Desenfoque de movimiento en pantalla

El desenfoque de movimiento de pantalla , también llamado desenfoque de movimiento de HDTV y desenfoque de movimiento de LCD , se refiere a varios artefactos visuales (anomalías o efectos no deseados que afectan imágenes fijas o en movimiento) que se encuentran con frecuencia en los televisores de alta definición de consumo modernos y en las pantallas planas de las computadoras.

Causas

Muchos factores que provocan el desenfoque de movimiento han existido durante mucho tiempo en el cine y el vídeo (por ejemplo, la velocidad de obturación lenta de la cámara). La aparición del vídeo digital y las tecnologías de visualización de HDTV introdujeron muchos factores adicionales que ahora contribuyen al desenfoque de movimiento. Los siguientes factores son generalmente las causas principales o secundarias del desenfoque de movimiento percibido en el vídeo. En muchos casos, pueden producirse múltiples factores al mismo tiempo dentro de toda la cadena, desde el medio o la transmisión original hasta el extremo receptor.

Tiempo de respuesta de píxeles en pantallas de cristal líquido (CD): desenfoque de movimiento causado por un tiempo de respuesta de píxeles lento
Las velocidades de obturación de cámara más bajas son comunes en las películas de producción de Hollywood (desenfoque en el contenido de la película) y comunes en sensores de cámaras miniaturizadas que requieren más luz.
Desenfoque causado por el seguimiento ocular de objetos que se mueven rápidamente en pantallas LCD, de plasma o micropantallas de muestreo y retención . ^[1]^[2]
Remuestreo de resolución (borrosidad debido al cambio de tamaño de la imagen para adaptarse a la resolución nativa del HDTV); no es una borrosidad de movimiento.
El desentrelazado por parte de la pantalla y el procesamiento de telecine por parte de los estudios. Estos procesos pueden suavizar las imágenes y/o introducir irregularidades en la velocidad del movimiento.
Los artefactos de compresión , presentes en las transmisiones de video digitales, pueden contribuir a un desenfoque adicional durante el movimiento rápido.

El desenfoque de movimiento ha sido un problema más grave para las pantallas LC, debido a su naturaleza de muestreo y retención. ^[3] Incluso en situaciones en las que el tiempo de respuesta de los píxeles es muy corto, el desenfoque de movimiento sigue siendo un problema porque sus píxeles permanecen encendidos, a diferencia de los fósforos CRT que solo parpadean brevemente. La reducción del tiempo que un píxel LCD está encendido se puede lograr apagando la luz de fondo durante parte de una actualización. ^[4] Esto reduce el desenfoque de movimiento debido al seguimiento ocular al disminuir el tiempo que la luz de fondo está encendida. Además, las luces de fondo estroboscópicas también se pueden combinar con la interpolación de movimiento para reducir el desenfoque de movimiento basado en el seguimiento ocular. ^[5]^[6] El momento en que se enciende un píxel también puede reducir los efectos de un tiempo de respuesta de píxel lento al apagarlo durante la transición o el sobreimpulso.

Correcciones

Luces de fondo estroboscópicas

Los distintos fabricantes utilizan muchos nombres para sus tecnologías de retroiluminación estroboscópica para reducir el desenfoque de movimiento en las pantallas LCD de muestreo y retención. Los nombres genéricos incluyen inserción de marco negro y retroiluminación de escaneo .

Philips creó Aptura, también conocido como ClearLCD, para hacer parpadear la luz de fondo con el fin de reducir el tiempo de muestreo y, por lo tanto, la borrosidad retiniana debido al muestreo y retención. ^[7]^[8]
Samsung utiliza retroiluminación estroboscópica como parte de su tecnología "Clear Motion Rate". ^[9] Esto también se denominaba "LED Motion Plus" en algunas pantallas Samsung anteriores. ^[10]
BenQ desarrolló SPD (Simulated Pulse Drive), también conocido comúnmente como "inserción de marco negro", y afirma que sus imágenes son tan estables y claras como las de los CRT. ^[11]^[12] Esto es conceptualmente similar a una luz de fondo estroboscópica.
Sharp Corporation utiliza una "luz de fondo de escaneo" ^[13]^[14] que hace parpadear rápidamente la luz de fondo en una secuencia desde la parte superior a la inferior de la pantalla, durante cada cuadro.
Nvidia ha licenciado una tecnología de retroiluminación estroboscópica ^[15] llamada LightBoost a los fabricantes de pantallas. Esto normalmente se utiliza para reducir la diafonía durante la visión 3D , que utiliza gafas con obturador ; sin embargo, también elimina el desenfoque de movimiento debido a su capacidad de mantener las transiciones de píxeles en la oscuridad entre las actualizaciones de la pantalla LCD. ^[16] Se necesita un método de "truco" o una herramienta de utilidad para aprovechar las ventajas de la retroiluminación LightBoost para la reducción del desenfoque.
BenQ desarrolló posteriormente su propia tecnología nativa "BenQ Blur Reduction", integrada en varios de sus monitores para juegos. Esta tecnología ofrece una luz de fondo estroboscópica que el usuario puede encender y apagar fácilmente. El usuario no tiene control sobre el tiempo o la duración del estroboscopio, aunque se han creado utilidades de terceros para este propósito. El firmware más nuevo para los monitores BenQ Blur Reduction permite al usuario controlar directamente el pulso estroboscópico (tiempo) y la duración del estroboscopio (persistencia) directamente desde el menú de servicio. Hay más personalización disponible mediante el uso de un total vertical más alto (de 1498 a 1502, dependiendo de lo que no cause errores), lo que engaña efectivamente al escalador Mstar para que trabaje con un intervalo de borrado más grande, como si el tamaño de la pantalla vertical fuera más largo. Esto empuja efectivamente la diafonía estroboscópica más abajo en la parte inferior de la pantalla, lo que mejora la calidad de la imagen estroboscópica, pero con algunos inconvenientes (como un efecto de líneas de escaneo tenue, que también se ve en el modo LightBoost estroboscópico).
Eizo también ha presentado su opción 'Turbo 240', utilizada hasta ahora en su pantalla para juegos Eizo Foris FG2421. Esta opción permite al usuario controlar fácilmente el encendido y apagado de la luz de fondo estroboscópica para reducir la percepción del desenfoque de movimiento.
LG introdujo una opción 'Motion 240' similar en su monitor para juegos 24GM77
ULMB es una técnica que se ofrece junto con la tecnología G-Sync de Nvidia y está vinculada al módulo de monitor G-Sync. Es una opción alternativa al uso de G-Sync (y no se puede utilizar al mismo tiempo), que ofrece al usuario en su lugar un modo de "desenfoque de movimiento ultrabajo". Esto se ha proporcionado en varios monitores que ya cuentan con G-Sync (por ejemplo, Asus ROG Swift PG278Q, Acer Predator XB270HU). Para los juegos más nuevos con una mayor demanda de potencia gráfica, G-Sync es preferible a ULMB. ^[17]

Interpolación de movimiento

Algunas pantallas utilizan la interpolación de movimiento para funcionar a una frecuencia de actualización más alta , como 100 Hz o 120 Hz, para reducir el desenfoque de movimiento. La interpolación de movimiento genera fotogramas intermedios artificiales que se insertan entre los fotogramas reales. La ventaja es la reducción del desenfoque de movimiento en pantallas de muestreo y retención, como las LCD.

Puede haber efectos secundarios, incluido el efecto de telenovela si se activa la interpolación mientras se ven películas (material de 24 fps). La interpolación de movimiento también agrega retraso de entrada , lo que la hace indeseable para actividades interactivas como computadoras y videojuegos. ^[18]

Recientemente, se ha puesto a disposición la interpolación de 240 Hz, junto con pantallas que afirman ser equivalentes a 480 Hz o 960 Hz. Algunos fabricantes utilizan una terminología diferente, como "Clear Motion Rate 960" de Samsung ^[9] en lugar de "Hz". Esto evita el uso incorrecto de la terminología "Hz", debido a las múltiples tecnologías de reducción del desenfoque de movimiento en uso, incluidas tanto la interpolación de movimiento como las luces de fondo estroboscópicas.

Terminología del fabricante:

JVC utiliza el sistema "Clear Motion Drive". ^[19]
LG utiliza "TruMotion". ^[20]
Samsung utiliza "Auto Motion Plus" (AMP), ^[21] "Clear Motion Rate" (CMR) y "Motion Rate".
Sony utiliza "Motionflow". ^[22]
Toshiba utiliza el sistema "Clear Frame". ^[23]
Sharp utiliza "AquoMotion". ^[24]
Vizio utiliza "Acción clara".

Televisión láser

La televisión láser tiene el potencial de eliminar la duplicación de imágenes y los artefactos de movimiento mediante el uso de una arquitectura de escaneo similar a la forma en que funciona un CRT. ^[25] La televisión láser no está disponible todavía en muchos fabricantes. Se han hecho afirmaciones en transmisiones de televisión como la cobertura de la televisión láser de KRON 4 News de octubre de 2006, ^[26] pero ningún televisor láser de consumo ha logrado mejoras significativas en la reducción de cualquier forma de artefactos de movimiento desde entonces. Un desarrollo reciente en la tecnología de pantallas láser ha sido el láser excitado por fósforo, como lo demuestran las pantallas más nuevas de Prysm. Estas pantallas actualmente escanean a 240 Hz, pero actualmente están limitadas a una entrada de 60 Hz. Esto tiene el efecto de presentar cuatro imágenes distintas cuando se sigue con la vista un objeto que se mueve rápidamente visto desde una fuente de entrada de 60 Hz. ^[27]

También existe el Pico Projector Pro basado en MEMS láser de Microvision, que no tiene retraso de visualización, ni retraso de entrada, ni persistencia ni desenfoque de movimiento. ^[28]

LED y OLED

Tanto las pantallas OLED como las Crystal LED de Sony utilizan una fuente de luz independiente para cada píxel, sin la tradicional retroiluminación CCFL o LED que se utiliza en las pantallas LCD. Las Crystal LED de Sony ^[29] utilizan diodos emisores de luz individuales para cada píxel, en lugar de utilizar LED como retroiluminación. Varias pantallas mostradas en el CES 2012 han sido los primeros televisores de alta definición modernos que superan los artefactos de movimiento al borrar selectivamente partes de la pantalla. ^[30] Las tecnologías OLED y "Crystal LED" también tienen tiempos de respuesta mucho más cortos que la tecnología LCD y pueden reducir significativamente el desenfoque de movimiento. Sin embargo, todas las pantallas OLED de consumo son de muestreo y retención, ^[2]^[31] lo que genera la misma cantidad de desenfoque de movimiento que una pantalla LCD convencional.

Véase también

Referencias

^ Poynton, Charles (12 de mayo de 2004). "Representación del movimiento, seguimiento ocular y tecnología de visualización emergente" (PDF) . poynton.com .
^ ab Stanley H. Chan; Truong Q. Nguyen (23 de septiembre de 2010). Modelado y simulación del desenfoque de movimiento en LCD . IEEE International Conference on Multimedia and Expo 19–23 de julio de 2010. Singapur: IEEE . doi :10.1109/ICME.2010.5583881. eISSN 1945-788X.
^ Didyk, Piotr; Eisemann, Elmar; Ritschel, Tobias; Myszkowski, Karol; Seidel, Hans-Peter (2010). T. Akenine-Möller; M. Zwicker (eds.). Muestreo temporal en tiempo real motivado perceptualmente de contenido 3D para pantallas de alta frecuencia de actualización (PDF) . Eurographics 2010. Computer Graphics Forum . Vol. 29, no. 2. Norrköping: Blackwell Publishing . págs. 713–722 – vía MPI-INF .
^ Feng, Xiao-fan (9 de febrero de 2006). Análisis, percepción y reducción del desenfoque de movimiento en pantallas LCD mediante parpadeo sincronizado de la luz de fondo . Human Vision and Electronic Imaging XI. Vol. 6057. SPIE . págs. 213–226. Código Bibliográfico :2006SPIE.6057..213F. doi :10.1117/12.643893.
^ Someya, Jun (mayo de 2005). Correlación entre el desenfoque de movimiento percibido y la medición de MPRT (PDF) . SID Symposium Digest of Technical Papers. Vol. 36. Society for Information Display (publicado el 5 de julio de 2012). págs. 1018–1021. doi :10.1889/1.2036171.
^ "Desenfoque de movimiento en la pantalla LCD". Archivado desde el original el 2010-10-31 . Consultado el 2012-10-03 .
^ "Folleto de Philips que anuncia la retroiluminación Aptura que reduce significativamente la borrosidad retiniana" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 9 de marzo de 2008. Consultado el 8 de septiembre de 2007 .
^ "Reseña de un equipo Philips Aptura que analiza brevemente el sistema Aptura". Archivado desde el original el 20 de septiembre de 2007. Consultado el 8 de septiembre de 2007 .
^ ab Samsung Clear Motion Rate, incluido el uso de una luz de fondo estroboscópica
^ Manual de usuario para televisores Samsung Serie 81 con tecnología LED Motion Plus Archivado el 29 de noviembre de 2007 en Wayback Machine .
^ "BenQ describió la "inserción de marco negro" en el monitor FP241VW lanzado en 2006". Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2007. Consultado el 13 de diciembre de 2007 .
^ "BenQ describe "Simulated Pulse Drive", que parece ser la misma tecnología pero renombrada para su nueva línea de monitores anunciada en diciembre de 2007". Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2007. Consultado el 13 de diciembre de 2007 .
^ Retroiluminación del escáner de Sharp Corporation Archivado el 13 de noviembre de 2012 en Wayback Machine.
^ Tecnología de retroiluminación de escaneo de televisores LCD HD de élite Archivado el 22 de septiembre de 2012 en Wayback Machine .
^ Vídeo de alta velocidad de una luz de fondo estroboscópica nVidia LightBoost
^ Eliminación del desenfoque de movimiento mediante una luz de fondo estroboscópica diseñada normalmente para nVidia 3D Vision
^ ¿Cuándo utilizar G-Sync o ULMB?
^ Cómo resolver problemas de latencia en videojuegos HDTV
^ Terminología Clear Motion Drive de JVC
^ Terminología TruMotion de LG
^ Terminología Auto Motion Plus de Samsung Archivado el 12 de enero de 2008 en Wayback Machine .
^ Terminología Motionflow de Sony Archivado el 8 de diciembre de 2008 en Wayback Machine .
^ Terminología Clear Frame de Toshiba
^ Terminología AquoMotion de Sharp
^ "Evans y Southerland utilizan un láser de escaneo de columnas para eliminar el desenfoque de movimiento en su sistema de proyección láser de alta gama". Archivado desde el original el 28 de julio de 2007. Consultado el 31 de julio de 2007 .
^ KRON 4 News en Bay Area cubre el proyecto de televisión láser de la empresa conjunta Coherent y Novalux
^ "Prsym crea una pantalla de fósforo excitada por láser comercializada para el mercado publicitario y que permite la colocación en mosaico de pantallas más pequeñas". Archivado desde el original el 2020-08-26 . Consultado el 2023-08-13 .
^ "Las pantallas láser no tienen retrasos, no tienen borrosidad y no tienen persistencia".
^ Sony desarrolla una pantalla de próxima generación, la "pantalla Crystal LED", ideal para una alta calidad de imagen en pantallas grandes Archivado el 14 de febrero de 2012 en Wayback Machine .
^ Un técnico de Sony explica cómo Sony gestiona la representación del movimiento en las pantallas OLED
^ ¿Por qué algunas pantallas OLED presentan desenfoque de movimiento?

Enlaces externos

Retroiluminación con reducción del desenfoque de movimiento
Fotografía de seguimiento de la borrosidad del movimiento de la pantalla LCD
Artículo en la revista HDTV que hace un buen trabajo al cubrir el desenfoque de movimiento en los paneles LCD
Enlace que describe la causa del desenfoque de movimiento a partir de las técnicas de muestreo y retención y su reducción mediante retroiluminación LED
TestUFO.com: animaciones de prueba de movimiento que también demuestran el desenfoque de movimiento de la pantalla
Techmind.org: Tecnología LCD y patrones de prueba estacionarios
Explicación de 1080p y velocidad de cuadros
Métodos para el pull down 3:2
Monitor BenQ que utiliza luz estroboscópica para reducir los artefactos de muestreo y retención debido al seguimiento ocular del movimiento
Aplicación de Windows que muestra el desenfoque de la retina debido a las pantallas de muestreo y retención ^{[ enlace muerto permanente ]}