Responstid – den virkelige historie

19 Jul 2006 | Rasmus Larsen (@flatpanelsdk) |

Generelt:


  • Responstiden er den tid det tager at opdatere i en given pixel.

    En LCD skærm opdaterer ikke på samme måde som en CRT skærm. En CRT opdaterer et vist antal gange i sekundet i forhold til en frekvens. Hvis en CRT skærm kører ved 75 Hz, opdaterer den 75 gange i sekundet.
    En LCD skærm opdaterer i sine fysiske pixels, men kun hvis billedet ændrer sig. LCD skærme kører ved en frekvens på 60 Hz, men fordi LCD skærmen har en væsentlig anderledes opbygning end en analog skærm, har det ikke den store betydning. Reelt set siger det blot noget om, hvor ofte skærmen modtager ny information - altså 60 gange i sekundet. Hvad der imidlertid er interessant på en LCD skærm er, hvor hurtigt der reageres på disse 60 kommandoer i sekundet. Denne reaktionstid er responstiden, og responstiden måles i millisekunder

    Der findes to metoder til at måle responstiden på. Ingen af dem er imidlertid specielt sigende for den reelle ydelse.
    To skærme med forskellige metoder for angivelsen af responstiden, kan på den måde heller ikke umiddelbart sammenlignes. Her vil jeg prøve at belyse begge metoder, så du er bedre rustet til at skelne mellem salgstrick og egentlige argumenter for køb.

    On-Off metoden:


    Første metode kaldes sort-hvid-sort metoden på dansk eller On-Off på et mere universalt sprog.

    Ved On-Off metoden er responstiden den tid det tager at opdatere en given pixel med udgangspunkt i sort, derefter til helt hvid og tilbage til sort igen.
    Responstiden siger på den måde kun noget om ét farveskift på skærmen. Det er dog ikke nødvendigvis ens for alle overgange af farver og derfor kan angivelsen urealistisk, specielt fordi sort-hvid-sort overgangen typisk er den hurtigste for en skærm.

    For at gå lidt i dybden med de tekniske, så lad os starte med det mest grundlæggende; nemlig hvordan man måler responstiden for On-Off metoden:
    Panelproducenten måler responstidværdien, som tiden det tager en given pixel at gå fra helt sort til helt hvid og tilbage til helt sort igen. Eller mere præcist:

  • Tiden det tager at gå fra en pixelbrightness (lysstyrke) på 10 % til 90 % og tilbage til 10 % igen.

    Når 10 % lys (brightness) slipper igennem, er en pixel sort. Når en pixel slipper 90 % lys (brightness) igennem, er den hvid.
    Grunden til, at det ikke angives for 0 % og 100 %, er af hensynsmæssige grunde. Det kommer sig af, at det er næsten umuligt at fastsætte, hvornår en pixel helt præcis begynder at tænde op eller lukke i. Både pga. støj, udstyr, men også fordi mange paneler ikke er i stand til at skelne de helt mørke nuancer fra 6-7 % ned til 0 % og det samme for 94-95 % op til 100 %.

    Det fejlagtige ved angivelsen er, at tallet kun måles ved en"sort -> hvid -> sort" overgang. Overgangen fra"sort -> hvid -> hvid" er typisk den pixelovergang, et panel kan reagere hurtigst ved.

    Definition: Hvis du allerede har læst afsnittet om farveunderstøttelse, ved du, at hver pixel kan vise enten 64 eller 256 nuancer afhængigt af paneltypen. Hvis du ikke har læst afsnittet, så bemærk, at ovenstående er essentielt for den videre forståelse.

    Definitionen ovenfor betyder, panelet har 256 eller 64 forskellige stadier af lysstyrke (brightness). Hver er de forskellige stadier kan lade en mængde lys slippe igennem. Disse betegnes med tallene 0 til 255 (læs hvorfor i afsnittet om farveunderstøttelse), hvor 0 er den sorteste sort og 255 er den lyseste hvide.
    Den hurtigste overgang ved du allerede er den fra"sort -> hvid -> sort". Med tal bliver det overgangen fra"255 -> 0 -> 255".
    Det kan umiddelbart virke paradoksalt, at det er de to værdier der ligger længst fra hinanden, som har den hurtigste responstid. Det hænger dog sammen med, at hastigheden, hvormed de flydende krystaller lægger sig i position, er afhængig af den elektriske styrke, der påføres til pixlen og der leder os til følgende:

  • Jo større elektrisk styrke der påføres, desto hurtigere responstid.

  • Det gælder imidlertid også, at jo længere to nuancer ligger fra hinanden, desto større elektrisk spænding skal der tilføres.

    Vi har altså nu defineret, at overgangen fra"sort -> hvid -> sort" er er hurtigste idet de flydende krystaller påføres den højeste spænding. Det betyder også, at en meget lille ændring i panelets farver, kan tage lang tid. En overgang fra"sort -> mørkegrå -> sort" kan således tage forbløffende lang tid i forhold til, hvor lidt de flydende krystaller skal drejes.

    Der er imidlertid også et andet aspekt af responstiden, som er forholdet mellem de forskellige aktiveringsstadier. Den tid det tager at gå fra sort til hvid og aktivere eller tænde pixlen, kaldes for"rise" tiden. Den tid det tager at lukke ned og gå fra hvid til sort, kaldes"fall" tiden.

    Nogle paneltyper tænder langsommere op end andre, mens de lukker ned næsten med det samme. Andre paneltyper har lige lang rise og fall tid, mens nogle helt tredje måske har et andet forhold mellem rise og fall tiden.
    Dette er essentielt for at forstå, hvorfor en skærm trækker slør, som den gør. Nogle skærme kan således trække slør foran hurtige bevægelser, mens andre trækker slør bagefter objekter. En optimal sammensætning er, at have en lige så kort rise tid som fall tid, men det er dog ikke altid muligt. Herunder ses en illustration:


    Illustrationen viser tre hvide kasser, som bliver trukket hen over en sort baggrund fra ventre mod højre.
  • Den første kasse fra venstre har en langsom rise tid og har derfor slør foran sig selv.
  • Den anden kasse fra venstre har en langsom fall tid og trækker derfor slør efter sig selv.
  • Den tredje kasse fra venstre har lige lang rise og fall tid og har derfor lige stort slør på begge sider.

    Forholdet for rise og fall tiden for hver paneltype, bunder i de flydende krystallers arrangering i cellestrukturen. Forskellige strukturelle opbygninger, betyder variationer og det gør det blot endnu sværere at sammenligne responstiden på tværs af to paneltyper.

    Et praktisk eksempel er S-IPS panelet kontra TN panelet. S-IPS panelet har næsten lige lang rise og fall tid, mens TN panelet har et mere ulige forhold. Et 16 ms S-IPS panel kan på den måde overordnet være lige så hurtig som et 12 ms TN panel.

    G2G metoden


    Det meste af teorien har du på plads nu, så jeg skal prøve at gøre det kort. Anden metoden har flere navne, men kaldes typisk g2g, grey-grey eller grå-grå. Metoden stammer tilbage fra integrationen af den såkaldte Overdrive teknologi, der blev aktuel på forbrugermarkedet i løbet af 2005. Efter integration af Overdrive er"sort -> hvid -> sort" ikke nødvendigvis den hurtigste overgang længere, da man kan regulere den elektriske spænding.
    Læs mere om Overdrive her: Overdrive

    Her måler man tiden det tager fra en tilfældig gråtone nuance til en anden tilfældig gråtone nuance. Eftersom alle farver er dannet af gråtoner, kan det være en hvilken som helst overgang på skærmen.
    Producenternes fordel ved denne metoden er, at man kan finde den hurtigste responsmæssige overgang på panelet, og bruge den som angivelse i stedet for On-Off angivelsen.
    Når en skærm har Overdrive teknologien integreret og er målt efter ovenstående metode, angives responstiden som (grå-grå) eller (g2g). Det gælder også her på siden i f.eks. nyheder og panelsøgefunktionen..

    Der er dog en hage ved den nye metode, som kommer forbrugere til ugunst, når specifikationerne skal vurderes. Den nye metode angiver nemlig kun rise tiden, som jeg snakkede om i forrige afsnit. Man måler altså kun tiden det tager fra én grå nuance til en anden, men ikke tilbage igen.
    Det er på den måde ikke heller ikke en endegyldig sandhed. På trods af integrationen af Overdrive, skal man stadig være skeptisk overfor responstid angivelsen.

    Du kan finde alle skærme med Overdrive i panelsøgefunktionen ved at søge på: '(g2g)'

    Supplerende


    Brugeren kan påvirke på responstiden negativt, hvis indstilling af skærmen foretages forkert.
    Du er nu velvidende om, at en kortere overgang i de flydende krystaller, betyder langsommere responstid pga. den elektriske styrke påført. Forestil dig så, at brugeren skruer ned for kontrasten og derved formindsker forholdet mellem den lyseste hvid og den mørkeste sorte. Når"afstanden" mellem disse to er kortere, vil de flydende krystaller heller ikke skulle dreje lige så langt og derved ikke have lige så stor en elektrisk styrke påført.

    Det er dog ikke kun kontrastforholdet, som kan påvirke responstiden. Brightness kan også gøre det på visse paneler. Størstedelen af LCD skærme justerer på brightness ved at reducere selve lyset på lyskilden bagved panelet. Og dette har det ingen påvirkning på responstiden.
    Hvis man derimod har mulighed for at justere brightness direkte på panelet, så kan det have en negativ effekt. Det ses bl.a. på Sony skærme.

    Meget lav brightness indstilling direkte på panelet i f.eks. Sony skærme og tilsvarende, påvirker responstiden ret markant og det anbefales ikke at skrue for langt ned for brightness, hvis det foregår direkte på panelet.
    Hvis man derimod kan styre brightness ved at regulere på lyskilden, så er det intet problem.



  • Flere fokusartikler

    TV-databasen

    Flatpanels introducerer TV-databasen

    21 Sep 2018 | Torben R, Rasmus L |
    Samsung 8K TV

    Første indtryk af Samsung Q900R 8K TV (& teknisk information)

    10 Sep 2018 | Torben R, Rasmus L |
    HDMI ARC

    HDMI ARC (Audio Return Channel) og eARC forklaret

    03 Aug 2018 | Rasmus Larsen |
    Sony Master TV

    Første indtryk af Sony AF9 og ZF9

    02 Aug 2018 | Torben Rasmussen |
    Apple TV

    Guide: 9 tips til Apple TV

    06 Jul 2018 | Rasmus Larsen |
    LG wallpaper OLED

    Flatpanels øger fokus på TV-lyd

    27 Jun 2018 | Rasmus Larsen |
    Karakterer TV-lydprodukter

    Oversigt: Karakterer på TV-lydprodukter

    27 Jun 2018 | Tommy Lindegaard |
    Fodbold-VM 2018

    VM-fodbold i 4K HDR imponerer og sætter spot på udfordringer

    20 Jun 2018 | Rasmus Larsen |