Який сенс регулювання «різкості» на моніторі?

Сучасні монітори часто мають налаштування «різкості».

Але я не дуже розумію, як має сенс існувати така установка.

Програмне забезпечення просить монітор відображати певний зразок 32-бітових значень RGB, правда?
тобто ОС може попросити монітор у кожному кадрі відображати певну бітову карту 1920 × 1080 × 32.

Але відрегулювати "різкість" означає, щоб дозволити значення пікселів, що знаходяться поблизу, впливати один на одного, що, здавалося б, означає, що вхід вже не відображається вірно ... це означає, що він більше не відображатиме те, що його просять відображати, а що не робить сенс. Тому я просто не бачу, де це залишає логічне місце для регулювання різкості.

Звідки конкретно береться ступінь свободи для регулювання різкості?

Відповідно до https://www.cnet.com/uk/how-to/turn-down-your-tv-sharpness-control/ , "різкість" на РК-екрані є частиною післяобробки.

Навіть не допускаючи масштабування / збільшення розміру (наприклад, якщо ви намагаєтесь відобразити сигнал SD на моніторі HD) та складності калібрування кольорів, монітор не завжди відображає зображення як задане. Це невдалий побічний ефект маркетингу.

Виробники моніторів люблять відрізняти свій товар від інших товарів. З їх точки зору, якщо ви подаєте один і той же сигнал на їх монітор і дешевшого конкурента, і це виглядає ідентично, це погано . Вони хочуть, щоб ви віддавали перевагу їхньому монітору. Отже, є купа хитрощів; як правило, поза коробкою яскравість і контраст намотуються прямо за межі того, що є розумним. «Гострота» - ще одна хитрість. Як зробити так, щоб ваша картинка виглядала чіткіше, ніж конкурент, який відображає зображення точно так, як надісланий? Чит.

Фільтр «різкості» є ефективним, який використовується у Photoshop та подібних програмах. Це збільшує краї, щоб вони потрапляли в очі.

Оригінальне запитання: Звідки конкретно береться ступінь свободи для регулювання різкості?

Різкість безпосередньо пов'язана з типом сигналу та вмістом, який ви переглядаєте. Фільми зазвичай виглядають краще, коли різкість зменшується і пікселям дозволяється трохи розмитися. З іншого боку, комп'ютерний дисплей бажає високої чіткості для чіткого тексту та чітких зображень. Відеоігри - ще один приклад, коли більша чіткість. Телевізійні сигнали низької якості також можна покращити за допомогою регуляторів різкості.

Будучи моніторами можна використовувати для відображення екрана комп’ютера, фільму чи практично будь-якого джерела відео, різкість все ще є корисною настройкою.

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

EDIT: ОП зазначила в коментарях, що це не відповідає на питання.

ОП: Де в проблемі є місце для будь-якого регулювання? Наче, якщо я скажу вам x = 1 і y = 2, а потім скажу «о, і я хочу x - y = 3». В цьому немає сенсу.

Процес перетворення живого зображення / відео в електричний аналоговий / цифровий сигнали, передачі якогось середовища і відтворення цього зображення на пристрої відображення НІКОЛИ не є процесом 1 на 1.

Зіграють шум сигналу, втрати стиснення, варіації виготовлення та обладнання, тип кабелю / сигналу та інші фактори. Усі налаштування на моніторі розроблені для спільної роботи, щоб забезпечити кінцевому користувачеві найвищу якість перегляду - відповідно до кінцевого користувача. Інтерпретація цілком суб’єктивна.

ОП: Ця відповідь не дає відповіді на запитання, навіщо глядачеві регулювати різкість, коли це вже визначено творцем вмісту (будь то Спілберг чи Ексель).

Якщо ми будемо дотримуватися цієї логіки, то навіщо моніторам потрібні або взагалі будь-які корективи? Відповідь полягає в тому, що те, що ми бачимо на екрані, не є 100% точним поданням оригінальних даних.

Ви впевнені, що для ідеального відтворення на вході монітор повинен просто представити кожен піксель під час його доставки.

Однак ваші очі (і ваш мозок) не бачать пікселі як окремі сутності, вони бачать зображення, сформоване з пікселів. Залежно від того, що вона представляє, зображення виглядає «краще» (привабливіше), якщо параметри навмисно «підроблені».

Різкість зазвичай збільшує контрастність у краях зміни кольору, наприклад, літера в цьому тексті представлена ​​рядками пікселів, один рядок може виглядати (спрощено) 2-2-2-2-7-7-7-2-2- 2-2, де 2 - світло-сірий, а 7 - темно-сірий. Збільшення «різкості» збільшує випадання яскравості на краю, тому останні 2 перед першими 7 стають ще світлішими (= 1), а перші 7 після останніх 2 стають ще темнішими (= 8). повторіть для іншого краю, і ви отримаєте 2-2-2-1-8-7-8-1-2-2-2. Це буде виглядати набагато гостріше для ваших очей.
Це робиться в обох вимірах, і трохи складніше, але це повинно пояснити вам базову ідею.

Редагувати: Я вважав, що я це зрозумів у своїй відповіді, але ОП стверджує, що він цього не зрозумів:
Запитання ОП: "Який сенс має значення" -> Відповідь: це здається гострішим для вашого мозку.
Багато людей хочуть цього; якщо ви не дбаєте про це, не використовуйте його.

Відповідь полягає в тому, що піксель - це не те, що, на вашу думку, є. Не існує кореляції 1 на 1 між цифровими пікселями та фізичними пікселями через "Subpixel Rendering". Спосіб відображення кольорів різний у кожному моніторі, проте більшість РК-моніторів мають чітко виражені елементи червоного, зеленого та синього кольорів, розташованих у трикутнику. Деякі додатково мають білий піксель, що робить чотири елементи на "піксель".

Таким чином, не всі схеми створюються рівними. Кожен конкретний макет може мати різну "візуальну роздільну здатність", обмеження функції передачі модуляції (MTFL), визначену як найбільшу кількість чорно-білих ліній, які можуть бути одночасно виведені без видимого хроматичного згладжування.

Драйвери моніторів дозволяють рендерам правильно коригувати свої матриці перетворення геометрії з метою правильного обчислення значень кожної кольорової площини та отримувати найкращий прибуток від надання пікселів з найменшим хроматичним псевдонімом.

"Гострота" на вашому моніторі зменшує алгоритм природного змішування, який використовується для того, щоб лінії виглядали суміжними, коли їх немає. Збільшення різкості посилить хроматичне згладжування, створюючи більш чисті лінії. Зменшення різкості надасть кращого поєднання кольорів та згладжує лінії, що потрапляють між кроковим кроком субпікселя.

Більш детальну інформацію див. У цій статті: https://en.wikipedia.org/wiki/Subpixel_rendering

Ви абсолютно праві, що налаштування різкості на моніторі дещо «спотворює» зображення з точних пікселів даних, що надсилаються комп'ютером (або тим, що приєднано до іншого кінця відеокабелю). Однак це дозволяє користувачеві покращити свій візуальний досвід, якщо чіткість даних, що передаються з точністю до пікселів, не відповідає бажаній чіткості зображення, яке вони переглядають.

Отже, монітор насправді цього не робить:

1. Отримуйте растрові карти від кабелю
2. Візуалізація растрових зображень
3. Перейти 1.

але це:

1. Отримуйте растрові карти від кабелю
2. Змінення растрових зображень на основі переваг користувача
3. Візуалізація растрових зображень
4. Перейти 1.

Отже, ступінь свободи регулювання різкості чітко додається виробником монітора з метою поліпшення роботи користувачів.

Програмне забезпечення просить монітор відображати певний зразок 32-бітових значень RGB, правда? тобто ОС може попросити монітор у кожному кадрі відображати певну бітову карту 1920 × 1080 × 32.

Це не так, як VGA працює взагалі. На рівні монітора пікселів взагалі немає.

Як відображаються традиційні екрани перед віком РК:

1. Програмне забезпечення просить драйвер пристрою відобразити растрове зображення

2. Драйвер пристрою розбиває зображення на три форми хвиль для R, G і B. Правильно, форми хвиль! Точно як звукові форми хвиль. Тепер ці сигнали мають специфічний формат, тому що в той час як звук 1d, зображення є 2d.

3. Аналоговий сигнал для ліній на екрані надсилається на монітор.

Монітор ніколи не бачить пікселя, він бачить лише лінії.

4. Монітор випльовує електрони, що рухаються майже зі швидкістю світла від трьох електронних гармат, і промінь відхиляється, керуючи групою електромагнітів, змушуючи їх фарбувати весь екран.

Ось де входить контроль різкості.

Через допуски до виготовлення електронні промені майже ніколи не сходяться належним чином і створюють розмиті зображення прямо з конвеєра. У справді старі часи, ви, людина, яка придбала монітор, вирішувати різкість в домашніх умовах. Пізніше більш сучасні з цих стародавніх дисплеїв мають заводський процес автоматичного регулювання, але регулювання різкості все ще має бути вбудовано для того, щоб процес працював.

Тож відповідь дійсно проста. Регулювання різкості існує, щоб забезпечити чіткість зображення на дисплеях.

На (цифровому) телевізорі різкість контролює максимальний фільтр, що покращує краї. Це не так корисно на дисплеї, якщо він використовується як монітор комп'ютера.

У попередньому столітті на високоякісному аналоговому ЕРТ-моніторі різкість, можливо, контролювала напругу фокусування електронного пістолета. Це впливає на розмір плями, з яким малюється малюнок. Встановіть розмір плями занадто малий (занадто різкий), і структура лінії стане занадто видимою. Також може бути дратує "муаре" втручання в структуру тіньової маски. Оптимальний параметр залежить від роздільної здатності (частоти вибірки) зображення, оскільки багато моніторів CRT мали змогу приймати безліч масштабів без масштабування (багатосинхронізація). Встановіть його досить досить гостро.

Екранні телевізори високого класу мали модуляцію швидкості сканування, де скануючий промінь сповільнюється навколо вертикального краю, а також горизонтальні та вертикальні максимум фільтрів і, можливо, горизонтальну схему поліпшення перехідного періоду. Різкість, можливо, контролювала будь-яку чи всі.

Заточення в цілому покращує краї, роблячи темнішу сторону краю темнішою, світлу сторону яскравішою, а середину краю крутішою. Типовий піковий фільтр обчислює диференційований другий порядок у цифровій обробці, наприклад (-1,2, -1). Додайте невелику кількість цього максимуму до вхідного сигналу. Якщо ви відрізаєте простріли, то це зводиться до "тимчасового поліпшення".

На деяких цифрових пристроях можна контролювати різкість масштабування, наприклад, у моїх цифрових приймачах супутникового телебачення. Це встановлює пропускну здатність поліфазних фільтрів скалера, який перетворюється з роздільної здатності джерела в роздільну здатність дисплея. Масштабування не може бути ідеальним, це завжди компроміс між артефактами та різкістю. Встановіть його занадто різко, видно дратівливий контур і згладжування.

Це може бути найбільш правдоподібною відповіддю на ваше запитання, але тільки якщо монітор масштабує. Це не призведе до нічого для режиму 1: 1.

Джерело: 31-річний досвід обробки сигналів для телебачення.

Це не має сенсу. Або принаймні цього немає на більшості РК-моніторів. Ви майже завжди хочете, щоб ваша «різкість» була встановлена ​​на 0, залежно від монітора чи телевізора (деякі розмиватимуть сигнал у 0, тому справжнє нефільтроване налаштування може бути десь посередині), інакше застосуйте фільтр покращення краю , що робить темнішу сторону краю темнішою, а світлу сторону - світлішою. Особливо це помітно на мультфільмах та тексті. Ваш пробіг може відрізнятися, але я думаю, що це виглядає погано майже в кожному випадку.

Це втратний, незворотний фільтр, який ви, ймовірно, не захочете активувати. Ваш комп'ютер надсилає ідеальні для пікселів дані, тому "різкість" і розмиті фільтри, як правило, небажані.

Також зауважте, що фільтр / налаштування «різкості» є неправильним. Неможливо зробити зображення чіткішим (тобто мати більше деталей), лише менш деталізованим. Єдиний спосіб отримати чіткіше зображення - використовувати вихідне зображення вищої чіткості.

Налаштування різкості існують на РК-панелях, оскільки виробники думають, що цифрові ефекти продадуть більше моніторів і телевізорів. Замість того, щоб сумлінно представляти вхід з комп’ютера, виробник надає користувачеві можливість налаштувати зображення відповідно до особистих смаків, якими б поганими вони не були.

"Різкість" є актуальною для аналогових сигналів (наприклад, VGA) та для дисплеїв CRT, де сигнал у певній точці представлений формами хвиль. Оскільки аналог має тенденцію бути неточним, налаштування різкості дозволяють здійснити калібрування допусків та компенсацію недосконалостей в аналоговому виході та передачі сигналу.

На РК-панелях із використанням DVI, HDMI та інших «ідеальних для пікселів» джерел даних різкість повинна бути неактуальною із відображенням роздільної здатності 1: 1. Так, різкість спотворює картину в цьому сценарії. Дисплеї в магазинах коробок часто мають різкість, а інші цифрові фільтри закручені до крайностей, щоб здаватися більш драматичними, ніж навколишні дисплеї. Деякі споживачі можуть насправді бажати цих ефектів через те, що вони звикли до ефектів фільтрів або тому, що намагаються компенсувати низькоякісну РК-панель, яка виглядає погано для очей при рідному виході. Різкість може також бути доречною при використанні цифрового сигналу, який слід змінити, оскільки джерело та дисплей мають різні роздільні здатності.

Загалом, напевно, ви хочете, щоб різкість встановлена ​​на Вимкнено або 0 на сучасному РК-дисплеї з цифровим сигналом 1: 1.

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

Багато моніторів можуть приймати відеосигнал, який не має такої ж роздільної здатності, як і панель, і намагаються масштабувати його за необхідності. Якщо монітор шириною 1280 пікселів закликається відображати зображення шириною 1024 пікселів, а вихідний матеріал складається з чорно-білих смуг шириною один піксель, на дисплеї, швидше за все, з’явиться повторюваний 5-піксельний малюнок. За шкалою 0-4 візерунок, швидше за все, буде 03214. Якщо чорно-білі смуги в оригіналі "значущі", відображення їх, як зазначено вище, може бути корисним. З іншого боку, 5-піксельна повторювана картина була б відволіканням, якого немає в оригіналі. Додавання зображення до розмитості зменшить ефекти масштабування.

Різні налаштування корисні для різного вмісту. Ці параметри можна також змінити у джерелі, але я, ймовірно, багато інших не знаю, де можна змінити налаштування різкості на ПК.

Таким чином, на моніторі є легко доступне меню, де різкість можна змінити.