WOLED vs. QD-OLED: Potřeba nových metrik pro měření jasu (část 1)

Na úvod bychom rádi upozornili čtenáře, že se jedná o překlad článku “Exploring OLED Brightness – Improvements, WOLED vs QD-OLED and the Need for New Metrics and Specs” původně zveřejněného 15. února 2024, na portálu TFTCentral. Autorem originálu je Simon Baker, který je, spolu s TFTCentral, výhradním vlastníkem autorských práv. Díky jejich svolení vám nyní můžeme přinést text v češtině i na Intervalu.

Úvod

Jasnost displejů OLED je jedním z často uváděných omezení této technologie ve srovnání s konkurenčními LCD displeji s podsvícením Mini LED. S vývojem nových generací panelů dochází ke zdokonalování konstrukce panelů, snižování spotřeby energie, vývoji nových metod zpracování tepla z panelu a snižování rizika zadržování obrazu. Není však příliš snadné pochopit, jak si v této oblasti povede monitor OLED, zejména v dnešním světě HDR obsahu. Jak jasně bude HDR obsah na obrazovce vypadat? Jak bude působit? Existuje nějaká metrika, která nám to dokáže říct? Jak se jasnost liší mezi panely s technologií WOLED a QD-OLED?

Z marketingového hlediska byla jasnost HDR OLED displeje do značné míry omezena na jediný ukazatel, a to maximální jas. Je to poměrně jednoduché a hrubé měření. Obvykle jde o jediný datový bod, který představuje maximální jasnost, které bude panel teoreticky schopen dosáhnout a je založena na měření bílého testovacího obrazce. Maximální jas však vypovídá jen o velmi malé části celkového jas panelu v reálných podmínkách a při skutečném použití.

Přesto je na tento ukazatel kladen velký důraz. Obvykle je to jediné číslo, které máme z hlediska marketingu produktu k dispozici, a které nám poskytuje informace o této oblasti výkonu.

Příklad marketingové propagace specifikací „Maximálního jasu obrazovky 1000 nitů“, převzato z notebooku Asus ROG Swift PG27AQDM

 

Vliv APL na jasnost OLED

Maximální jasnost OLED se mění v závislosti na APL (Average Picture Level) a na tom, jak velká část obrazovky je v daném okamžiku jasná. Abychom pochopili, jak jasný je panel v jiných situacích a pro jiné APL, jsme ve většině případů odkázáni na testy a recenze třetích stran. Firmy si to však uvědomují a v některých případech se již setkáváme se specifikací zahrnující maximální jas pro jiné APL, například okna s plochou 3 %, 10 % a 100 %, což nám dává lepší přehled.

I tak je to ale jen část příběhu a různé displeje mohou v reálném provozu vypadat zcela odlišně. Skutečný jas obrazovky totiž ovlivňuje mnohem víc než jen maximální hodnota bílé barvy, kterou tato specifikace uvádí.

Proč může jeden displej vypadat a působit jasněji než jiný, když mají stejnou specifikaci „maximálního jasu“? Proč může jeden displej vypadat jasnější než jiný, i když jeho specifikace může být dokonce nižší?! Jak mohou recenzenti a testeři poskytnout uživatelům metriky a údaje, které zachycují skutečný jas těchto displejů. Jak lépe měřit výkon obrazovky?

To jsou všechno otázky, na které se v této s studii zaměříme.

Stručné vysvětlení APL a jeho vlivu na maximální jasnost

Když se mluví o panelech OLED je třeba si uvědomit, že specifikace maximální jasnosti platí pouze pro určitý typ obrazu. Maximální jasnost se totiž v závislosti na měřené ploše bílého testovacího vzorku, obvykle označované jako APL (Average Picture Level), liší. 

Technicky vzato je APL starší termín, který se původně používal k popisu úrovně signálu, nikoliv úrovně jasu a plochy. Jeho používání se však natolik rozšířilo, že zde zůstaneme u „APL“.

Důvodem vlivu APL na maximální jasnost je u OLED panelů rozdělení energie napříč panelem. Pokud je třeba osvětlit pouze malou oblast panelu (malé % plochy APL), lze na tuto část obrazu soustředit více energie, čímž se maximální jasnost zvýší. Pokud je třeba rozsvítit větší plochu, musí se výkon rozdělit mezi více pixelů a maximální jasnost, které lze dosáhnout, je tím pádem nižší. To zapříčiňuje, že při 100% APL (plné bílé okno) je jasnost nejnižší, protože výkon je rozdělen mezi všechny pixely panelu.

Stejně jako u jiných specifikací displejů i zde platí, že specifikace maximálního jasu, kterou výrobci uvádějí v rámci marketingové komunikace platí pouze pro nejlepší případ malého % APL, obvykle 1 – 3 % plochy okna APL. To vám řekne, jaké jasnosti může dosáhnout pro malé zvýrazněné oblasti, což je užitečné, ale už ne to, jak bude obrazovka fungovat v jiných situacích.

Pokrok ve specifikacích maximálního jasu monitoru

Asus ROG Swift PG34WCDM je první monitor na trhu s nejnovějším panelem LG.Display 1300 nitů WOLED.

Na trhu s monitory měla doposud naprostá většina vydaných panelů OLED stejnou specifikaci maximálního jasu 1000 nitů. To bylo maximum bez ohledu na to, zda se jednalo o panely WOLED od společnosti LG.Display nebo o panely QD-OLED od společnosti Samsung Display.

Nově se na trhu objevila nová generace panelů LG.Display WOLED, která má úroveň maximálního jasu 1300 nitů. Zatím co panely QD-OLED mají již od roku 2022 úroveň maximálního jasu 1000 nitů. Znamená to tedy, že panely WOLED jsou jasnější a lepší pro HDR? Ne nutně…

Aktuální specifikace maximálního jasu pro panely monitorů:

LG.Display WOLED = 1300 nitů
Samsung QD-OLED = 1000 nitů

V oblasti televizorů najdete vyšší úrovně maximálního jasu. Například QD-OLED panely Samsung 3. generace mohou dosahovat až 3000 nitů. Podobná svítivost je však u stolních monitorů nepraktická, kvůli sledování zblízka. Navíc u panelu monitoru menších rozměrů může vznikat problém s odvodem tepla. I přes vývoj v oblasti nám tak tato hodnota přináší pouze část příběhu o jasu HDR.  

Graf výše ukazuje měření maximálního jasu pro 4 různé panely WOLED, které jsme prověřovali. Asus ROG Swift PG34WCDM používá 2. generaci panelů WOLED s maximálním jasem 1300 nitů (pro 1% APL). Z grafu můžete vidět, že překonává ostatní modely, které používají 1. generaci panelů se specifikací 1000 nitů. Na grafu je také vidět snížení intenzity jasu na vyšších hodnotách APL (klesající trend na grafu). 

Můžete si také všimnout rozdílu při plném poli bílé barvy (100% APL). Panely 1. generace dosahují přibližně 140 nitů, v nejlepším případě. Druhá generace však dosahuje až 260 nitů, což je dobrá zpráva.

Výrobce nových WOLED panelů, společnost LG.Display, uvádí následující specifikace pro své 27″ moduly WOLED panelů.

Specifikace maximálního jasu panelu LG.Display WOLED

Generace panelů	Při barevné teplotě	1,5 % APL	10% APL	25% APL	100% APL
1st 27″ panel WOLED generace	8500K	1000	800	450	150
2nd 27″ panel generace WOLED	6500K	1300	800	450	275

Tento posun dopředu může pomoci a je dobré vidět, že se specifikace na některých místech rozšiřují i o další velikosti APL. Nicméně specifikace maximálního jasu je stále velmi omezená, jelikož nezohledňuje další významné aspekty, které mají vliv na námi vnímaný jas.

Rozdíl mezi „jasem“ (luminace) a  „jasností“ (brightness)

Pro účely tohoto článku je nyní vhodná chvíle rozlišovat mezi pojmy „jas“ a „jasnost“. Tyto dva pojmy se v oboru často používají zaměnitelně. Je mezi nimi však rozdíl, který bude v tomto článku důležitější. 

V češtině se ve většině příkladů používá slovo “jas”, což je patrné především u parametru “maximální jas”, který využívá většina obchodů s elektronikou. V tomto článku se však pokusíme vysvětlit onen rozdíl ve významu. 

• „Jas“ je přístrojem měřená hodnota svítivosti světla vyzařovaného světelným zdrojem, přičemž známou měrnou jednotkou je cd/m2 , nebo v dnešní době běžně používaná jednotka nit. Toto měření „svítivosti“ se používá k tomu, aby se pomocí jednoduchých měření ukázalo, jaké jsou možnosti jasu displeje. Jedná se tedy o fyzikální jednotku.
  
  
• „Jasnost“ označuje to, co člověk vnímá, cítí a prožívá, když světlo dopadá na tyčinky a čípky sítnice. Jelikož se obvykle jedná o subjektivní hodnocení, je obtížné ho měřit a kvantifikovat, ale představuje míru jasu a temnoty, kterou člověk skutečně pociťuje. Na „jasnost“, kterou člověk vnímá, má vliv nejen jas displeje, ale také další faktory, jako je barevnost nebo živost barev, které prozkoumáme později. Jasnost je tedy vjemová vlastnost.

Porovnání QD-OLED a WOLED

Maximální jas bílé

Asus ROG Swift PG34WCDM s panelem LG.Display WOLED

Zajímavé je srovnání monitoru QD-OLED s monitorem WOLED. Zde jsou dva modely, které použijeme:

1. MSI MEG 342C QD-OLED – 34″ širokoúhlý model s QD-OLED displejem, který využívá panel první generace s maximálním jasem 1000 nitů.
   
   
2. Asus ROG Swift PG34WCDM (recenze zde) – 34″ širokoúhlý panel WOLED, který využívá panel druhé generace s technologií MLA (Micro Lens Array) a má maximálním jasem 1300 nitů.

MSI MEG 342C QD-OLED s panelem Samsung Display QD-OLED

Uvědomujeme si, že toto jsou jen dva konkrétní příklady a výkon se může u různých panelů a displejů lišit. Určitě však lze vyvodit alespoň nějaké závěry na téma „WOLED vs. QD-OLED“. Pro tuto studii je to zajímavé srovnání, jelikož na papíře se zdá, že monitor WOLED nabízí specifikaci, kterou lze interpretovat tak, že je „o 30 % jasnější“ než panel QD-OLED. Jak jsme však již dříve naznačili, ve skutečnosti je jas bílé barvy jen část příběhu.

Tradiční srovnání „jasnosti“ HDR obou obrazovek na základě měření maximálního jasu bílé by mohlo vypadat následovně:

Zde jsme změřili maximální jas bílého testovacího vzorku při různých úrovních APL (Average Picture Levels), kdy se bílé okno postupně zvětšuje, počínaje malým oknem pokrývajícím 1 % obrazovky až po 100% bílé obrazovky. Jedná se o rozšířený přístup k měření „jasnosti“ obrazovek OLED, který se používá v celém odvětví.

Některé počáteční postřehy a předpoklady, které bychom mohli učinit na základě této stávající metody, jsou následující:

1. Panel WOLED může dosáhnout vyššího maximálního jasu než panel QD-OLED, pokud se vezme v úvahu velikost okna APL 1 %. To je to, co se běžně používá k identifikaci maximální jasnosti displeje HDR. Nedosahuje sice oficiální specifikace panelu 1300 nitů, ale dosahuje zde 1180 nitů ve srovnání s 1016 nitů panelu QD-OLED. Pokud bychom se dívali pouze na maximální jasnost, tyto údaje by naznačovaly, že obrazovka WOLED má o 16 % vyšší jas než monitor QD-OLED a v závislosti na monitoru by mohla být až o 30 % vyšší (pokud by dosahovala plné specifikace 1300 nitů).
   
   
2. Panel WOLED má s rostoucím APL vyšší jas než panel QD-OLED, přičemž znatelný rozdíl je patrný při 10% APL, kdy panel WOLED dosahuje 756 nitů, zatímco panel QD-OLED pouze 460 nitů. To je o 64 % vyšší jas!
   
   
3. Pro 50 % APL a výše je jas v podstatě stejný a lze z toho vyvodit závěr, že jsou panely v praxi stejně jasné.
   
   
4. Celkově tento běžný přístup k měření jasnosti HDR naznačuje, že panel WOLED má viditelnou výhodu a je celkově „jasnější“.

V těchto údajích však chybí jas barev.

Výše uvedený standardní postup testování jasnost HDR však zachycuje pouze jeden aspekt jasu displeje, protože měří pouze jas bílé barvy. Tento přístup pravděpodobně vznikl v návaznosti na způsob, jakým se v průběhu let měřil jas SDR. Při posuzování rozsahu jasu SDR displeje pro běžné stolní a kancelářské použití v definovaném standardním barevném prostoru (sRGB), je rozsah jasu bílé barvy docela relevantní a užitečnou metrikou.

V dnešním světě, kde se snažíme měřit a vyjádřit jasnost pro multimédia, displeje s širokým barevným gamutem a zejména HDR obsah, to však nestačí. Co jas barev? Jak uvidíte za chvíli, ten se může výrazně lišit.

Zde jsme provedli naprosto stejná měření jasu pomocí našeho kolorimetru, přičemž jsme měřili obě obrazovky a použili testovací vzorek 1 % APL, který by zachytil maximální dosažitelný jas monitoru. Namísto toho, abychom zachytili pouze data bílého testovacího vzorku jako dříve, jsme však zopakovali stejný test pro řadu barevných vzorků, kterými jsou RGB (červená, modrá, zelená) a CMY (azurová, purpurová, žlutá).

V horní části grafu vidíte, že jas bílé barvy odráží předchozí údaje, přičemž panel WOLED dosahuje o 16 % vyšší hodnoty než panel QD-OLED. Když však porovnáme jas barev, je zde drastický rozdíl. Panel QD-OLED náhle dosahuje mnohem vyššího jasu u těchto barev, přestože dříve to vypadalo, že panel WOLED bude ten jasnější z obou panelů (na základě konvenčního, úzkého přístupu měření pouze bílé barvy).

Z výše uvedené tabulky je patrné, že jas barev je ve všech případech přibližně o 140 % vyšší na panelu QD-OLED, tedy 2,4× vyšší než na panelu WOLED. Mějte také prozatím na paměti, že pomocí kolorimetru měříme pouze samotný jas barev (tedy fyzikální veličinu). Je zde ještě jeden prvek, který probereme později, a to samotné vnímání jasu barev lidským zrakovým systémem (jasnost).

Na struktuře pixelů panelů OLED záleží

Proč je tedy jas barev na panelu QD-OLED o tolik vyšší než na panelu WOLED (konkrétně při použití 1% testovacího obrazce APL)? Za vše může jiná struktura pixelů a panelů obou konkurenčních technologií OLED.

Vzhledem k tomu, že panely QD-OLED (na obrázku vpravo) reprodukují obraz pouze pomocí tří základních barev světla (R, G, B), je maximální jas bílé, kterého může displej dosáhnout, stejný jako součet maximálních jasů R, G a B, kterých může každá z těchto barev dosáhnout. To v praxi znamená, že přesnou barvu lze zobrazit při libovolném jasu, což je pro obsah HDR velmi důležité. Tento přístup se označuje jako „aditivní„.

Měření jasu panelů QD-OLED (1% APL)

Jako příklad uvádíme měření jasu panelu QD-OLED zvlášť pro červenou, zelenou a modrou barvu. Můžete vidět, že součet měření jednotlivých barev se rovná maximální hodnotě jasu bílé barvy (1016 nitů), kterou jsme naměřili. Stejně tak to platí i pro všechny další velikosti oken APL.

Na druhou stranu panely WOLED používají ve své struktuře další bílý subpixel, který zvyšuje jas a minimalizuje průměrné rozložení výkonu v určitých situacích. To, jak je vidět z našich měření, může vést k vyšším naměřeným hodnotám maximálního jasu bílé, ale jas barev je podstatně nižší.

Měření jasu panelu WOLED (1% APL)

Při stejných měřeních na panelu WOLED je vidět, že součet měření jasu barev RGB je mnohem menší než samostatné měření jasu bílé. Při zobrazování bílé barvy je bílý subpixel této technologie panelu použit k velkému zvýšení jasu, ale u barev je díky tomu svítivost mnohem nižší.

Dalším problémem u WOLED je, že s rostoucí celkovým jasem obrazu se zvyšuje podíl bílé barvy a jiné barvy proto mohou být méně přesné nebo omezené. Může se objevit tzv.“washout“ barev, při kterém se snižuje sytost barev. 

Pokud se vrátíme k našemu předchozímu grafu standardních měření jasu obou displejů, můžeme nyní na základě těchto nových údajů vyvodit následující závěry:

1. Panel WOLED má skutečně o 16 % vyšší jas bílé barvy, ale při zobrazování barev tato výhoda neplatí.
   
2. Ve skutečnosti je jas barev na panelu QD-OLED přibližně o 140 % vyšší (2,4×) než na panelu WOLED, což představuje obrovský rozdíl! Barvy vypadají jasněji, při vyšších úrovních jasu se méně rozmazávají a je zachována živost a sytost. Navíc barvy vypadají barevněji, když jsou jasnější.

U větších snímků APL není rozdíl v jasu barev tak drastický.

Můžeme se vrátit k našemu dřívějšímu grafu zobrazujícímu maximální jas bílé barvy při různých velikostech APL na obou obrazovkách:

Již jsme si ukázali, že jas barev se může poměrně výrazně lišit od naměřeného jasu bílé barvy. Porovnávali jsme však údaje při 1 % APL, což je nejvyšší úroveň jasu, kterého může displej dosáhnout. U nižších hodnot APL, kde jas není tak vysoký, a kde je v důsledku toho posílení bílého subpixelu na displeji WOLED méně potřebné, je rozdíl méně drastický.

Výše uvedený graf má stejné vodorovné měřítko pro jas, ale tentokrát jsou data z měření 10% APL. Můžete vidět, že jas bílé barvy je na panelu WOLED mnohem vyšší – ve skutečnosti dokonce o 64 % vyšší (jeden z nejzřetelnějších rozdílů v našich původních měřeních jasu bílé barvy mezi oběma panely).

Při měření jasu barev si však panel QD-OLED drží náskok i přes vyšší procento APL, a to přibližně o 5-9 %. Přestože tedy počáteční hodnota jasu bílé naznačovala, že panel WOLED bude mnohem jasnější, realita je v případě barev zcela odlišná.

Rozdíly v jasu barev jsou méně drastické než u předchozího měření při 1% APL, kde byl jas barev o 140 % vyšší u QD-OLED. Výsledky však stále ukazují, že panel QD-OLED má vyšší jas barev i přes to, že panel WOLED by měl být mnohem jasnější (jak naznačuje měření jasu bílé podle průmyslových standardů).

U ještě většího APL, jako je výše uvedený 25% APL, můžete vidět, že jas barev na panelu WOLED je mnohem blíže panelu QD-OLED, a v některých případech jej dokonce překonává. Je to z toho důvodu, že APL je nyní dostatečně velké což snižuje celkovou jasnost panelu, takže posílení bílých pixelů je potřeba mnohem méně. Samozřejmě nevíme jistě, jak funguje zpracování signálu u LG.Display, ale pravděpodobně používá aditivní přístup všude, kde je to možné, a minimalizuje posílení bílých pixelů, aby zachoval přesnost a vyhnul se problémům s vymýváním.

Z našich předchozích měření při 1 % APL víme, že panel WOLED může dosáhnout následujících úrovní jasu barev:

Měření jasu panelu WOLED (1% APL)

Z toho vyplývá, že panel by mohl dosáhnout až přibližně 417 nitů pomocí aditivního přístupu ze směsi RGB, ale nad touto hodnotou bude pravděpodobně zapotřebí zesílení bílé barvy pomocí bílého subpixelu. To odpovídá předchozím měřením, protože při 25% APL dosahuje panel WOLED 427 nitů pro jas bílé. Pro dosažení této hodnoty tedy potřebuje jen velmi malé zesílení bílé barvy. 

Pokud jde o porovnání jasu barev, panel WOLED dokáže držet krok s panelem QD-OLED, a proto lze v této fázi realizovat celkový mírně vyšší jas modernějšího panelu i v případě jasu barev. Výsledkem je, že panel WOLED má o 13-19 % vyšší jas než panel QD-OLED.

Při plném 100% APL je jas bílé barvy u obou panelů v podstatě stejný. Stejně tak je na tom i jas barev RGB. Oba typy jasu jsou v rozsahu, ve kterém může panel WOLED použít aditivní přístup k dosažení jasu bílé a nemusí se spoléhat na zesílení bílé, jako je tomu u menšího APL.

Můžete si všimnout, že barvy CMY mají na panelu QD-OLED stále vyšší jas než na panelu WOLED, i když jas RGB byl v podstatě stejný. Je to pravděpodobně proto, že k dosažení barev CMY je třeba zkombinovat 2 ze směsi RGB. Panel QD-OLED je již vyvinut s ohledem na aditivní přístup a dokáže tak lépe zacházet s rozložením výkonu, aby bylo možné tohoto mixu dosáhnout. Naproti tomu panel WOLED byl vyvinut a optimalizován pro využití zesílení bílých pixelů a v případě zpracování signálu a rozdělení výkonu se více potýká s aditivním přístupem. Výsledkem je, že panel QD-OLED má vyšší jas pro ty barvy CMY, které jsou přídavkem 2 barev RGB.

Shrnutí jasu barev při různých hodnotách APL

Takže když to shrneme:

• Nejzřetelnější rozdíly v jasu barev mezi oběma panely jsou v maximech, tedy u menších vzorků APL.
• U menších oken APL může panel WOLED dosáhnout vyššího jasu bílé barvy, ale té se dosáhne použitím bílého subpixelu „white boost“ a souvisejícího zpracování signálu. U barev nelze dosáhnout zdaleka tak vysokého jasu a panel QD-OLED dosahuje, díky alternativní struktuře pixelů a konstrukci panelu, výrazně lepších výsledků.
• Existuje přechodový bod, kdy je APL dostatečně velké, aby panel WOLED mohl použít aditivní přístup RGB k dosažení jasu bílé, protože ten je nyní dostatečně nízký, a odpovídající jas barev RGB je stejný. Panel QD-OLED má však stále výhodu tam, kde jsou potřeba aditivní barvy, jako je CMY.

Pro oba panely můžeme vykreslit následující graf jasu pro barvy, kde je vidět, že v určitém bodě se jas barev panelu WOLED již nemůže dále zvyšovat, zatímco jas panelu QD-OLED stále roste. V těchto příkladech je to od jakéhokoliv bodu menšího než 25 % APL. Skutečné měření jasu v nittech se liší mezi barvami R, G a B, ale trend a tvar čar grafu zůstává stejný:

Maximální jas červené barvy při 1 % APL

Maximální jas zelené barvy při 1 % APL

Maximální jas modré barvy při 1 % APL

Jas vypovídá pouze o jedné části příběhu „jasnosti“ OLED. 

Možná si říkáte, že jednoduchým řešením by bylo zahrnout do parametrů monitoru jak jas bílé, tak jas barev. To by samozřejmě bylo přínosné, ale i tak to vypovídá pouze o jedné části příběhu. 

Jak jsme si řekli dříve, „jas“ není jediným faktorem, který ovlivňuje, jak náš zrakový systém vnímá „jasnost“ displeje. Jas „pouze“ aktivuje tzv. achromatický kanál odezvy.

Dalším důležitým faktorem, který musíme zohlednit, je barevnost, živost a odstín barev. Ty jsou ovlivněny barevnou škálou nebo-li barevným prostorem displeje, a když vezmeme v úvahu tento aspekt, aktivuje se kanál chromatické odezvy. I když jas zůstává konstantní, vnímaná jasnost se zvyšuje s barevností a sytostí barvy. Tento efekt je znam jako „Helmholtzův-Kohlrauschův efekt“ (odkaz na Wikipedii).

V zásadě platí, že čím širší je barevný gamut, tím jasnější může být obraz. I v případě, že jsou pomocí měřícího zařízení měřeny dva displeje se stejným jasem, pokud má jeden širší barevný gamut než druhý, budete jej vnímat jako jasnější.

Zde je dobrý příklad tohoto efektu převzatý ze stránky Wikipedie:

Barvy v horní řadě mají přibližně stejnou úroveň jasu, a přesto se vizuálně nezdají být stejně světlé nebo tmavé. Žlutá (druhá zleva) se zdá být mnohem tmavší než purpurová (úplně vpravo). Když však horní obrázek převedeme do stupňů šedi, získáme obrázek dole – jediný odstín šedé.

Červené kroužky ukazující stejný jas, ale rozdílnou vnímanou jasnost

Obrázek společnosti Samsung Display

Výše je uveden simulovaný obrázek, který tento efekt demonstruje, mějte však na paměti, že vzhled těchto červených kruhů závisí také na displeji, který k jejich zobrazení používáte. Jde však o to, že čtyři červené kruhy budou mít stejný naměřený jas, ale ty, které jsou více nasycené, vnímá divák jako výrazně jasnější.

Pokud máte monitor s širokým gamutem, můžete si to sami ověřit tak, že zobrazíte testovací obrázek nebo barevný obrazec a přepnete monitor mezi režimem širokého gamutu a režimem emulace sRGB, pokud jej monitor má, přičemž nastavení jasu zůstane stejné. Jas bílé by měl vypadat stejně, ale všimnete si, že živější barvy v režimu širokého gamutu vypadají jasněji, i když ve skutečnosti je jas stejný.

Obrázek společnosti Samsung Display

Výše uvedený obrázek je dalším dobrým příkladem, kdy černobílá verze Monetova obrazu vypadá vizuálně tmavší, zatímco barevná verze se divákovi jeví jako světlejší. Zejména u silně sytých prvků, jako je červené slunce na obloze.

Měření jasu se přímo nepromítá do toho, jak vizuálně vnímáme jasnost.

Dalším důležitým a často přehlíženým aspektem je skutečnost, že stupnice pro měření jasu pomocí měřícího zařízení (např. kolorimetru) se přímo nepromítá do toho, jak náš zrakový systém vnímá jasnost. Podobně jako když jsme se bavili o gamě displeje a hodnotě „doby odezvy korigované na gamu“ při měření displeje, je lidské oko mnohem citlivější na rozdíly v jasu na tmavším konci rozsahu než na světlejším.

Jednoduchým příkladem může být, že displej, který dosahuje maximálního jasu bílé barvy 1000 nitů, nebude divákovi připadat dvakrát tak jasný jako displej, který má hodnotu jasu bílé barvy 500 nitů. Náš zrakový systém to nevnímá stejně jako naměřené hodnoty.

To je důležité, protože se často setkáte s displeji, které jsou prodávány na základě specifikace „maximálního jasu“, což je ve skutečnosti pouze maximální jas bílé barvy, jak jsme již uvedli dříve. Tvrzení typu, že nové panely WOLED s jasem 1300 nitů jsou „o 30 % jasnější“ než předchozí generace panelů WOLED s jasem 1000 nitů, jsou tak pravdivá pouze z hlediska samotného jasu bílé (a to ještě pro nejmenší APL). Ve skutečnosti však na uživatele takto působit nebudou.

Stejně tak výše uvedená měření jasu barev nezohledňují, jak náš zrakový systém tyto barvy vnímá a jak „jasně“ vypadají ve skutečnosti. Můžete si například všimnout, že naměřené hodnoty jasu pro modrou barvu jsou v porovnání s jasem bílé barvy velmi nízké, ale ve skutečnosti je tento rozdíl vizuálně mnohem méně výrazný. Proto nelze jednoduše měřit jas barev vedle jasu bílé.

Pokud vykreslíme měření jasu panelu QD-OLED samostatně, jak je uvedeno výše, můžeme zvážit vztah mezi jednotlivými barvami. Pokud bychom použili pouze údaje o jasu, neposkytlo by to realistický obraz toho, co skutečně vizuálně vnímáme. Rovnováha mezi různými barvami vzhledem ke standardnímu měření bílé je mimo, protože nezohledňuje chromatickou složku a nebere v úvahu barevnost nebo barevný gamut měřeného vzorku.

Navíc nelze snadno vyvodit závěry mezi jednotlivými údaji, pokud jde o jejich vzájemné srovnání. Hodnota 1016 nitů bílé barvy se u tohoto monitoru skutečně nezdá 4,2× jasnější než naměřená hodnota 242 nitů červené barvy.

Totéž můžeme vykreslit i pro samostatný panel WOLED:

Opět platí, že naměřená hodnota 1180 nitů bílé barvy skutečně nevypadá více než 11x jasnější než červená barva při 100 nitů, jak by naznačovaly samotné údaje o jasu.

Dva nedostatky při standardním měření jasu barev

To jsou tedy dva nedostatky při pokusu o použití pouze standardních měření jasu pro barvy:

1. Měření nemohou zohlednit barevný gamut, barevnost a sytost barev.
   
   
2. Stupnici nelze použít k vyjádření skutečně vnímaných rozdílů jasnosti.

Měření jasu však i sama o sobě zřetelně ukazují rozdíly v barvách mezi panely WOLED a QD-OLED způsobené odlišnou strukturou pixelů. Pokud se vrátíme k našemu grafu z dřívějška při měření maximálního jasu při 1% APL, můžete vidět, že i na základě pouhého měření jasu barev má panel QD-OLED vyšší hodnoty než panel WOLED, což je pro začátek pozitivní.

Ještě jednou děkujeme autoru originálního článku Simonu Bakerovi a TFTCentral, že nám umožnili přeložit původní článek a publikovat jej na interval.cz. 

Druhou část článku najdete zde.