Название статьи - один из комментариев к статье "Телевизоры четвертого (и последнего) поколения".
Телевидение = контент
Мы постоянно говорим: по телевизору смотреть нечего - нет контента. А вспомним (кто может) 1954 год.
Вот некоторые передачи (в будние дни передачи начинались в 20 часов, в воскресенье еще в 12 часов. В четверг - выходной день).
23 апреля 1954. Сегодня по телевизору – «Мещанин во дворянстве», постановка театра «Комеди Франсез» (на французском).
30 апреля 1954. Новая кинокомедия «Верные друзья».
3 мая 1954. Документальный фильм «Рассказ об автомобиле». Потом было кино «Юность Шопена».
4 мая 1954. Тележурнал, потом кино «Учитель».
8 мая 1954. Документальный фильм «Человек идет по следу». Потом была кинокомедия «Близнецы».
Вот такой был контент 70 лет назад.
А теперь перенесемся в 2024 год.
Так же, как смартфон пришел на смену телефону, так и смарт ТВ заменило обычное эфирное ТВ. Вот цитата из википедии: "Smart TV (умное телевидение) — это телевизор (в роли дисплея), с интегрированным интернетом и интерактивными функциями, которые позволяют пользователям получать музыку и видео, просматривать веб-сайты и фотографии. Телевизоры Smart TV — это технологическое слияние компьютеров, телевизоров и цифровых медиаплееров." Поэтому сегодня только очень ленивый человек, располагая возможностью смотреть МНОГИЕ ТЫСЯЧИ программ, может говорить о нехватке контента.
Телевизоры = качество
Существенно на качество изображения влияют два параметра ТВ матрицы: тип элемента отображения (светоизлучающий или светопропускающий элемент) и информационная емкость (разрешение по горизонтали и вертикали в пикселях).
Собственный контраст (черное должно быть черным) существенно влияет на качество изображения. Светоизлучение (LED, OLED, QD-LED, QD-OLED, QDEL) имеет существенно более высокий собственный контраст по сравнению со светопропусканием (ЖК). Это вытекает непосредственно из физики процессов.
Вторым важным параметром является быстродействие элементов изображения: чем оно больше, тем больше можно увеличивать частоту регенерации и тем меньше будут искажения изображений в динамике. Максимальное быстродействие (время включения и выключения - единицы наносекунд) имеют LED, QD-LED, QDEL. Средним быстродействием обладают OLED и QD-OLED (единицы микросекунд). И самое низкое быстродействие имеют ЖК (единицы миллисекунд).
Информационная емкость ТВ матрицы также влияет на качество картинки. В статье "Как установить светодиодный экран?" рассматривалась связь разрешающей способности человеческого зрения с максимальным углом зрения. На следующей картинке показана более детальная связь разрешения с дистанцией наблюдения.
В последнее время на рынке присутствуют телевизоры не ниже FHD (1920х1080), постепенно замещаемые телевизорами 4К UHD (3840×2160 пикселей). Соответственно, более половины ТВ передач ведется в разрешении HD, а процентов 5 - уже в формате 4К.
Для передачи ТВ в формате FHD без кодировки, при частоте кадров 60 герц и трех цветах, потребуется 1920 x 1080 x 60 x 3 = 370 Мбит/с. К счастью, придуман видеокодек для сжатия изображений: Н.264. Степень сжатия (с потерей качества) для Н.264 составляет 102 раза. Пропускная способность этого кодека в итоге составляет 6 Мбит/с для FHD и 32 Мбит/с для UHD. В статье "Магия Н.264" популярно описан этот кодек.
Сравнительно недавно появился улучшенный кодек Н.265, который от 25% до 50% эффективнее, чем H.264 (4 Мбит/с и 15 Мбит/с соответственно). Поэтому, появление такого кодека приведет к дальнейшему увеличению передач в формате 4К.
В любом смарт телевизоре присутствует графический процессор. Каждая из ведущих фирм, выпускающих телевизоры (Samsung, LG, Sony, Toshiba etc.), выпускает свой телевизионный процессор, предназначенный для улучшения качества изображения. Несмотря на обилие названий (супер-, ультра-, сверх-), обработка изображения сводится к трем вещам: шумоподавление, улучшение динамики и растяжка диапазона. С шумоподавлением все понятно (вернее, не до конца понятно: откуда берутся шумы при полностью цифровой передаче?). Улучшение динамики предполагает плавность движения быстро перемещающихся объектов. Растяжка диапазона = повышение контраста предполагает увеличение отношения максимальной яркости к минимальной (если в кадре максимальная яркость составляет 200, а минимальная - 100, то после обработки максимальная яркость может составить 250, а минимальная - 50, т.е. контраст изображения в данном кадре повысится с 2 до 5).
Для показа изображений с низким разрешением на телевизорах FHD и UHD применяется интерполяция, которая растягивает изображение, делая его более плавным, но не добавляет информации, а в ряде случаев (например, наклонная линия единичной толщины), может даже ухудшить исходное изображение.
Сейчас, для повышения качества изображения на всем кадре, не хватает производительности графического процессора (за один кадр нужно обработать от 2 до 8 миллионов пикселей). Поэтому обрабатываются только небольшие, но самые информативные части кадра (например, быстро перемещающиеся или выделяющиеся по цвету и яркости).
Ценой сжатия является существенное снижение качества изображения И только благодаря особенностям (недостаткам) человеческого зрения, которое учитывают вышеупомянутые кодеки, мы видим ТВ картинку приемлемого качества.
Что ждать дальше? Неминуемое повышение скорости интернета позволит работать с кодеками с меньшим сжатием, следовательно с более высоким качеством. Увеличение быстродействия ТВ процессоров вместе с распараллеливанием обработки информации позволит улучшить качество изображения как в деталях, так и в целом.