لقد حلت شاشات العرض المسطحة، مثل شاشات الكمبيوتر الشخصي، محل شاشات CRT (أنبوب أشعة الكاثود). ومع ذلك، فإن شاشات CRT لا تزال أفضل في شيء واحد، وهو وضوح الحركة. ولحل هذه المشكلة، تستخدم بعض شاشات العرض المسطحة تقنية تُعرف باسم إدراج الإطار الأسود.
أخذ العينات والاحتفاظ بها مقابل شاشات العرض النبضية
لماذا تحتاج شاشات العرض المسطحة إلى إدراج إطار أسود؟ تميل هذه الشاشات إلى إظهار نوع فريد من ضبابية الحركة غير المرغوب فيها والتي تنجم عن طريقة عرضها وتغيير الصورة على الشاشة. يتم الاحتفاظ بالصورة بشكل مثالي طوال مدة الإطار عبر عمليات تحديث الشاشة المتعددة، ثم يتم استبدالها على الفور تقريبًا بالإطار التالي عندما تغير جميع وحدات البكسل حالتها في انسجام. يُعرف هذا باسم ثبات الصورة أو “العينة والاحتفاظ”.
يبدو هذا أمرًا جيدًا، ولكن بفضل الطريقة التي تعمل بها أعيننا، فإنه في الواقع يؤدي إلى ظهور ضبابية حركة مزعجة. فعندما تحاول عيناك تتبع جسم يتحرك عبر الشاشة، يتم تثبيتهما على جزء مختلف من الصورة في بداية ونهاية التحديث.
هذا يسبب ضبابية حركة تتبع العين إن حركة العين المتتبعة تتسبب في تشويش الصورة عبر شبكية العين. وهناك أسباب أخرى وراء هذا التشويش الملحوظ، ولكن الحقيقة المهمة هي أن هذا يحدث في جميع الشاشات المسطحة التي تعرض كل إطار بشكل مثالي حتى يصبح الإطار التالي جاهزًا. ويحدث هذا بغض النظر عن مدى سرعة تغيير وحدات البكسل الخاصة بها لحالتها.
إن شاشات CRT تظهر ضبابية حركة أقل بكثير لأن كل دورة تحديث تتطلب إعادة رسم البكسل بالكامل وإلا فإنها ستتلاشى. يرسم شعاع الإلكترون الصور من الأعلى إلى الأسفل عن طريق إثارة طبقة الفوسفور على ظهر الشاشة. وبحلول الوقت الذي يصل فيه إلى أسفل الصورة، تكون الفوسفورات الموجودة في أعلى الشاشة قد بدأت بالفعل في التلاشي. تُعرف الفترة بين رسم السطر الأخير من التحديث السابق والأول من التحديث التالي بفترة التعتيم الرأسي، حيث تكون الشاشة بأكملها فارغة لفترة وجيزة. هذا الافتقار الطبيعي “النبضي” لاستمرار الصورة له تأثير إيجابي كبير على ضبابية الحركة وهو شيء حاول مصنعو الشاشات المسطحة محاكاته بطرق مختلفة.
طرق تقليل التشويش
هناك عدد من الطرق التي تحاول بها الشاشات المسطحة التغلب على العينة وإيقاف ضبابية الحركة. الطريقة التي ربما يكون معظم الناس على دراية بها هي استيفاء الحركة، والمعروفة أيضًا باسم تنعيم الحركة. قد تعرفها أيضًا باسم “تأثير المسلسلات التليفزيونية”، وهو اسم مهين إلى حد ما.
تستخدم العلامات التجارية المختلفة للتلفزيون أيضًا أسماء خاصة بها لهذه الطريقة، لكنها تعمل جميعها بنفس الطريقة تقريبًا. لنفترض أن لديك محتوى يتم تشغيله بمعدل 30 إطارًا في الثانية، لكن الشاشة يمكن تحديثها بمعدل 60 إطارًا في الثانية. تولد عملية استيفاء الحركة إطارات وسيطة، وهي نوع من متوسط الإطار قبله وبعده. وهذا يضاعف عدد الإطارات الفريدة ويقلل من مقدار ضبابية الحركة. لسوء الحظ، فإن هذا يولد تلك الحركة الناعمة الحريرية التي تجعل كل شيء يبدو وكأنه لقطات GoPro أو، كما ذكرنا، لقطات مسلسل.
بعض الشاشات عبارة عن لوحات “منخفضة الثبات”. تومض هذه اللوحات بكسلاتها بسرعة (المعروفة أيضًا باسم الوميض) بطريقة تحاكي الشاشات النبضية. فعلت أجهزة التلفاز البلازمية هذا كجزء طبيعي من كيفية عملها وهي منخفضة الثبات بطبيعتها، على الرغم من كونها لا تزال تقنية شاشة أخذ العينات والإمساك.
ثم لدينا طريقة إدراج الإطار الأسود. فبدلاً من الوميض القصير، تقوم هذه الطريقة بإدراج إطار أسود بالكامل بين كل إطار مضاء. وبالتالي، يصبح الضوء الخلفي (أو وحدات البكسل الفعلية في حالة OLED) مظلماً بالكامل بعد كل تحديث كامل. وهذا يؤدي وظيفة جيدة في محاكاة فترة التعتيم في شاشات CRT.
فوائد إدخال الإطار الأسود
تؤدي تقنية Black Frame Insertion (BFI) عملاً رائعًا في التغلب على ضبابية الحركة الناتجة عن تتبع العين. فهي تخدع عقلك ليتمكن من إدراك الحركة السلسة بدلاً من ذلك. تكمن روعة طريقة تقليل الضبابية هذه في أنك لست مضطرًا إلى العبث بمعدل الإطارات في لقطات المصدر الأصلية. سواء كان 24 إطارًا في الثانية أو 60 إطارًا في الثانية، يتم عرض الإطارات الحقيقية غير المعدلة فقط، ولا يوجد تأثير مسلسل تلفزيوني.
كما تعمل تقنية BFI بشكل جيد في التطبيقات مثل ألعاب الفيديو. حيث تعمل طرق تقليل ضبابية الحركة التي تسمى “بعد المعالجة” على خلق فترة زمنية بين وقت استقبال الشاشة للإطارات ووقت عرضها لها. على سبيل المثال، مع تقنية الاستيفاء بالحركة، تحتاج الشاشة إلى معرفة شكل الإطار التالي قبل أن تتمكن من حساب الإطار المستوفي لإدراجه بينها وبين الإطار السابق.
مع كثرة المعالجة اللاحقة، يصبح الوقت بين سحب الزناد في لعبة Halo ورؤية إطلاق النار على الشاشة أطول. مع BFI، لست بحاجة إلى إجراء المعالجة اللاحقة، لأنك تعلم أن كل إطار ثانٍ هو إطار أسود.
سلبيات معهد الفيلم البريطاني
هناك عيبان رئيسيان لتقنية BFI. الأول هو أنه إذا كان كل إطار ثانٍ أسودًا مع إيقاف تشغيل الإضاءة الخلفية تمامًا، فأنت تقلل السطوع فعليًا إلى النصف. تحتوي بعض أجهزة التلفاز الحديثة على تطبيق BFI يعوض عن ذلك وله خفض سطوع أقل من 50%، ولكنك ستحصل دائمًا على صورة باهتة مع تشغيل تقنية BFI مقارنة بإيقاف تشغيلها. بالطبع، العديد من أجهزة التلفاز الحديثة ساطعة للغاية لدرجة أنك ستكون راضيًا عن الصورة حتى مع تشغيل تقنية BFI. وإلا، فقد تضطر إلى تعتيم الغرفة للحصول على أفضل النتائج.
المشكلة المحتملة الثانية مع BFI هي أن بعض التطبيقات تنتج وميضًا مرئيًا. وفي حالات أخرى، يبدو أن بعض الأشخاص أكثر قدرة على رؤية هذا الوميض من غيرهم. وكما يمكنك أن تتخيل، فإن الصور المتقطعة هي وصفة للصداع، لذا فإن BFI التي تومض بشكل واضح ليست مثالية.
هل يجب عليك استخدام BFI؟
على الرغم من أنه لا شك أن تقنية BFI تنتج وضوح حركة فائقًا، فإن أفضل ما يمكنك فعله إذا كانت شاشتك تدعمها هو تشغيلها لمعرفة ما إذا كانت هذه التحسينات تستحق التضحيات. كما أنك لست مضطرًا لاستخدام تقنية BFI لكل شيء. قد ترغب في تشغيلها لألعاب الفيديو أو الرياضة، ولكن قم بإيقاف تشغيلها للأفلام، أو العكس. هناك الكثير من التفضيلات الشخصية التي تلعب دورًا هنا، ولكن بشكل عام، يمكن لأي نوع من المحتوى حيث تكون وضوح الحركة مهمًا أن يستفيد من تقنية BFI.