sub-field drive, questo sconosciuto...

[tia86]

Ho letto il thread ma per sicurezza faccio la domanda:
In pratica avere 10 Sub-filed drive significa dividere in 10 parti lo schermo, dove ogni parte viene controllata in parallelo e contemporaneamente alle altre?
Quindi, volendo fare un parallelo con un CRT, è la stessa differenza tra avere un solo cannone e averne 10 che si occupano, ognuno, di 1/10 della schermata, lavorando contemporaneamente? In questo esempio si può spingere il refresh rate massimo di un fattore 10 (rispetto al cannone singolo).
Ritornando al plasma, viene quindi diminuito di molto il tempo di scansione no? E quindi si può spingere il refresh rate massimo piu in alto

[lorenzo82]

Più che in parallelo dovrebbero essere visualizzazioni progressive dei sub-field...se fossero parallele sarebbero in pratica semplici fotogrammi composti da dieci parti di fotogrammi diversi...nessun vantaggio...invece la scansione progressiva dei vari sub-field alternativamente riduce notevolmente la permanenza a schermo e quindi il blur percepito...
Lorenzo.

[tia86]

"Parallelo" inteso come contemporaneamente.
Ho fatto una piccola immagine per farmi capire.
Per semplciità ci sono solo 3 sub field e il fotogramma è composto da tre colori che coincidono con le aree dei subfiled.
Al tempo 0 le celle sono nere, al tempo 1 inizia la costruzione dell'immagine.

http://img136.imageshack.us/img136/1593/pdp.png

[lorenzo82]

Non so se se ne sa abbastanza sul metodo di scansione così nel dettaglio...non credo proprio però...
Lorenzo.

[tia86]

Come effettivamente avvenga la scansione all'interno dell'area del sub field non mi interessa, quello che mi interessa è sapere se effettivamente ogni sub field lavora in parallelo con gli altri sub field.
Ovvero se ogni sub filed si prende un pezzetto di fotogramma e se lo lavora internamente e tutto avvenga contemporaneamente.

[lorenzo82]

Così a naso direi di no...anche perchè l'occhio deve seguire una successione di eventi progressiva...
Lorenzo.

[Mike5]

"Parallelo" inteso come contemporaneamente.
http://img136.imageshack.us/img136/1593/pdp.png

Sei completamente fuori strada. E' più una serie che un parallelo. Il subfield drive è il metodo che i plasma hanno di gestire la luminosità.

Nei display a gestione della luminosità analogica (CRT e LCD) la luminosità può essere variata con continuità da 0 al valore massimo (negli LCD non è mai zero, ma questo è un altro discorso).

Nei display a gestione della luminosità digitale (DLP e plasma), la luminosità è o zero o massima. Nei plasma, la cella o è accesa o è spenta. Per ottenere i valori intermedi, ciascun campo (field), della durata di 16,67ms a 60Hz, viene suddiviso in periodi più piccoli, consecutivi, in genere 8, 10 o più nei sistemi deepcolor, chiamati subfield.

Durante ciascun subfield, ciascun subpixel (R, G o B) è o completamente acceso (luminosità massima) o completamente spento (luminosità 0). Il plasma solo questo sa fare.

Ciascun sub field è composto a sua volta da un periodo fisso, eguale per tutti i subfield, necessario a preparare la cella all'accensione, e da un periodo variabile, minimo nel SF1 e massimo nell'ultimo subfiled. Il periodo variabile di ogni subfield (quando viene emessa luce) è doppio di quello del subfield precedente. In questo modo, i subfield implementano un codice binario: accendendo gli opportuni subfield, posso ottenere una luminosità intermedia, il cui valore è espresso dai relativi subfiled accesi moltiplicati per la realtiva durata.

Facciamo un esempio a 8 subfield. In questo caso (a 60Hz) il periodo fisso di ogni sub field vale 1,74ms e il periodo variabile varia da 0,01 a 1,28ms. Assegnando ad ogni periodo variabile una luminosità 1(2^0), 2(2^1), 4(2^2), 8(2^3), 16(2^4 ), 32(2^5), 64(2^6) e 128(2^7) e accendendo il subpixel negli opportuni subfield posso ottenere qualunque valore compreso tra 0 e 255. Ho di fatto implementato la gestione della luminosità a 8 bit, che significa sul pixel intero una profondità di colore a 8 bit.

Analogamente con 10 subfield ottengo una profondità di colore di 10 bit, etc...

Tutto è spiegato bene (sono ottime soprattutto le figure) in questa tesi di laurea. Edit: Paragrafo 2.2.

[tia86]

Grazie per il link, ho capito come lavora l'elettronica di controllo di un plasma. Pensavo che i sub field fossero dei pezzi dell'immagine...

Sempre agganciandomi al link della tesi, dove viene appunto mostrato come lavorano gli 8 sub field su un field di 16.6ms (60Hz):
ma se sono "sfortunato" e il pixel si deve accende solo su un subfield (es. SF4), in pratica mi ritrovo che quel pixel si accende/spegne a 60Hz, con un bel flickering. Quindi cosa fanno? Perchè se viene mantenuta la freq di scansione a 60Hz, l'unico modo di diminuire il flickering è usare fosfori poco veloci a scaricarsi.
Lo stesso ragionamento lo si può applicare aumentando i subfield da 8 a 10, in quanto può sempre capitare di beccare un numero di luminosità che è potenza di due. Eppure, a quanto ho letto, aumentando i sub field è possibile anche rendere piu reattivo il pannello, utilizzando anche fosfori piu veloci. Ma a questo punto non salta fuori il flickering?
Mi sembra che l'aumento di sub field e l'aumento di reattività del pannello non siano correlati...

[Mike5]

Non ho capito molto dei tuoi dubbi, ma il flicker è legato alla frequenza di refresh dell'intera immagine. Quando questa scende sotto un certo valore (che dipende anche dalla sensibilità personale e dalla tecnologia del display, ma in genere è attorno ai 50-60hz) il cervello percepisce il cambio d'immagine come uno sfarfallio della stessa.

Se ad una certa frequenza già non percepisci il flicker dell'intera immagine, tanto meno percepirai il flicker dei singoli subpixel che si accendono e spengono ad una velocità ancora maggiore. A 60Hz il SF7 si accende per 1,28ms, corrispondenti a 781 Hz, gli altri ancora meno a lungo, il SF1 per 0,01ms, corrispondenti a 100.000Hz

Il sistema occhio-cervello non è in grado di percepire queste velocità e "somma" le accensioni in sequenza dei subfields percependole come una modulazione della luminosità.

Anche la faccenda dei fosfori non l'ho capita. Posso solo dire che il response time dei plasma è un microsecondo, quindi un decimo del subfield più breve.

E' vero che esiste il problema della latenza dei fosfori, ma esiste tra un frame e l'altro, perchè se passo da un subpixel luminoso ad uno scuro bisogna che il fosforo si disecciti entro la durata del frame. La latenza dei fosfori è il motivo per cui i plasma arrivano a frequenze di refresh massime di 120Hz, mentre gli LCD arrivano anche a 480Hz.

Non esiste invece un problema di latenza tra un subframe e l'altro. I subframe sono fatti proprio per sommarsi e i fosfori alla fine dell'intero frame devono emettere tutta la luce per cui sono stati eccitati.

[tia86]

Se ad una certa frequenza già non percepisci il flicker dell'intera immagine, tanto meno percepirai il flicker dei singoli subpixel che si accendono e spengono ad una velocità ancora maggiore. A 60Hz il SF7 si accende per 1,28ms, corrispondenti a 781 Hz, gli altri ancora meno a lungo, il SF1 per 0,01ms, corrispondenti a 100.000Hz

Il SF7 si accende per 1,28ms, ma resta spento poi per 16,6-1,28ms.
Se il singolo pixel ha un livello di luminosità per cui solo in SF7 si accende, significa che si accende/spegne a 60Hz.
Stessa cosa per SF1, si accende per 0,01ms ma poi resta spento per 16,59 ms, e si accende/spegne a 60Hz.
Quindi, se il pixel ha un livello di luminosità per cui si attiva su piu subfield nesssun problema, ma se si attiva solo su uno, quel pixel "flasha" a 60Hz.
Non capisco perchè associ a SF1 100.000Hz, gli Hz sono una misura di periodicità, e la periodicità è appunto il tempo che passa tra quando il pixel si accende e quando si riaccende di nuovo. Se il pixel deve accendersi solo durante SF1, il pixel flasha a 60Hz.

E' vero che esiste il problema della latenza dei fosfori, ma esiste tra un frame e l'altro, perchè se passo da un subpixel luminoso ad uno scuro bisogna che il fosforo si disecciti entro la durata del frame. La latenza dei fosfori è il motivo per cui i plasma arrivano a frequenze di refresh massime di 120Hz, mentre gli LCD arrivano anche a 480Hz.

Era un discorso legato appunto ai 60Hz ed al flickering. Se non puoi aumentare la frequenza di scansione, per diminuire il flickering puoi solo aumentare il tempo in cui si scaricano i fosfori, no?

Comunque, c'entra qualcosa l'aumento dei sub field con la latenza del pannello? Perchè cosi a naso non mi sembra.

[Mike5]

Quindi, se il pixel ha un livello di luminosità per cui si attiva su piu subfield nesssun problema, ma se si attiva solo su uno, quel pixel "flasha" a 60Hz.

E' in questa frase che non capisco il tuo dubbio. Ognuno dei subfield potenzialmente flasha alla stessa frequenza di refresh del display (es.: 60hz). Potenzialmente perchè se si accende flasha, se no no. Che si accendano uno o più è irrilevante ai fini del flicker, perchè comunque la durata di accensione è inferiore a quella del frame e quindi se tu non vedi flicker a 60Hz, a maggior ragione non percepirai il lampo dei subfield.

Sono d'accordo che non è corretto parlare di frequenza perchè non è un fenomeno periodico, lo faccio per usare numeri facilmente confrontabili: SF7 = 781Hz da confrontare con 60Hz.

Correttamente, bisogna parlare di durata. Durata del frame = 16,67ms, durata di SF7 = 1,28ms. Anche se si accendessero tutti e 8, la durata sarebbe circa 2,55ms, sempre molto inferiore a 16,67 e quindi non percepibile dal sistema occhio/cervello.

Se non puoi aumentare la frequenza di scansione, per diminuire il flickering puoi solo aumentare il tempo in cui si scaricano i fosfori, no?

Il flicker si combatte unicamente aumentando la frequenza di refresh. Che i fosfori debbano avere bassa latenza è un prerequisito per aumentare la frequenza di refresh, altrimenti ottieni blur.

Comunque, c'entra qualcosa l'aumento dei sub field con la latenza del pannello? Perchè cosi a naso non mi sembra.

Neanche a me.

[tia86]

doppio...

[tia86]

E' in questa frase che non capisco il tuo dubbio. Ognuno dei subfield potenzialmente flasha alla stessa frequenza di refresh del display (es.: 60hz). Potenzialmente perchè se si accende flasha, se no no. Che si accendano uno o più è irrilevante ai fini del flicker, perchè comunque la durata di accensione è inferiore a quella del frame e quindi se tu non vedi flicker a 60Hz, a maggior ragione non percepirai il lampo dei subfield.

Mi spiego meglio.
Il flickering è una variazione del livello di luminosità nel tempo.
Su una immagine statica lo si nota perchè appunto varia il livello di luminosità.
Durante un field, la cella si attiva/disattiva piu volte, a seconda che debba accendersi durante un sub field o no. Attivandosi/disattivandosi, va a caricare i fosfori. I fosfori riemettono l'energia ricevuta dalla cella sotto forma di luce visibile, scaricandosi nel tempo.
Ora, se la cella si attiva solo in SF4, significa che il fosforo viene caricato solo durante quei 0.4ms (numero indicativo) e deve restarsene senza energia per 16,2 ms. Quindi significa che se si scarica troppo velocemente, già dopo meno di 16,2 ms il livello di luminosità è calato parecchio. Quindi l'utente vede forti fluttuazioni del livello di luminosità.
Se invece il pixel deve attivarsi su piu subfield, es. SF1, SF4 e SF6, allora il fosforo è aiutato, perchè ho più energia distribuita in modo contiguo nel tempo.
Capisci perchè tiro in ballo fosfori piu lenti? Se si scaricano piu lentamente, ho meno variazioni di luminosità nei casi sfigati, tipo quando il pixel deve accendersi solo in SF4. Naturalmente perdo in reattività e quindi blur.

[Mike5]

Adesso credo di avere capito. La risposta richiede un discorso più lungo.

Se ho capito bene, tu temi che quando si accende un solo subfield - supponiamo per semplicità sempre lo stesso per più cicli di refresh del frame, come in un'immagine statica - durante il tempo che passa tra due frame, il fosforo abbia il tempo di diseccitarsi, facendo calare la luminosità percepita. Se fosse così, il cala e sali della luminosità verrebbe percepito come flicker.

Tuttavia questo timore è fondato per i CRT, ma non per i plasma. Il motivo è che i CRT sono display impulse-type, cioè generano l'immagine con un singolo impulso che deve bastare per tutta la durata del frame. Il cannone elettronico passa una volta sola per frame su di ogni fosforo e l'energia ricevuta deve bastare a quel fosforo per tutto il frame. Se la latenza (afterglow) del fosforo non è sufficiente, la luminosità del punto cala lentamente durante i 16,67ms del frame e poi risale di colpo quando il cannone ripassa. L'occhio umano lo percepisce come flicker, specialmente nei punti molto luminosi (perchè lì la differenza è più forte), mentre non è avvertibile nelle zone a bassa luminosità.

I plasma che tipo sono ? Per capirlo, parliamo prima di LCD. Negli LCD, una fonte di illuminazione viene modulata da un cristallo liquido che ne varia il piano di polarizzazione, prima di passare per un filtro polarizzatore lineare. L'angolo tra la luce modulata e la polarizzazione del filtro determina con continuità la quantità di luce emessa, cioè la luminosità. La luce viene emessa per tutta la durata del frame, quindi rimane perfettamente costante per tutto il frame e il flicker è impossibile. Si dice che gli LCD sono dei display hold-type ("mantengono" la luce).

I plasma, con i loro subfield, sono una via di mezzo. Un plasma con 8 subfield è un display impulse-type con 1-8 impulsi per frame (invece dell'uno fisso dei CRT), ma durante ciascun subfield il display è hold-type, perchè la cella emette luce con continuità.

Conseguenze ? Esaminiamo tre casi:

- subpixel a bassa luminosità, al limite si accende solo il S1: Potrebbe verificarsi quello che temi tu, cioè l'estinguersi dell'afterglow, ma noi non percepiremo flicker, perchè a luminosità così basse il flicker non si manifesta;

- subpixel ad alta luminosità: qui si accende il S7, che dura metà del frame; il plasma si comporta praticamente come un LCD hold-type; niente flicker;

- subpixel a luminosità intermedia: qui o si accende almeno un subfield lungo o più brevi; nel primo caso niente flicker perchè tende a hold-type, nel secondo niente flicker perchè la cella non sta spenta abbastanza a lungo (tra un subfield e l'altro) per verificarsi afterglow (questa è la spiegazione che davo nei post precedenti perchè è la più comune, per motivi statistici: la gran parte dei binari a 8 bit hanno più di un bit a 1).

In realtà, i costruttori di plasma hanno il problema opposto, e cioè di diminuire l'afterglow per ottenere refresh elevati. Per i display 3D il problema è drammatico, perchè l'afterglow elevato crea ghosting. Panasonic nei suoi NeoPDP ha dovuto ridurre drasticamente l'afterglow (a 1/3). Guarda questa immagine in basso a sinistra.

[tia86]

- subpixel ad alta luminosità: qui si accende il S7, che dura metà del frame; il plasma si comporta praticamente come un LCD hold-type; niente flicker;

Sinceramente sulla tesi che hai linkato S7 dura 1.28ms su 16.6ms, quindi non dura metà del frame. Anche se immagino che versioni migliori del plasma riducano di molto il reset e l'address time.

- subpixel a luminosità intermedia: qui o si accende almeno un subfield lungo o più brevi; nel primo caso niente flicker perchè tende a hold-type,

Il secondo caso mi torna, ma il primo no. Se si accende solo SF4 si parla di un tempo d'accensione contiguo e molto piccolo rispetto al tempo di field, quindi il flicker dovrei percepirlo.

In realtà, i costruttori di plasma hanno il problema opposto, e cioè di diminuire l'afterglow per ottenere refresh elevati. Per i display 3D il problema è drammatico, perchè l'afterglow elevato crea ghosting. Panasonic nei suoi NeoPDP ha dovuto ridurre drasticamente l'afterglow (a 1/3). Guarda questa immagine in basso a sinistra.

Okay, hanno aumentato la reattività dei fosfori, ma a questo punto sono costretti a far lavorare il pannello a 120Hz, anche se la sorgente ha un framerate minore. Ad esempio, nei plasma panasonic pre-2010 le sorgenti 24Hz vengono portate a 96Hz, quindi con questi nuovi pannelli devono per forza portare il segnale a 120Hz, pena flickering.
Il discorso che stavo facendo è che se io per forza di cose devo lavorare a 60Hz, allora non posso usare fosfori veloci, perchè altrimenti l'utente vede del flickering.

Interessante la trovata di portare SF8 all'inizio piuttosto che alla fine (bright->dark).