Achtergrond: Bewegingsscherpte op televisies uitgelegd

Scherpere beelden door Black Frame Insertion

Een van de meest voor de hand liggende oplossingen voor motion blur vinden we door te kijken naar de oorzaak. De vervaging ontstaat omdat onze ogen over een voorwerp glijden dat eigenlijk stationair is. Als we dat voorwerp gedurende kortere tijd weergeven, dan zien we minder vervaging. Een mogelijke oplossing is bijvoorbeeld het scherm (meer bepaald de achtergrondverlichting) tijdelijk zwart te maken. Dit noemen we ‘Black Frame Insertion’ of BFI. Deze techniek is erg effectief, maar heeft wel een paar nadelen. Ten eerste wordt het beeld aanzienlijk donkerder, omdat we gedurende een deel van de tijd een zwart scherm tonen. En ten tweede, als de frequentie waarmee we zwarte beelden introduceren niet hoog genoeg is, zien we flikkeringen in het beeld. Voegen we meer zwarte beelden in, bijvoorbeeld twee keer zoveel als we frames hebben, dan zie je iets minder flikkering, maar zie je mogelijk een duidelijke dubbele rand.

Een andere term die gerelateerd is aan BFI is Backlight Scanning (BLS). In plaats van het volledige scherm te dimmen, wordt het in stukken gedimd. Dit kan omdat een lcd-scherm elk frame niet in één keer op het scherm zet, maar opbouwt typisch van boven naar beneden. Door de backlight onder te verdelen in bijvoorbeeld 10 rijen en hem te synchroniseren met het tonen van een nieuw frame, krijg je nog scherpere beelden. Conceptueel kan je stellen dat een backlight die onderverdeeld is in 10 secties het equivalent is van 9 Black Frame insertions vermits elk deel van het scherm 90% van de tijd donker is.

BFI en BLS liggen aan de grond van de hoge Hz-ratings die je op televisies vindt. Een fabrikant kan een 50Hz-paneel gebruiken, en combineren met BFI om vervolgens een 100Hz framerate te claimen. Uiteraard is dat niet hetzelfde als een echt 100Hz-paneel (dat geen BFI gebruikt). Dat 100Hz-paneel kan echter ook met BFI gecombineerd worden, en dan spreken we over een 200Hz framerate. Nog ingewikkelder wordt het als BLS gebruikt wordt. Een 100Hz paneel gecombineerd met bijvoorbeeld een 10-delige BLS, benoemt men dan als een 1000Hz framerate. Hoe fabrikanten die getallen berekenen is interne keuken, en niet altijd even duidelijk. Je vergelijkt dus best nooit Hz-ratings of ‘motion ratings’ van fabrikanten onder elkaar. Binnen het aanbod van een fabrikant is die rating wel indicatief voor betere bewegingsscherpte.

Ook OLED-tv’s kunnen gebruik maken van BFI. Dat zorgt echter net als bij lcd-tv’s voor zichtbare flikkeringen in beeld en een verlaagde helderheid. In 2020 verschenen de eerste OLED-tv’s met een geavanceerde BFI-techniek. Die past de duurtijd van het zwarte frame aan op basis van de getoonde content, en doet dat aan een hogere frequentie. Daardoor is er nauwelijks nog flikkering zichtbaar en is de impact op de helderheid veel kleiner. Meer detail vind je in dit artikel, zoek naar de sectie OLED Motion Pro.

BFI of BLS zijn goede technieken voor gaming. Ze veroorzaken geen vertraging, maar het eventueel flikkeren van het beeld en wat donkerdere beelden moet je er bij nemen.

Bewegingsinterpolatie (Motion Interpolation)

Een andere manier om ‘motion blur’ tegen te gaan is meer beelden per seconde te tonen. Gamers weten ongetwijfeld dat je best zoveel mogelijk fps (frames per seconde) haalt om een vloeiende spelervaring te garanderen. Daarom ook zijn er specifieke 120Hz monitoren voor gaming. En ook voor televisie zijn er 100Hz panelen. Goede voorbeelden van het effect van hogere framerates vind je hier en hier. Ze geven aan wat er gebeurt als je van 30 naar 60 fps stapt, maar het concept blijft het zelfde als je van 60 naar 120 of van 50 naar 100 zou stappen. Des te meer beelden je kunt tonen, des te korter het frame zichtbaar is, en des te korter je ogen bewegen over een stationair beeld. De vervaging is dan steeds beperkter.

Maar een typische video bevat slechts 50 beelden per seconde (50 fps), en film zelfs maar 24 fps. Hetzelfde beeld herhalen zal je niet helpen (bvb 2x om van 50 naar 100 Hz te gaan) tenzij je een of andere vorm van Black Frame Insertion doet. Je moet dus aan tussenliggende beelden geraken. Vermits die niet in het videobestand zitten, moet de televisie die zelf berekenen. Maar dat lukt niet altijd perfect. Eenvoudige, traag bewegende beelden zijn zelden een probleem. Maar complexe zaken (snel bewegende dingen voor een complexe achtergrond, of explosies) kunnen beeldartefacten veroorzaken. Dat vindt zijn oorzaak in het feit dat onze video’s gecomprimeerd zijn en dus niet elk frame perfect beschikbaar is. En om een film van 24 fps om te zetten naar 100 fps moet de tv zelfs drie tussenligende beelden berekenen. Zelfs ondanks krachtige beeldprocessoren zijn die beeldartefacten zelden te vermijden. Ze zien er meestal uit als een vreemde blokvorming of een schijnbaar transparante halo rond het bewegend voorwerp.

Motion interpolation is te vermijden voor gamers vermits het vertraging veroorzaakt.

The Soap Opera Effect

Heel wat mensen hebben een hekel aan motion interpolation omwille van een andere reden. Ja, de beelden zien er veel vloeiender en gedetailleerder uit, maar net dat stoort hen. Films worden geschoten aan 24 fps, en dat geeft een zeer specifiek, film-uitzicht. Motion interpolation zet de film om naar 50 of 100 fps en dat verwijdert voor sommigen de magie van film. De naam ‘soap opera effect’ verwijst naar goedkope tv-reeksen (soaps) die niet op dure film, maar op goedkope video-camera’s werden opgenomen, dikwijls aan 60 fps (interlaced). Of je motion interpolation op je televisie gebruikt is een kwestie van smaak. Persoonlijk houden we er wel van, maar als je het echt niet kan aanzien, dan vind je in de menu’s van de tv altijd wel een instelling waarmee je het effect kan uitschakelen of minder sterk kunt maken.

Instellingen in het menu

Elke fabrikant gebruikt eigen terminologie (helaas) om instellingen die bewegingsscherpte verbeteren aan te duiden. Bij LG is dat TruMotion, Sony gebruikt MotionFlow, Samsung Auto Motion Plus en Led Clear Motion, Philips heeft Perfect Natural Motion, en Panasonic noemt het Intelligent Frame Control. In veel gevallen vind je daar twee onderverdelingen, eentje om motion blur tegen te gaan (zoek naar iets zoals deblur, of clear motion) en een om stotteren van het beeld (judder) tegen te gaan (dejudder). Deze laatste verwijst dan meestal naar vormen van motion interpolation. We raden over het algemeen aan om een milde combinatie van beide te gebruiken, maar zoals gezegd, persoonlijke smaak moet hier de doorslag geven.

Conclusie

Bewegingsscherpte is een complexe materie. De combinatie van wat ons brein verwacht, ons oog doet en wat het scherm toont, resulteert in vage randen. Met technieken zoals Black Frame Insertion, Backlight Scanning en Motion Interpolation kunnen die problemen aangepakt worden, maar elke oplossing heeft specifieke voor- en nadelen.

Meer informatie

Meer informatie over beeldverwerking, andere technieken en kooptips vind je in onze tips en advies-sectie.

Dit artikel is bijgewerkt op 2 augustus 2022.