или телевизора при подключении к компьютеру по цифровому видеоинтерфейсу / Хабр

«Кто нам мешает, тот нам поможет»
к/ф «Кавказская пленница»

Телевизор в качестве монитора?

В последние годы все более популярным становится использование телевизора в качестве домашнего компьютерного монитора.
И действительно — если еще несколько лет назад типичным для компьютерных мониторов Full HD разрешением (1920×1080) могли похвастаться лишь телевизоры с диагональю 40″ и более, слишком большие для настольного монитора, то сейчас нетрудно найти телевизор с Full HD разрешением и с вполне «мониторной» диагональю 32″ и меньше. Соответственно и размер пикселя при этом получается близким к «типовому» для настольных мониторов 0,28 мм ± 10% (ну, может быть чуть больше). А если кому-то такой пиксель покажется великоват, то с появлением доступных по цене бытовых телевизоров с разрешением 4k Ultra HD (3840×2160) размер пикселя вполне может конкурировать и с Retina.

К тому же широко распространенные в бытовых телевизорах IPS матрицы по компьютерным меркам считаются весьма «продвинутыми», и ими обычно оснащаются весьма дорогие «профессиональные» мониторы.
Казалось бы вот оно, идеальное решение для экономного домашнего пользователя — купить

на грош пятаков

небольшой (по телевизионным меркам) относительно недорогой 26″-37″ бытовой телевизор с Full HD или Ultra HD разрешением, и в результате получить «компьютерный монитор» с большим (по компьютерным меркам) «профессиональным» IPS дисплеем, который к тому же без дополнительных вложений может быть использован и по прямому «телевизионному» назначению (что для дома тоже немаловажно!).
Однако иной раз результатом такого приобретения становится полное разочарование: компьютерная картинка на экране телевизора оказывается намного хуже, чем на простеньком старом мониторе, вместо которого этот телевизор собственно и приобретался.
Причин этого может быть множество, начиная от несоответствия разрешения соединяющего компьютер с телевизором видеоинтерфейса разрешению телевизионной матрицы, способности телевизора выводить картинку «пиксель-в-пиксель», настроек видеокарты (в частности, Overscan), настроек самого телевизора (например, резкости), проблем с кабелем, и так далее.

В данной статье мы рассмотрим только одну из возможных причин, а именно способность видеоинтерфейса, которым подключен телевизор или монитор к компьютеру, передать полное цветовое разрешение 4:4:4.

Для начала собственно тест:

Если на экране Вам отчетливо видна появляющаяся надпись 4:4:4, и лишь слегка угадывается 4:2:2, то значит видеоинтерфейс компьютер-монитор передает полное цветовое разрешение, и на этом собственно можно закончить тест и чтение статьи.

Тем же, кому интересно, как действует этот тест, а также тем, кто видит 4:2:2 и не видит 4:4:4 (или видит примерно одинаково и 4:4:4, и 4:2:2), и при этом хочет попробовать исправить ситуацию добро пожаловать под кат

ВАЖНО: Картинку нужно смотреть издали (c расстояния более диагонали), и ОБЯЗАТЕЛЬНО в НАТУРАЛЬНУЮ ВЕЛИЧИНУ, пиксель-в-пиксель (т.е. при суммарном 100% масштабе), поскольку увеличение или уменьшение картинки от реального размера дает неверный результат теста. Неважно, каким образом Вы этого добьетесь (с помощью браузера, вьювера или каким-то иным путем), важно, чтобы картинка выводилась на экран пиксель-в-пиксель!
Интересно, что подобные проблемы могут наблюдаться не только у тех, кто пытается приспособить недорогой телевизор в качестве компьютерного монитора, но и у обладателей хороших, действительно профессиональных дорогих компьютерных мониторов, в т.ч. Ultra HD разрешения. Хотя в этом случае проблема конечно не в самом мониторе, а в видеокарте или ее драйверах.

Немного теории

Введем понятие Chroma subsampling (Цветовая субдискретизация) — технология кодирования изображений со снижением цветового разрешения, при которой частота выборки цветоразностных сигналов может быть меньше частоты выборки яркостного сигнала.
Технология опирается на особенность человеческого зрения, выраженную большей чувствительностью к перепадам яркости, чем цвета, и позволяет существенно снизить скорость цифрового потока видеоданных за счет определенного снижения цветового разрешения.
В данном случае нам важны Форматы субдискретизации 4:4:4 (т.е. без субдискретизации) и 4:2:2, используемые в рассматриваемых в рамках данной статьи цифровых компьютерных видеоинтерфейсах. Причем в силу некоторых особенностей если DVI всегда передает 4:4:4, то HDMI и DisplayPort способны передавать как 4:4:4, так и 4:2:2. При передаче видео это дает дополнительную гибкость настроек, и может расцениваться как преимущество, ну а при отображении статической «компьютерной» картинки при этом будут видны искажения, а это уже явный недостаток. Так что несмотря на общую схожесть цифровых видеоинтерфейсов DVI, HDMI и DisplayPort данная проблема может проявляться только на HDMI и DisplayPort и никогда не возникает на DVI.

Более подробно останавливаться на этом мы не будем, рассмотрим лишь картинку, показывающую, что происходит при отображении однопиксельной «шахматки» с различными сочетаниями цветов (в частном случае черно-белой) при разных видах субдискретизации:

Хорошо видно, что при всех видах субдискретизации кроме 4:4:4 цвета пикселей шахматки (кроме черно-белой) оказываются сильно искажены.

На реальной компьютерной картинке это в частности приведет к возникновению утомляющих глаза ореолов вокруг букв и других контрастных элементов на цветном фоне, неустранимых настройками.
Ну а в худшем к тому же еще и теряется цветовое разрешение.
Именно это свойство мы и используем в нашем тесте.
«Кто нам мешает, тот нам поможет» (если и не решить проблему, то хотя бы выявить ее).
Итак,

От теории к практике

Фон тестовой картинки представляет собой сине-красную однопиксельную «шахматку» — одна точка синяя (0,0,255), соседняя точка красная (255,0,0) ну и так далее.
Поскольку человеческий глаз с достаточно большого расстояния не в состоянии их различить, он видит некий «суммарный» фиолетовый фон (смесь красного и синего).
Надпись 4:2:2 сделана из таких же красных (255,0,0) и синих (0,0,255) полосок шириной в один пиксель, и точно также «суммируется» глазом (ну, может быть кроме верхнего и нижнего края цифр, где могут проступать небольшие красные или синие артефакты).

Надпись 4:4:4 сделана чистым фиолетовым тоном «половинного» уровня (128,0,128).

Поскольку гамма-кривая на правильно настроенном мониторе намного больше единицы, то «половинный» уровень оказывается заметно темнее «просуммированного» глазом фона «шахматного» красно-синего фона, и на мониторе с правильно настроенной гаммой при цветовом разрешении видеоинтерфейса 4:4:4 будет видна более темная надпись 4:4:4
А вот если режим видеоинтерфейса 4:2:2, то с отображением однопиксельной «шахматки» возникают проблемы.
Дело в том, что в режиме 4:2:2 для этих цветов получается половинное горизонтальное разрешение, поэтому соседние по горизонтали пиксели сливаются, причем естественно без учета настройки гаммы монитора. При этом получается «сдвоенный» по горизонтали фиолетовый пиксель 1×2 «половинного» уровня (128,0,128), т.е. сплошной фиолетовый фон.

Нетрудно убедиться, что это совпадает со сплошной заливкой в надписи 4:4:4, поэтому здесь она полностью сливается с фоном.

В надписи же 4:2:2 соседние по горизонтали пиксели одного тона — красные (255,0,0) в нечетных строках и синие (0,0,255) в четных, поэтому и «суммарный» пиксель 1×2 получается красным в четных строках и синим в нечетных.
Ну, а потом это также «суммируется» глазом, который видит светлую надпись 4:2:2 на ровном несколько более темном фиолетовом фоне.
Естественно могут быть и другие состояния, например если гамма монитора равна единице, то обе-две надписи будут не видны. Но такой монитор однозначно нуждается в настройке.
Какие-то артефакты могут возникать при отклонении настройки резкости, при неточной настройке контраста, ну и так далее.
Но все-таки при отсутствии тех или иных проблем должна четко читаться только надпись 4:4:4 и не читаться 4:2:2.
В принципе данный тест можно попробовать и при старом-добром аналоговом подключении, но в силу особенностей передачи аналогового сигнала из-за ограниченной полосы наверняка будут возникать те или иные искажения цветов красно-синей «шахматки», и поэтому даже в идеальном случае скорее всего будут видны обе надписи: и 4:4:4, и 4:2:2.

Довольно часто бывает, что обе надписи: и 4:4:4, и 4:2:2 отчетливо видны и при цифровом видеоинтерфейсе. Насколько это нормально, и о чем говорит такой результат?

О том, что в связке компьютер-монитор есть какие-то проблемы, напрямую не связанные с цветовым разрешением видеоинтерфейса.
Например, тестовая картинка в силу тех или иных причин (например, из-за настроек Вашего браузера или вьювера) масштабируется при отображении. Если же ее вывести гарантированно в натуральную величину, пиксель-в-пиксель (при суммарном 100% масштабе), то одна из надписей (4:4:4 или 4:2:2) исчезнет, а другая останется. Это очень важное требование при проведении теста, поэтому повторю еще раз:

ВАЖНО: Картинку нужно смотреть издали (c расстояния более диагонали), и ОБЯЗАТЕЛЬНО в НАТУРАЛЬНУЮ ВЕЛИЧИНУ, пиксель-в-пиксель (т.е. при суммарном 100% масштабе), поскольку увеличение или уменьшение картинки от реального размера дает неверный результат теста. Неважно, каким образом Вы этого добьетесь (с помощью браузера, вьювера или каким-то иным путем), важно, чтобы картинка выводилась на экран пиксель-в-пиксель!

Проблемы могут возникать и из-за каких-то особенностей настройки монитора (например, настройки его резкости), и в этом случае тест тоже может не дать однозначного результата.
Ну а в худшем случае могут быть и более глубинные проблемы. Например, видеоинтерфейс честно передает Full HD картинку, соответствующую разрешению

~~монитора~~

телевизора, но сама исходная картинка имеет меньшее разрешение (например, 1280×720), а компьютер ее масштабирует лишь перед самым выводом (этим довольно часто «грешат» популярные сейчас

~~недорогие~~

дешевые Mini-PC.
Но если все же нам удалось добиться того, что результат теста однозначный, но не такой, какой нам хотелось бы увидеть: надпись 4:4:4 неразличима, а 4:2:2 видна во всей своей красе.
Что же делать в этом случае?
Для начала поискать в интернете, способен ли в принципе Ваш телевизор выводить картинку 4:4:4 при компьютерном подключении, если нет, то

~~убиться об стену~~

или смириться, или выбрать другой телевизор (хотя по хорошему эту информацию лучше узнать до покупки), ну а если в принципе может, то курить

~~бамбук~~

мануалы на телевизор и видеокарту (компьютер), искать

~~иголку в стоге сена~~

информацию на форумах (например, LCD телевизоры в качестве монитора?). Возможно в драйвере нужно включить режим Full RGB 4:4:4 (хотя возможно у вас он будет называться Pixel Format = RGB 4:4:4 PC Standart Full RGB или как то иначе), может быть потребуется ручной «тюнинг» установочного inf-файла или системного реестра.
Возможно, что при определенной доли везения с помощью

~~кувалды и какой-то матери~~

полученной таким образом информации Вам удастся добиться желательного результата.
Итак,

удачи Вам в прохождении теста и настройке телевизора, чтобы его картинка не утомляла, а радовала Ваши глаза! 😎

Тесты проверки и настройки монитора

Добро пожаловать

monteon — сервис для теста монитора компьютера или дисплея мобильного устройства. С помощью тестовых экранов вы можете легко настроить параметры вашего монитора, чтобы получить наилучшее качество изображения. Ряд тестов помогут вам оценить качество изображения монитора. Даже с первых тестовых экранов, вы можете откалибровать монитор, отрегулировав яркость, контрастность, фазу синхронизации, резкость и гамму-коррекцию монитора.

Тесты лучше всего рассматривать при тусклом или темном окружающем свете и в полноэкранном режиме. При запуске тестов будет автоматически предложено перейти в полноэкранный режим. При движении указателя мыши внизу экрана появится панель управления тестами. С помощью элементов управления на панели вы сможете выбирать нужный вам тест, поворачивать слайд (если это предусмотрено тестом), вернуться на главную страницу или выключить полноэкранный режим. С левой и правой стороны экрана при движении мыши отображаются кнопки перехода между тестами. Элементы управления для удобства исчезают с экрана при отсутствии движения указателя мыши. Кроме того, предусмотрены горячие клавиши управления. Для перехода между тестовыми экранами используйте клавиши «Влево», «Вправо» или «Пробел», либо колесико мыши. Для поворота слайдов – «Вверх» и «Вниз», для выхода из теста — «Esc».

Если у вас установлены какие-либо системы управления цветом, действующих в операционной системе или дополнительное корректирующее ПО видеокарты, рекомендуется отключить их в первую очередь. Для начала необходимо внести корректировки в настройки монитора, чтобы его характеристики были как можно ближе к идеалу, насколько это возможно, и только после этого использовать какое-либо программное обеспечение управления цветом, чтобы компенсировать любые малые возможные отклонения или недостатки.

Далее описано что и как можно проверить с помощью тестов сервиса monteon, на что следует обратить внимание и прочие полезные советы.

Цветопередача

Этот классический шаблон используется для проверки настройки основных цветов и оттенков. В настоящее время особых проблем с передачей цвета обычно не возникает (особенно на LCD мониторах), так что вам скорее всего даже не нужно изменять эти настройки. Этот тест может быть использован для проверки того, что монитор правильно отображает цвета без каких-либо артефактов. Если ваш монитор поддерживает фильтры (или имеется ПО фильтрации цветов), то вы можете с помощью таких фильтров проверить, что монитор четко передает цвета без примесей (т.е. например, при использовании красного фильтра, красная полоса не должна менять оттенок).

Битые пиксели

В современных мониторах для цветовоспроизведения используется цветовая модель RGB (аббревиатура английских слов Red, Green, Blue — красный, зелёный, синий). Каждый пиксель экрана состоит из трех каналов. Смешивание этих трех цветов в разной интенсивности дают различные цвета, одинаковой интенсивности — оттенки серого. В серии тестов цветопередачи имеются одноцветные шаблонные экраны. В этих тестах используется только один определенный цветовой канал. Отдельно красный экран, отдельно зеленый и отдельно синий.

Эти тесты кроме полноты цвета канала позволяют сделать проверку на битые пиксели или как их еще называют — мертвые пиксели. Для проверки на битые пиксели необходимо на одноцветном тестовом экране внимательно просмотреть весь экран. На нем не должно быть черных точек. Проверять нужно каждый канал, т.к. каждый пиксель состоит из трех каналов. Поэтому совсем не обязательно, что если на одном канале все хорошо, то и на другом будет все в порядке. Если вы нашли черную точку на одном из этих тестов — значит вы нашли битый пиксель. Определенно, наличие дефекта даже в одном из каналов пикселя, приведет к искажению цветовоспроизведения в данном пикселе (точке). Наличие нескольких мертвых пикселей нормально для старых мониторов, но новый не должен иметь таких дефектов.

В данной серии дополнительно имеются цветовые тесты смешивания каналов: желтый цвет (красный+зеленый), пурпурный (красный+синий), голубой (зеленый+синий) и белый (красный+зеленый+синий).

Градиенты

В данной серии тестов представлены экранные шаблоны с плавными градиентами. Все градиенты должны отображаться гладко, без каких-либо полос, линий и резкой перемены цвета. Полосы появляются если монитор не в состоянии правильно воспроизвести истинные цвета и плавный переход. Хороший монитор будет отображать совершенно плавный переход.

Мерцание

На многих VGA-мониторах необходимо корректировать так называемый параметр clock/phase (синхронизация фазы). Данные тестовые изображения лучше всего рассматривать в полноэкранном режиме. На большом расстоянии от монитора они должны выглядеть серыми. При близком рассмотрении должен быть четко виден мелкий узор чередующихся контрастных пикселей (черных и белых).

При неправильно настроенной синхронизации, изображения мерцают или создается впечатление «бегающих пикселей». Или если изображения выглядят сплошным серым цветом (не видно точек даже при близком рассмотрении) или есть черно-белые полосы (вертикальные или изогнутые), то также необходима корректировка.

Большинство мониторов имеют функцию автоматической настройки данного параметра. Обычно она называется «Auto» или «AutoSet». В зависимости от типа монитора могут быть опции ручной настройки.

Резкость

Резкость очень важна. Резкость отвечает за уровень четкости границы между светлыми и темными участками. Например, если вам кажется, что буквы текста размыты, то скорее всего уровень резкости недостаточен. Настроив определенный уровень резкости на дисплее можно получить приятный для глаза картинку или текст. Но чрезмерная резкость так же плохо, как недостаточная.

В отличие от яркости, контрастности, цвета и оттенка, не существует «идеального» уровня резкости. Т.к., по крайней мере частично, восприятие и оптимальное значение резкости изображения зависит от целого ряда факторов, включая способ отображения, размер экрана и как далеко вы обычно находитесь от экрана.

На тесте, пример которого приведен выше, при достаточном уровне резкости вы должны четко видеть мелкие узоры в шахматном порядке. При недостатовной резкости некоторые квадраты сливаются в сплошной серый цвет. Центральный круг должен четко выделяться.

На другом тесте вы должны видеть четкие прямогуольники и линии без размытых краев, ореолов и прочих артефактов. Диагональные линии также должны быть ровными.

Контрастность и яркость

В данной серии тестов на изображениях вы должны видеть четкие границы между полосками и квадратами. Если какие-то участки сливаются и становятся одного цвета или не видны на фоне вовсе, то значит необходимо отрегулировать яркость и контрастность. На хорошем мониторе, вы должны увидеть равные ступени яркости во всем представленном в тестах диапазоне и во всех цветах.

Зонная яркость

Этот тест хороший способ проверить уровень общего воспроизводства яркости, и не плохой шаблон для проверки четкости. Центральная часть экрана должна выглядеть гладкой и чистой. Дальше от центра, ближе к краям, контуры должны cтановиться все более и более резкими и менее гладкими. Ближе к краям экрана могут появиться мнимые ложные концентрические окружности. Если эти контуры яйцевидные или овальные, то что-то не так. В углах экрана возможен небольшой, почти незаметный спад яркости. Если спад яркости большой или же все сливается, то это не так хорошо.

Геометрия и сетки

Эти тесты предназначены для проверки правильной геометрии и вписываемости воспроизводимого монитором изображения.

Отсечение изображения

Не каждый дисплей на самом деле показывает вам каждый пиксель, который передается видеокартой монитору. Этот тест покажет вам, как часть изображения отсутствует. Если монитор настроен правильно, вы должны увидеть белую линию на внешней кромке всех пронумерованных прямоугольников по всему краю экрана. Если у некоторых прямоугольникв не хватает внешней белой линии у края экрана, то это значит, что край изображения обрезается. Номер у такого отсеченного прямоугольника показывает как много пикселей не хватает на этом краю экрана.

Формат 16:9

Тест, пример которого приведен выше, предназначен для проверки широкоформатных дисплеев с соотношением сторон 16:9. Здесь вы должны увидеть сетку из 16 одинаковых квадратов по горизонтали и 9 таких же квадратов по вертикали. По углам должы быть видны окружности правильной формы. Если вы их не видите или они отсечены или искажены, то ваш монитор либо не поддерживает соответствующий режим, либо необходимо настроить масштабирование изображения, которое может быть в сервисном меню дисплея.

Запустить тесты

Примеры различных изображений с широким цветовым охватом

Ниже приведены примеры изображений для демонстрации широкой гаммы. Там несколько версий каждого изображения: одна в sRGB, затем некоторые в других цветовых пространствах с более широкой гаммой, а затем версия где выделены пиксели за пределами sRGB.

Вы можете переключаться между версиями, нажимая кнопки ниже Изображение. Вы также можете изменить цвет фона этой страницы:

Цвет фона страницы:

Если вы не используете широкоформатный дисплей для просмотра этих изображений, разные версии могут быть очень похожи, хотя цвет сопоставление может привести к разнице.

Есть и более интерактивная версия из этих примеров с ползунком для отображения изображений с широкой гаммой.