Что такое TV Video Interpolation и как его отключить

Что такое TV Video Interpolation и как его отключить

У вашего телевизора есть эффект мыльной оперы? Вот как убить видео интерполяцию

Вы только что купили новый телевизор, настроили его и взволнованно включили его впервые. Но вдруг разочарование. Картинка выглядит смешно. Ситкомы и драмы выглядят «слишком реальными». Фильмы выглядят так, как будто они сняты на старую видеокамеру. Что не так с вашим новым телевизором? Не парься. Это не связано с разрешением 4K, большим динамическим диапазоном (HDR) или даже с технологией панели в телевизоре.

То, что вы видите, называется видео-интерполяцией, или «эффектом мыльной оперы», и это то, о чем даже Том Круз хочет, чтобы вы знали. Хорошей новостью является то, что ее легко исправить, и это поможет вам лучше наслаждаться любимыми фильмами и телепередачами.

Все, что нужно знать о частоте развертки телевизора 4K

В обсуждениях телевизоров 4K постоянно поднимается вопрос о частоте обновления кадров. На то есть весомые причины. С одной стороны, частота обновления кадров напрямую влияет на получение удовольствия от просмотра видео контента, будь то фильмы или спортивные видео трансляции.

С другой стороны, производители телевизоров сами запутывают покупателей специфическим жаргоном, которым они описывают данную функцию в спецификациях. Главная проблема их описаний в том, что это либо откровенный обман, либо неверно технически. В результате даже специалист не всегда может разобраться в их описаниях.

Данная статья написана с целью отбросить все жаргонные словечки и маркетинговую терминологию, чтобы доходчиво объяснить читателю три простые вещи: что такое частота обновления кадров применительно к видео, что такое «естественная» (native) и «улучшенная» (enhanced) частота обновления кадров, и какой эффект оба типа развертки оказывают на качество картинки, которую показывает телевизор.

Все современные премиумные 4K телевизоры, такие как Samsung KS9500, работают с «естественной» (native) частотой развертки в 120 Гц.

Что же такое частота обновления кадров?

На самом фундаментальном уровне частота обновления кадров является тем, что обозначает ее название. Это частота, с которой ваш телевизор обновляет картинку каждую секунду. Чем выше частота обновления, тем более плавную и естественную картинку вы видите на экране. Частота обновления кадров имеет особое значение для динамичного видео высокого разрешения. У каждого видео есть предел, до которого можно увеличивать частоту обновления кадров.

Важно понимать, что телевизор не может добавлять «детализации» к видеоисточнику. Все детали уже находятся внутри видео, а телевизор может лишь обрабатывать сигнал.

Если в качестве примера взять пленку, которую крутят в кинотеатре, то там эквивалентом частоты кадров будут 24 кадра в секунду. Затем эти 24 кадра конвертируются в 30 кадров для телевещания. После этого проводятся некоторые манипуляции с видео и получаются 60 кадров в секунду, которые соответствуют «развертке» в 60 Гц – формате, в котором сегодня выпускается большинство цифрового видео.

4К телевизоры способны работать как в режиме 60 Гц, так и в режиме 120 Гц (60 или 120 картинок в секунду). Старые HD телевизоры работают в основном при 60 Гц (многие модели на самом деле при 50 Гц). Поскольку от 4K телевизоров ожидают высочайшего качества, 60 Гц тут же стали чем-то вроде устаревшей технологии, и сейчас все 4K телевизоры поддерживают частоту развертки равную 120 Гц.

Как связаны частота обновления кадров и количество кадров в секунду видео источника?

И конечно же возникает еще один вопрос: что происходит при просмотре видео 60 Гц на телевизоре со 120 Гц? Телевизор распознает 60 Гц источника и после этого может совершить несколько манипуляций или «улучшений», чтобы показать корректное изображение.

Кадровая интерполяция

Первый метод, который мы рассмотрим, называется кадровой интерполяцией, и эту технологию используют все современные телевизоры, в том числе и 4K телевизоры. Суть данной технологии в том, что берутся два или более разных видео кадра, после чего они накладываются друг на друга и результат данной операции показывается между реальными кадрами. В результате картинка получается немного более смазанной.

Следующий метод называется «вставка черных кадров» (black frame-insertions, BFI). Данная технология заключается в том, что вместо пропущенных кадров вставляются черные кадры. Данный метод позволяет бороться с размытием при движении в кадре (motion blur).

Пример метода BFI.

Что же такое motion blur в 4K телевизорах?

Размытие при движении это проблема видео источника. Оба метода, описанные выше, нужны для того чтобы избежать подобного эффекта при 120 Гц и 60 Гц. Нужно так же понимать, что телевизоры со 120 Гц намного лучше контролируют размытие, чем их 60 Гц аналоги. Размытие, как явление, которое мы воспринимаем своим глазом – это составная честь нескольких факторов. Прежде всего это размытие, свойственное типу матрицы телевизора. Второе, это рассинхронизация развертки и количества кадров в секунду. Третье, это размытие, которое было «зафиксировано» камерой при съемках.

Телевизор не может ничего сделать с размытием, которое возникло при съемках. Интерполяция и BFI нужны для борьбы с первыми двумя причинами возникновения размытия. Оба способа «обманывают» наш мозг так, что мы видим более четкую картинку при просмотре фильма или спортивной трансляции.

Чем лучше 4K телевизор может «подгонять» картинку (24p, 30fps, 60fps) под свои 120 Гц, тем естественней и приятней она будет смотреться. Разумеется, это еще и означает уменьшение дрожания картинки и снижение уровня размытия. Одно из ключевых отличий хорошего 4K телевизора от плохого, в методах обработки картинки с движением в кадре. Чем дешевле телевизор, тем хуже он устраняет вышеперечисленные негативные эффекты.

Отличными примерами телевизоров 4K с разверткой в 120 Гц и хорошим подавлением размытия и дрожания картинки являются телевизоры Samsung 2015 и 2016 годов выпуска, а так же телевизоры LG OLED 4K, которые начали выпускать в этом году.

Как связаны частота обновления кадров и компьютерные игры?

4K телевизоры сегодня очень часто используют в качестве гигантских игровых мониторов и подключают их к компьютерам через HDMI.

Большая часть современных 4K телевизоров отлично работают в роли мониторов, потому что их частоты обновления кадров поддерживают две функции. С одной стороны, все основные брэнды, выпускающие 4K телевизоры в 2015 и 2016 годах, отлично работают при 60 кадрах в секунду, из-за того, что их частота развертки равна 60 Гц. С другой стороны, практически все телевизоры поддерживают 120 Гц, что делает комфортной игру при 120 кадрах в секунду.

Примеры моделей 4K телевизоров, которые отлично подойдут для игр при 60 Гц: Samsung JU7100, LG OLED 4K EF9500, Samsung SUHD KS8000.

4K телевизоры, которые поддерживают Full HD при 120 Гц это Sony X810C и X850C.

Что же значат «улучшения» частоты кадров применительно к 4K телевизорам?

Прежде чем мы продолжим, запомните одну фундаментальную и простую вещь, которая позволит избежать недопонимания в будущем. Частота развертки может быть только 60 Гц или 120 Гц.

Любая, указанная производителем, частота развертки выше 120 Гц является следствием действия более интенсивных версий интерполяции или BFI. Такие «улучшенные» развертки могут достигать 240 Гц. У каждого производителя данная «технология» называется по своему.

Если 4K телевизор предлагает частоту развертки 60 Гц, то «улучшенной» (enhanced) разверткой будут 120 Гц, если обычная развертка телевизора 120 Гц, то «улучшенная» будет 240 Гц. Примеры таких разверток и их названия включены в список, с которым вы можете ознакомиться ниже:

• Sony: MotionFlow
  • 120 Гц при 60 Гц native refresh и 240 Гц при 120 Гц «родной» (native) развертке
• Samsung: Motion Rate
  • 120 Гц при 60 Гц native и 240 Гц при 120 Гц native развертке
• LG: TruMotion
  • 120 Гц при 60 Гц native и 240 Гц при 120 Гц native
• Vizio: Effective Refresh Rate
  • 120 Гц при 60 Гц native и 240 Гц при 120 Гц native. Vizio предлагает развертку “Clear Action”, которая удваивает переработанную картинку. В итоге получаются цифры наподобие 480 Гц и 720 Гц для 60 Гц или 960 Гц для 120 Гц. Эти цифры ничего не значат и были придуманы для того, чтобы впечатлить потенциального покупателя.
• Panasonic: Image Motion
  • 120 Гц при 60 Гц native и 240 Гц при 120 Гц native

Графики, подобные этому, обманывают покупателей и заставляют их думать, что существует развертка выше 240 Гц. На самом деле развертки выше 240 Гц никак не влияют на качество картинки.

Заключение

В большинстве случаев обычной развертки в 120 Гц будет достаточно. Некоторые телевизоры предлагают отличное качество картинки и контроль движения в кадре при 60 Гц. Разница между 60 Гц и 120 Гц будет едва заметна на видео, которое сделано под 60 Гц. Дополнительные технологии улучшения движения в кадре (такие как удвоение частоты обновления) являются хорошим бонусом в специфических ситуациях, например при просмотре спортивных состязаний, где размытие добавляет эффект присутствия. На все технологии, делающие частоту развертки выше 240 Гц, можно смело не обращать внимания.

Преимущества частоты 120 Гц

Если ваш телевизор или монитор поддерживает вход 120 Гц и подключен к ПК или игровой консоли, то именно здесь наличие экрана с частотой 120 Гц может быть большим преимуществом. Хотя сегодня очень редко можно найти другой контент, кроме игр с такой частотой кадров. На которые частота оказывает значительное влияние на воспринимаемое движение.

Картинка со скоростью 120 кадров в секунду будет выглядеть намного четче. Это связано с тем, что кадры со скоростью 120 кадров в секунду остаются на экране в течение половины времени, которое составляет 60 кадров в секунду. Когда ваш взгляд отслеживает движущийся объект по экрану, он смешивает два кадра вместе. Поскольку у контента со скоростью 120 кадров в секунду в два раза больше шагов, он не производит столько смешивания, что так же называется размытием.

С английского ppi расшифровывается как pixels per inch, что в переводе – «пикселей на дюйм». Именно эта характеристика и будет определять, увидите ли вы пиксели на экране или картинка будет абсолютно четкой и гладкой.

В современных смартфонах ppi может достигать отметки в 600 пунктов, но стоит ли покупать телевизор с таким же показателем? Ответ – нет. На смартфон мы смотрим с расстояния примерно 30 сантиметров, а на телевизор – с двух метров. Исследования показали, что человеческий глаз не будет различать пиксели на экране с меньшим ppi, если смотреть на него с определенного расстояния.

Вывод

Надеюсь, эта статья оказалась полезной, и вы будете знать, на что следует обращать внимание при покупке нового телевизора в отношении частоты обновления экрана.

Поскольку производители телевизоров обычно не имеют четкого представления о некоторых характеристиках дисплеев, вам всегда следует искать подробный обзор телевизора и видеть собственную частоту обновления панели, эффективную частоту обновления и тип технологии, которую телевизор использует для увеличения частоты кадров.

Динамический контраст

Часть телевизоров предлагает и такую функцию. Суть заключается в том, что ТВ автоматически подбирает уровень контрастности в зависимости от изображения, как правило, путем регулировки отдельных светодиодов подсветки. Соответственно, динамический контраст работает лучше всего на Direct LED с большим количеством светодиодов, а также на OLED телевизорах, где можно контролировать буквально любой пиксель.

Однако многие пользователи утверждают, что динамическая контрастность по факту ухудшает качество картинки. Проблема в том, что освещенность комнаты остается неизменной, поэтому оптимальный уровень контрастности следует подбирать именно под окружение, а не постоянно менять его в зависимости от сцены. К тому же, увеличение яркости белого обычно отрицательно сказывается на насыщенности черного. Иногда изменение подсветки просто не успевает под смену кадров, что также вносит дискомфорт при просмотре.

«Эффект мыльной оперы». Как найти и отключить

Успокоим, это абсолютно не связано с разрешением 4K (это можно встретить и в Full HD моделях), большим динамическим диапазоном или с технологией изготовления панели телевизора. Те проблемы, что вы видите на экране, называются «видео интерполяцией», или «эффектом мыльной оперы». Но самое главное, что это легко исправить и останется только наслаждаться любимыми фильмами и передачами.

«Эффект мыльной оперы» это

При просмотре определенного контента, можно подумать, что эффект мыльной оперы является ошибкой обработки изображения процессором телевизора. Но, как ни странно, это следы обработки специальной функции, которой оснащены практически все современные телевизоры. В зависимости от производителя это может скрываться под различными именами.

Но сама технология, отвечающая за это, известна как «интерполяция видео» (Video Interpolation) или как «сглаживание движения» (Motion Smoothing). Эта функция специально добавлена в большинство современных LCD телевизоров и служит для решения некоторых проблем отображения картинки. Стоит ли исправлять эту ситуацию самостоятельно?

Дело в том, что в отличие от старых телевизоров (ЭЛТ) или плазменных панелей, современные ЖК матрицы имеют проблемы с размытостью изображения. Некоторые матрицы более чувствительны к этому минусу, чем другие. Но когда 4K телевизор должен отображать на экране фрагмент с быстрым движением (спортивное состязание, видеоигры при подключенном компьютере или через консоль) размытие контуров может быть чрезмерным, «затеняя» детали оставшегося изображения.

Чтобы решить эту проблему, производители телевизоров стали применять матрицы с более высокой частотой обновления кадров, перейдя от частоты обновления 60 Гц, используемой в старых телевизорах, к более современным 120-герцовым панелям.

Так как в большинство телевизоров не поставляется с такой частотой кадров, то сглаживание стали улучшать «подделкой» более высоких частот кадров. Просто вставляются «лишние» изображения между фактическими 30 или 60 кадрами в секунду (которые обычно являются самыми распространенным контентом – кабельный провайдер, игровая консоль или стандартная телевизионная антенна).

Эти новые изображения (вставки кадров) создаются в тот момент, когда телевизор анализирует исходное изображение и в цифровой форме «догадывается», какие новые кадры должны быть вставлены. Эту «игру в угадывание кадров» так же используют в некоторых моделях OLED телевизоров.

Итак, функция сглаживания отлично работает при воспроизведении динамичных сцен (спортивные программы и игры) благодаря способу записи или воспроизведения контента. Но на самом деле человеческий глаз привык видеть более низкую частоту кадров во многих телепередачах и обычных фильмах, большинство из которых снимаются с частотой 24p.

Именно из-за этого происходит непривычное восприятие, когда на экране мы видим фильм, снятый со скоростью 48 fps, а не со скоростью 24 fps. Это старые киноленты, которые позже были преобразованы цифровыми камерами или проекторами. Большинство пользователей при просмотре думают, что картина выглядит неестественно и «слишком реально». Вам это знакомо?

Более того, воспроизведение 24 fps контента с интерполяцией кадров до 120 Гц отображает на экране большую путаницу с кадрами, так как добавляется еще больше «мнимых» кадров, которых никогда не существовало в исходнике. В конце концов, для глаза эта функция убирает дрожь между кадрами, которые пользователь «надеется» увидеть. Именно по этой причине человек воспринимает это как раздражающий фактор. Тем не менее, сглаживание необходимо современному 4K телевизору.

Преимущества сглаживания движения

Как мы говорили ранее, сглаживание движения отлично работает при просмотре динамичных сцен, которыми являются спортивные трансляции и подключенные игровые консоли (или компьютер через HDMI). При этом мы получаем более «плавный» вид изображения на экране. Тут стоит отметить, что все это зависит от человека.

Некоторые люди более чувствительны к восприятию «эффекта мыльной оперы». Тогда только одно – займитесь реальным спортом, а не просиживанием перед экраном телевизора. Есть категории людей, которым наоборот нравиться смотреть «мыльные» передачи. Им кажется, что именно так снято кино.

Некоторые, хотя их мало, предпочитают просмотр с включенным сглаживанием. И наконец, есть пользователи, которые по различным причинам просто не замечают этого эффекта. Если наш читатель ресурса UltraHD.su остановился на этой статье и задался вопросом, почему этого никогда не видел (этот так называемый эффект «Soap Opera»), то вы можете быть одним из них — и это нормально.

Если вы не замечаете сглаживание или предпочитаете его, то не стоит оставлять эту функцию включенной. Сглаживание не вредит зрению, если кто обеспокоен этим вопросом. Но с другой стороны, если для вас это невыносимо – отключить!

Многоликость Soap Opera

Как исправить ситуацию «Мыльной Оперы» на экране вашего телевизора. На самом деле и в большинстве случаев все, что от вас потребуется — это отрегулировать всего одну настройку на телевизоре, и эффект «Soap Opera» будет побежден. Сложность заключается в точности определения как называется этот параметр в телевизоре.

Затем потребуется убедиться, что он отключен для всех источников (для различных интерфейсов). Игра слов в названиях параметров (Как «ЭТО» называется? Почему я не могу найти эти настройки? Где эти настройки? И т.д.) Дело в том, что каждый производитель 4K телевизоров применяет свой термин для функции сглаживания.

Так LG называет это «TruMotion», Samsung именует это «Auto Motion Plus», Sony предпочитает «MotionFlow». За исключением нескольких случаев, когда в настройках вашего телевизора есть явное ключевое слово «движение» где-то в названии одного из пунктов в меню. Но есть и исключение, например, производитель Hisense эту функцию обозвал замысловатым «UltraSMR».

Где настройки «Мыльной оперы»

Итак, найти настройку на вашем телевизоре. Этот пункт, часто находится в настройках изображения, но именно то, в каком месте он находится, будет зависеть от производителя. Кроме этого, на некоторых моделях может быть специальная кнопка для включения или выключения этой функции на пульте ДУ.

Однако современная тенденция упрощения телевизионных пультов, это не приветствует, особенно это касается свежих моделей телевизоров. Чтобы найти функцию сглаживания нужно зайти в меню «Настройки» и найти подменю «Настройки изображения». Часто сглаживание движения отображается в самом низу традиционных настроек, например, яркость, контрастность и четкость.

В некоторых случаях искомый пункт находится в отдельном разделе, называемым «Дополнительные параметры изображения» или что-то в этом роде. Некоторые модели телевизоров применяют функцию сглаживания только в определенных режимах отображения, поэтому такие настройки могут находиться в одноименных вариантах «Спорт» или «Яркое изображение».

Но автоматическое включение можно отключить только в настройках режима «Кино» — тогда эффект «мыльной оперы» будет побежден. В общем, это дело «творческое» и требует некоторого усердия от пользователя для получения наилучшего возможного изображения – «найти и обезвредить» придется самостоятельно поковыряться в менюшках.

Стоит отметить и такой момент. Если используется встроенное приложение на Smart TV для воспроизведения стримингового источника, то настройки изображения могут не применяться к потоковому контенту. Примером могут служить приложения Netflix или Hulu. Эту установку нужно попытаться отключить в настройках приложения.

Ведь это своего рода программный проигрыватель, встроенный в телевизор. Иногда встречается «Глобальный» параметр для всех настроек отображения динамичных сцен, тогда это сразу применяется для всех источников.

Итак, все сделано – найден нужный пункт в меню, избавились от «страшного эффекта мыльной оперы», но теперь обнаруживается, что на экране все выглядит немного размытее, чем раньше… Из практики, многие пользователи подтверждают, что для некоторых моделей 4K телевизоров это просто компромисс в отображении картинки на экране.

С ним можно бороться путем включения или выключения искомого пункта меню. На некоторых дорогих и продвинутых телевизорах, можно встретить функции уменьшения размытия, которые располагают плавным сглаживанием движения. Для этого есть диапазонный движок сглаживания.

Его можно регулировать для выбора оптимального эффекта. В итоге, чем больше настроек в телевизоре, тем больше вероятность хорошего уменьшения размытости и дрожания (эффект заикания) без ненужных побочных эффектов для изображения в целом.

Что даёт Auto Frame Rate

Параметры Auto Frame Rate с поддержкой смены частоты и разрешения экрана

Именно для этого и нужна фишка под названием “Auto Frame Rate“. Наличие данной опции в телевизоре или приставке будет лучше сотни искусственных “уплавнялок” и “сглаживалок” картинки.

В идеале система должна подстраивать не только частоту кадров, но и разрешение. Так получится смотреть контент без каких-либо искажений. Телевизор при этом не будет делать апскейл картинки, самостоятельно дорисовывая несуществующие пиксели.

Разделяют два вида Auto Frame Rate: системный и программный. В первом случае фишка включается на уровне всей используемой системы (телевизионной ОС или операционки ТВ-бокса), а во втором – только в конкретном приложении-плеере.

Настройка Auto Frame Rate на уровне операционной системы Android TV

Первый случай более удобный, не требует дополнительных настроек и срабатывает сразу же после активации. Просто находим тумблер “Auto Frame Rate” в параметрах своей панели или в настройках Android TV и активируем его. Фишка появилась в Android TV начиная с шестой версии и есть в параметрах многих фирменных ТВ-оболочек.

После активации система будет пытаться распознать количество кадров в любом просматриваемом контенте и автоматически подстраивать частоту экрана под видео. С одной стороны это удобно, но с другой – любая смена видеорежима приводит к пропаданию картинки на 1-3 секунды.

Если просто включить фильм и смотреть его за один раз без перерывов, потерпеть пару секунд на смену режима можно. Другое дело, когда вы будете смотреть телевизионные каналы, IPTV, YouTube или просто трейлеры фильмов в каталоге стримингового сервиса. При переключении на новый канал или при начале воспроизведения любого ролика картинка на экране будет пропадать на несколько секунд. Подобный эффект возможен даже при перемотке видео.

Включение Auto Frame Rate в популярном плеере Vimu на Android TV

Программный способ требует настройки, но имеет неоспоримые преимущества. Можно включить Auto Frame Rate только в нужных приложениях. Есть возможность задать отсрочку его включения, например, установить 5-секундную задержку, которой хватит для пауз при переключении каналов или перемотке видео. Когда окончательно выберите контент для просмотра, приложение активирует Auto Frame Rate и сменит частоту экрана.

Многие сторонние приложения-плееры имеют умные алгоритмы активации AFR и не требуют от пользователя никаких ручных манипуляций. Утилиты вроде KODI, Smart Youtube, Perfect Player, Vimu, Amazon Video, TiviMate и другие уже имеют встроенный Auto Frame Rate.

Показатель PMI и выбор телевизора

По большому счету, при выборе телеаппарата уделять индексу PMI существенное внимание нет необходимости. Данный показатель скорее является маркетинговым ходом, а не реальной технической характеристикой, тем более что разные изготовители трактуют его по-своему, а единых стандартов нет.

Обращать внимание на PMI следует только при покупке телевизора LG, сравнивая изделия различных линеек. Предельное значение показателя динамичных сцен в аппаратах этого производителя может составлять 2000 PMI. Компания гарантирует показ более естественного изображения при повышенном PMI. Соответственно, чем выше этот индекс, тем телевизор будет стоить дороже.

Чтобы проверить, насколько работает данная технология, необходимо закачать на флэшку видео, где присутствуют динамичные сцены, например, движение машины по автотрассе. Качество видео должно быть Full HD 1920х1080. Затем при выборе телевизора в магазине нужно попросить продавца воспроизвести это видео на приборах с разными PMI. Если существенной разницы нет, то можно покупать более дешевый телевизор с более низким индексом динамичных сцен.