Jaki sens ma „regulacja” ostrości na monitorze?

Nowoczesne monitory często mają ustawienie „ostrości”.

Ale tak naprawdę nie rozumiem, jaki sens ma istnienie takiego otoczenia.

Oprogramowanie prosi monitor o wyświetlenie określonego wzorca 32-bitowych wartości RGB, prawda?
tzn. system operacyjny może żądać od monitora każdej klatki wyświetlenia konkretnej mapy bitowej 1920 × 1080 × 32.

Ale dostosowanie „ostrości” oznacza, że ​​wartości pobliskich pikseli wpływają na siebie nawzajem, co wydaje się sugerować, że dane wejściowe nie są już wiernie reprezentowane ... co oznacza, że ​​nie wyświetla już tego, o co jest proszony, co nie powoduje zmysł. Po prostu nie widzę, gdzie to pozostawia logiczne miejsce na regulację ostrości.

Skąd dokładnie pochodzi stopień swobody regulacji ostrości?

Według https://www.cnet.com/uk/how-to/turn-down-your-tv-sharpness-control/ „ostrość” na ekranie LCD jest częścią przetwarzania końcowego.

Nawet pomijając przeskalowanie / próbkowanie w górę (np. Przy próbie wyświetlenia sygnału SD na monitorze HD) oraz złożoność kalibracji kolorów, monitor nie zawsze wyświetla obraz zgodnie z podanym. To niefortunny efekt uboczny marketingu.

Producenci monitorów lubią odróżniać swój produkt od innych produktów. Z ich punktu widzenia, jeśli podasz ten sam sygnał do monitora i tańszego konkurenta, i wygląda to identycznie, to źle . Chcą, abyś wolał ich monitor. Jest więc mnóstwo sztuczek; zwykle po wyjęciu z pudełka jasność i kontrast są nakręcone ponad to, co jest rozsądne. „Ostrość” to kolejna sztuczka. Jak sprawić, by Twoje zdjęcie wyglądało ostrzej niż konkurencja, która wyświetla zdjęcie dokładnie tak, jak zostało wysłane? Oszukać.

Filtr „ostrości” jest skutecznie stosowany w Photoshopie i podobnych programach. Poprawia krawędzie, aby przyciągały wzrok.

Oryginalne pytanie: Skąd dokładnie pochodzi stopień swobody regulacji ostrości?

Ostrość jest bezpośrednio związana z rodzajem sygnału i oglądanej treści. Filmy zazwyczaj wyglądają lepiej, gdy ostrość jest zmniejszona, a piksele mogą się nieco rozmazać. Z drugiej strony wyświetlacz komputera chciałby mieć wysoką ostrość dla czystego tekstu i ostrych obrazów. Gry wideo to kolejny przykład, w którym wyższa ostrość jest lepsza. Sygnały telewizyjne niskiej jakości można również poprawić za pomocą funkcji kontroli ostrości.

Ponieważ monitory mogą być używane do wyświetlania ekranu komputera, filmu lub praktycznie dowolnego źródła wideo, ostrość jest nadal użytecznym ustawieniem.

https://www.crutchfield.com/S-biPv1sIlyXG/learn/learningcenter/home/tv_signalquality.html

EDYCJA: PO wskazał w komentarzach, że to nie odpowiada na pytanie.

OP: Gdzie w tym problemie jest miejsce na jakąkolwiek regulację? Na przykład, jeśli powiem ci x = 1 iy = 2, a następnie powiedz „och, i chcę x - y = 3”. To nie ma sensu.

Proces konwersji obrazu na żywo / wideo na elektryczne sygnały analogowe / cyfrowe, transmisji na jakimś medium i odtworzenia tego obrazu na urządzeniu wyświetlającym NIGDY nie jest procesem 1 do 1.

W grę wchodzą szum sygnału, utrata kompresji, warianty produkcji i wyposażenia, rodzaj okablowania / sygnału i inne czynniki. Wszystkie korekty na monitorze zostały zaprojektowane tak, aby ze sobą współpracować, aby zapewnić użytkownikowi końcowemu najwyższą jakość oglądania - według użytkownika końcowego. Interpretacja jest całkowicie subiektywna.

OP: Ta odpowiedź nie odpowiada na pytanie, dlaczego widz dostosowuje ostrość, gdy jest to już określone przez twórcę treści (czy to Spielberg, czy Excel).

Jeśli mamy postępować zgodnie z tą logiką, to dlaczego monitory potrzebują JAKICHKOLWIEK regulacji? Odpowiedź jest taka, że ​​to, co widzimy na ekranie, nie jest w 100% dokładną reprezentacją oryginalnych danych.

Masz rację, że dla idealnej reprodukcji na wejściu monitor powinien po prostu prezentować każdy piksel w momencie dostarczenia.

Jednak twoje oczy (i mózg) nie widzą pikseli jako oddzielnych bytów, widzą obraz utworzony z pikseli. W zależności od tego, co reprezentuje, obraz wygląda „lepiej” (bardziej atrakcyjnie), jeśli parametry są celowo „sfałszowane”.

Ostrość zazwyczaj zwiększa kontrast na krawędziach zmiany koloru, na przykład litera w tym tekście jest reprezentowana przez rzędy pikseli, jedna linia może wyglądać (uproszczona) 2-2-2-2-7-7-77-2-2- 2-2, gdzie 2 to jasnoszary, a 7 to ciemnoszary. Zwiększenie „ostrości” zwiększa spadek jasności na krawędzi, więc ostatnie 2 przed pierwszymi 7 stają się jeszcze jaśniejsze (= 1), a pierwsze 7 po ostatnich 2 stają się jeszcze ciemniejsze (= 8). powtórz dla drugiej krawędzi, a otrzymasz 2-2-2-1-8-7-8-1-2-2-2. Będzie to wyglądać znacznie „ostrzej” dla twoich oczu.
Odbywa się to w obu wymiarach i jest nieco bardziej wyrafinowane, ale powinno to wyjaśniać podstawowy pomysł.

Edycja: Myślałem, że wyjaśniłem to w mojej odpowiedzi, ale OP twierdzi, że go nie zrozumiał:
Pytanie OP: „jaki to ma sens” -> Odpowiedź: wydaje się ostrzejszy dla twojego mózgu.
Wiele osób tego chce; jeśli nie zależy ci na tym, nie używaj go.

Odpowiedź jest taka, że ​​piksel nie jest tym, co myślisz. Z powodu „renderowania subpikselowego” nie ma korelacji 1 do 1 między pikselami cyfrowymi a pikselami fizycznymi. Sposób wyświetlania kolorów jest inny na każdym monitorze, ale większość monitorów LCD ma wyraźne CZERWONE, ZIELONE i NIEBIESKIE elementy ułożone w trójkąt. Niektóre dodatkowo mają biały piksel tworzący poczwórne elementy na „piksel”.

Dlatego nie wszystkie układy są sobie równe. Każdy konkretny układ może mieć inną „rozdzielczość wizualną”, limit funkcji przenoszenia modulacji (MTFL), zdefiniowany jako najwyższa liczba linii czarno-białych, które mogą być jednocześnie renderowane bez widocznego aliasingu chromatycznego.

Sterowniki monitorów pozwalają mechanizmom renderującym na poprawne dopasowanie macierzy transformacji geometrii w celu poprawnego obliczenia wartości każdej płaszczyzny kolorów i uzyskania najlepszego zysku z renderowania subpikseli przy najniższym aliasingu chromatycznym.

„Ostrość” na monitorze zmniejsza naturalny algorytm mieszania używany do tego, aby linie wydawały się przylegać, gdy tak nie jest. Zwiększenie ostrości zwiększy aliasing chromatyczny, jednocześnie tworząc czystsze linie. Zmniejszenie ostrości zapewni lepsze mieszanie kolorów i wygładzenie linii, które mieszczą się między skokiem kropki subpiksela.

Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje, zobacz ten artykuł: https://en.wikipedia.org/wiki/Subpixel_rendering

Masz całkowitą rację, że ustawienie ostrości na monitorze nieco „zniekształca” obraz z dokładnych w pikselach danych wysyłanych przez komputer (lub cokolwiek, co jest podłączone do drugiego końca kabla wideo). Pozwala to jednak użytkownikowi poprawić wrażenia wizualne, jeśli ostrość wysyłanych danych z dokładnością do pikseli nie odpowiada żądanej ostrości na oglądanym obrazie.

Tak więc monitor w rzeczywistości tego nie robi:

1. Odbieraj bitmapę od kabla
2. Renderuj bitmapę
3. Idź 1.

ale to:

1. Odbieraj bitmapę od kabla
2. Zmodyfikuj mapę bitową na podstawie preferencji użytkownika
3. Renderuj bitmapę
4. Idź 1.

Tak więc stopień swobody dostosowywania ostrości został wyraźnie dodany przez producenta monitora w celu poprawy komfortu użytkowania.

Oprogramowanie prosi monitor o wyświetlenie określonego wzorca 32-bitowych wartości RGB, prawda? tzn. system operacyjny może żądać od monitora każdej klatki wyświetlenia konkretnej mapy bitowej 1920 × 1080 × 32.

W ogóle nie tak działa VGA. Na poziomie monitora w ogóle nie ma pikseli.

Jak tradycyjnie działały wyświetlacze przed erą LCD, jest to:

1. Oprogramowanie prosi sterownik urządzenia o wyświetlenie obrazu bitmapowego

2. Sterownik urządzenia dzieli obraz na trzy przebiegi dla R, G i B. To prawda, przebiegi! Dokładnie jak przebiegi audio. Teraz te kształty fali mają określony format, ponieważ gdy audio ma wartość 1d, obrazy mają format 2d.

3. Sygnał analogowy dla linii na ekranie jest wysyłany do monitora.

Monitor nigdy nie widzi piksela, tylko linie.

4. Monitor wyrzuca elektrony poruszające się z niemal trzema elektronami z prędkością prawie światła, a wiązka jest odchylana przez kontrolowanie grupy elektromagnesów, powodując, że malują cały ekran.

Tutaj pojawia się kontrola ostrości.

Ze względu na tolerancje produkcyjne wiązki elektronów prawie nigdy nie zbiegają się prawidłowo i wytwarzają rozmyte obrazy bezpośrednio na linii montażowej. W naprawdę dawnych czasach to Ty, osoba, która kupiła monitor, ustawia ostrość w domu. Później nowocześniejsze z tych starożytnych wyświetlaczy mają proces automatycznej regulacji w fabryce, ale regulacja ostrości musi być jeszcze wbudowana, aby proces mógł działać.

Odpowiedź jest więc bardzo prosta. Regulacja ostrości ma na celu zapewnienie ostrego obrazu na wyświetlaczach.

W (cyfrowym) telewizorze ostrość kontroluje filtr szczytowy, który poprawia krawędzie. Nie jest to tak przydatne na ekranie, jeśli jest używane jako monitor komputera.

W ubiegłym wieku na wysokiej klasy analogowym monitorze CRT ostrość mogła kontrolować napięcie ogniskowania działa elektronowego. Wpływa to na rozmiar plamki, za pomocą którego rysowany jest obrazek. Ustaw rozmiar plamki za mały (zbyt ostry), a struktura linii stanie się zbyt widoczna. Może również występować irytująca ingerencja „mory” w strukturę maski cienia. Optymalne ustawienie zależy od rozdzielczości (częstotliwości próbkowania) obrazu, ponieważ wiele monitorów CRT było zdolnych do wielu rozdzielczości bez skalowania (wielosynchronizacja). Ustaw wystarczająco ostro.

High-endowe telewizory CRT miały modulację prędkości skanowania, w której wiązka skanująca jest spowalniana wokół pionowej krawędzi, a także poziome i pionowe filtry szczytowe i być może poziomy przejściowy obwód poprawy. Ostrość mogła kontrolować dowolne lub wszystkie.

Ogólnie, ostrzenie poprawia krawędzie, czyniąc ciemniejszą stronę krawędzi ciemniejszą, jasną stronę jaśniejszą, a środek krawędzi bardziej stromym. Typowy filtr szczytowy oblicza różnicę drugiego rzędu w przetwarzaniu cyfrowym np. (-1,2, -1). Dodaj niewielką ilość tego maksimum do sygnału wejściowego. Jeśli odetniesz przeregulowania, sprowadza się to do „przejściowej poprawy”.

Na niektórych urządzeniach cyfrowych można kontrolować ostrość skalera, np. W moich cyfrowych odbiornikach telewizji satelitarnej. To ustawia szerokość pasma filtrów wielofazowych skalera, który konwertuje z rozdzielczości źródłowej na rozdzielczość wyświetlania. Skalowanie nie może być idealne, zawsze jest to kompromis między artefaktami a ostrością. Ustaw go zbyt ostro, a denerwujące konturowanie i aliasing są widoczne.

To może być najbardziej prawdopodobna odpowiedź na twoje pytanie, ale tylko w przypadku skalowania monitora. Nie zrobiłoby nic dla nieskalowanego trybu 1: 1.

Źródło: 31 lat doświadczenia w przetwarzaniu sygnałów telewizyjnych.

To nie ma sensu. A przynajmniej nie na większości monitorów LCD. Prawie zawsze będziesz chciał, aby twoja „ostrość” była ustawiona na 0, w zależności od monitora lub telewizora (niektóre rozmazają sygnał na 0, więc rzeczywiste niefiltrowane ustawienie może znajdować się gdzieś pośrodku), w przeciwnym razie zastosuje filtr wzmocnienia krawędzi , co powoduje, że ciemniejsza strona krawędzi jest ciemniejsza, a jaśniejsza strona jaśniejsza. Jest to szczególnie widoczne w przypadku kreskówek i tekstu. Twój przebieg może się różnić, ale myślę, że wygląda źle w prawie każdym przypadku.

Jest to stratny, nieodwracalny filtr, którego prawdopodobnie nie będziesz chciał aktywować. Twój komputer wysyła dane w pikselach, więc „ostrość” i rozmycie filtrów są na ogół niepożądane.

Należy również pamiętać, że filtr / ustawienie „ostrości” jest błędne. Niemożliwe jest, aby obraz był ostrzejszy (tzn. Miał więcej szczegółów), a jedynie mniej szczegółowy. Jedynym sposobem na uzyskanie ostrzejszego obrazu jest użycie obrazu źródłowego o wyższej rozdzielczości.

Ustawienia ostrości istnieją na panelach LCD, ponieważ producenci uważają, że efekty cyfrowe będą sprzedawać więcej monitorów i telewizorów. Zamiast wiernie reprezentować dane wejściowe z komputera, producent daje użytkownikowi możliwość dostosowania obrazu do własnych upodobań, jakkolwiek kiepskie mogą być.

„Ostrość” dotyczy sygnałów analogowych (takich jak VGA) i wyświetlaczy CRT, w których sygnał jest reprezentowany przez kształty fali w pewnym momencie. Ponieważ analog jest zwykle nieprecyzyjny, ustawienia ostrości umożliwiają kalibrację tolerancji i kompensację niedoskonałości wyjściowego wyświetlacza analogowego i transmisji sygnału.

Ostrość powinna być nieistotna w przypadku paneli LCD korzystających z DVI, HDMI i innych „doskonałych pikseli” źródeł danych z odwzorowaniem rozdzielczości 1: 1. Tak, ostrość zniekształca obraz w tym scenariuszu. Wyświetlacze w sklepach z pudełkami często mają ostrość, a inne filtry cyfrowe są przekręcone do skrajności, aby wyglądać bardziej dramatycznie niż otaczające wyświetlacze. Niektórzy konsumenci mogą chcieć tych efektów, ponieważ przyzwyczaili się do efektów filtrów lub dlatego, że starają się zrekompensować kiepski panel LCD, który źle wygląda na natywną moc wyjściową. Ostrość może być również istotna w przypadku korzystania z sygnału cyfrowego, którego rozmiar należy zmienić, ponieważ źródło i wyświetlacz mają różne rozdzielczości.

Ogólnie rzecz biorąc, prawdopodobnie chcesz ustawić ostrość na Wyłącz lub 0 na nowoczesnym wyświetlaczu LCD z sygnałem cyfrowym 1: 1.

http://hifi-writer.com/wpblog/?page_id=3517 i https://forums.anandtech.com/threads/why-does-an-lcd-tv-with-hdmi-input-need-a-sharpness -control.2080809 /

Wiele monitorów akceptuje sygnał wideo, który nie ma takiej samej rozdzielczości jak panel, i próbuje odpowiednio skalować. Jeśli monitor o szerokości 1280 pikseli zostanie wezwany do wyświetlenia obrazu o szerokości 1024 pikseli, a materiał źródłowy składa się z czarno-białych pasków o szerokości jednego piksela, na wyświetlaczu prawdopodobnie pojawi się powtarzający się 5-pikselowy wzór. W skali od 0 do 4 wzór będzie prawdopodobnie wynosił 03214. Jeśli czarno-białe paski w oryginale są „znaczące”, pokazanie ich jak powyżej może być pomocne. Z drugiej strony, 5-pikselowy powtarzający się wzorzec byłby rozrywką, której nie ma w oryginale. Dodanie rozmycia do obrazu zmniejszy efekt aliasingu skalowania.

Różne ustawienia są odpowiednie dla różnych treści. Te ustawienia można również zmienić w źródle, ale ja i prawdopodobnie wielu innych nie wiem, gdzie można zmienić ustawienie ostrości na komputerze.

Na monitorze znajduje się więc łatwo dostępne menu, w którym można zmienić ostrość.