LCD HDTV thể hiện cảnh chuyển động nhanh như thế nào?

Màn hình plasma HDTV thường vượt trội hơn màn hình LCD trong các cảnh chuyển động tốc độ nhanh, nhưng các hãng sản xuất màn hình LCD đang cố gắng thay đổi điều đó.

Nếu chú ý đến mức độ tiếp thị TV màn hình LCD trong vài năm qua, bạn có thể đã nhận thấy các hãng ngày càng cung cấp màn hình có tốc độ làm tươi (refresh rate) cao hơn (120Hz, 240Hz, và thậm chí 480Hz) và nhiều công nghệ độc quyền sở hữu khác, hứa hẹn sẽ cho chuyển động mượt mà hơn.

TV LCD Samsung UN40C7000 40-inch.

Có nhiều vấn đề khác nhau cần chú ý khi chọn mua LCD HDTV. Trước tiên là thời gian đáp ứng (response time). Màn hình LCD phụ thuộc vào sự thay đổi trạng thái của điểm ảnh (pixel), cho phép các mức độ ánh sáng khác nhau xuyên qua hay chuyển sang tối hoàn toàn tùy theo hình ảnh. Nếu bạn xem các hình ảnh có chuyển động nhanh như trong thể thao hay video game, màn hình LCD không thể tắt kịp các ảnh điểm, theo giải thích của ông Ken Lowe, đồng sáng lập của hãng sản xuất TV màn hình phẳng Vizio. Kết quả là bạn thấy có vệt mờ hay giống đuôi sao chổi khi màn hình LCD cố bắt kịp hình.

Để khắc phục vấn đề này, các hãng đã bắt đầu sản xuất và chào bán màn hình có thời gian đáp ứng nhanh hơn, thường được tính bằng phần nghìn giây (ms). Hầu hết các TV màn hình LCD hiện nay thường có thời gian đáp ứng từ 2 đến 8ms. Nhưng có nhiều cách để đo thời gian đáp ứng, và hiện chưa có chuẩn công nghiệp nào để làm việc đó.

Do đó, các hãng sản xuất thường chọn bất kỳ phương pháp nào để làm màn hình của họ có vẻ đáp ứng nhanh hơn, điều này làm cho đặc tả thời gian đáp ứng của màn hình các hãng cung cấp khác nhau không thể so sánh với nhau được. Đây là vấn đề đã tồn tại một thời gian khá lâu.

Tuy nhiên, các màn hình ngày nay đều có tốc độ nhanh nên thời gian đáp ứng không còn là vấn đề quan trọng nữa. Vấn đề hiện nay là tốc độ làm tươi. Khi màn hình LCD bắt đầu thay thế màn hình máy tính CRT, chúng thường có tốc độ làm tươi 60Hz, nghĩa là màn hình hiển thị lại hình ảnh 60 lần trong một giây. Tốc độ này khá tốt cho hầu hết các nội dung, nhưng đối với vài video có chuyển động nhanh, mắt ta có thể thấy các vật đang di chuyển bị mờ đi.

Các màn hình LCD có tốc độ làm tươi 120Hz hiển thị gấp đôi số hình ảnh mỗi giây so với màn hình 60Hz, nhưng nội dung vẫn không thay đổi, và phương pháp hiển thị gấp đôi 60 hình ảnh cũng không giải quyết được vấn đề cơ bản về chuyển động nhanh. Đó là lý do hầu hết các hãng cung cấp TV LCD đã áp dụng công nghệ tạo khung nội dung mới dựa trên việc quét nội suy nội dung nguồn. Các chương trình này dùng thuật toán để phân tích các khung kế cận (hay một nhóm các khung kế cận) và trong một thời gian rất nhanh tìm ra vị trí các vật đang di chuyển có thể sẽ ở đâu theo logic mà vị trí này không có trong video nguồn.

Mỗi hãng đều có cách riêng của họ để tính toán tạo khung và tiếp thị sản phẩm của mình dưới các tên khác nhau. Chẳng hạn, hãng Vizio gọi công nghệ làm mượt chuyển động của họ là MEMC (Motion Estimation, Motion Compensation), nhưng trên quảng cáo lại được gọi là công nghệ Smooth Motion. LG gọi công nghệ nội suy chuyển động của họ là TruMotion, trong khi Samsung có công nghệ Auto Motion Plus.

Ông Lowe của hãng Vizio cho biết, hiện chưa có ai biết chính xác các công nghệ này hiệu quả ra sao cả. Vì khó có thể phát triển một thuật toán có thể áp dụng cho tất cả các loại khung cảnh và nội dung.

Phim ảnh làm rối thêm tình hình

Một nguyên nhân khác gây phức tạp cho video là phim ảnh chiếu rạp. Vấn đề này đã có từ khi xuất hiện màn hình CRT kỹ thuật analog, và đó là sự bất tương xứng giữa tốc độ khung hình của phim ảnh và tốc độ khung hình của TV.

Các màn hình hệ NTSC dùng ở Mỹ trước khi chuyển đổi sang kỹ thuật số có 525 hàng dữ liệu ngang và có tốc độ làm tươi 60Hz, nhưng đó là đối với màn hình hiển thị quét xen kẽ (interlace), theo cách các hàng lẻ được quét lên trong một lượt, và các hàng chẵn trong lượt kế tiếp. Kết quả là các màn hình này hiển thị được đủ 30 khung hình mỗi giây.

Tuy nhiên, phim ảnh được quay với tốc độ 24 khung hình mỗi giây. Do đó, để chuyển phim thành video xem trên TV (quy trình này có tên telecine), các nhà làm phim Hollywood đã phải dùng phương pháp thêm 6 khung mỗi giây. Ngành điện ảnh quyết định dùng công nghệ thả 3-2, theo đó mỗi 4 khung lại thêm 1 khung bằng cách vẽ một nửa của mọi khung khác 2 lần.2

Phương pháp thực hiện như sau: Nếu bạn có 4 khung phim (A,B,C,D), TV của bạn sẽ vẽ mỗi khung trong 2 lượt, bắt đầu với các hàng số lẻ của khung A được nối tiếp bằng các hàng số chẵn của khung A, và tiếp tục như thế.

Với quy trình telecine, 2 khung A (lẻ và chẵn) được nối tiếp với 2 khung B, sau đó các hàng khung B số lẻ được lặp lại theo sau là hàng khung C số chẵn.

Sau đó, các hàng khung C số lẻ lại được nối tiếp với các hàng khung D số chẵn, rồi lại các hàng khung D số lẻ và chẵn. Kết quả là 10 dải hoặc 5 khung, trong đó có 2 khung là khung lai được tạo ra từ 2 trong số 4 khung gốc.

Công nghệ telecine thường hoạt động tốt, nhưng nó có thể gây lỗi gọi là hiện tượng rung hình, hình bị rung khi các khung hình được tạo giả không hiển thị ảnh thực được. Hiện tượng rung hình này thường thấy rõ trong các cảnh quay lia chậm (slow panning).

Tuy nhiên, màn hình 120Hz hiện nay không cần đến khung giả, chúng có thể chiếu mỗi khung trong số 24 khung của nội dung phim 5 lần. Nhưng để đạt được như thế, bạn phải có nguồn video 24 khung, như một đầu phát Blu-ray có hỗ trợ 1080p/24. Vài đầu phát DVD và máy quay video kỹ thuật số cũng có công nghệ phát hiện và đổi ngược telecine.

Ngay cả khi không có công nghệ telecine, bạn cũng có thể nhận thấy hiện tượng giật hình trong nội dung phim. Vài HDTV được thiết kế với công nghệ để xem phim 24p mượt hơn. Hãng Vizio có công nghệ kiểm soát Real Cinema, ngoài công nghệ kiểm soát Smooth Motion đề cập phía trên. Khi hoạt động, tính năng Real Cinema tạo ra các khung mới chứa nội dung được thêm vào thay vì chỉ lập lại khung phim gốc.

Phương pháp nội suy lại gây lỗi

Công nghệ làm mượt và tốc độ làm tươi cao hơn có hiệu quả không? Khi thử nghiệm, PCWorld Mỹ thường để các công nghệ làm mượt chuyển động ở thiết lập mặc định, và nhóm thử nghiệm nhận thấy có cải thiện chung trong hình ảnh chuyển động. Nhưng đôi khi, lại thấy có lỗi lạ do các công nghệ này gây ra.

Chẳng hạn, TV LCD Samsung UN40C7000 40-inch khi thử nghiệm thì hầu hết các mặt đều cực kỳ hoàn hảo. Nhưng trong một cảnh quay lia chậm của phim “The Dark Night” phiên bản đĩa Blu-ray, một cửa sổ trong một tòa nhà văn phòng ở hậu cảnh có vẻ như đã bị lệch tầng – có lẽ do lỗi tự thêm trong công nghệ làm mượt chuyển động của Samsung.

Vài chuyên gia về màn hình còn nghi ngờ liệu các công nghệ điều chỉnh này có giúp giải quyết đáng kể hay không. Ray Soneira, Tổng giám đốc hãng DisplayMate Technologies, khuyên người tiêu dùng không nên tin hẳn vào những gì được khẳng định về tốc độ làm tươi.

Ông Soneira giải thích rằng, để màn hình LCD làm tươi ở tốc độ làm tươi 120HZ, các điểm ảnh phải đáp ứng trong thời gian 8ms; và để làm tươi ở tốc độ 240Hz, các điểm ảnh phải đáp ứng trong thời gian 4ms. Ông hoàn toàn nghi ngờ về những tuyên bố của các nhà sản xuất về thời gian đáp ứng. Ông cho rằng, tất cả chỉ là tiếp thị không đúng.

Bill Schindler, kỹ sư tư vấn của hãng Panasonic, ít chỉ trích hơn về công nghệ dùng để giải quyết lỗi chuyển động, nhưng ông cảnh báo người tiêu dùng nên cẩn thận khi dùng các tiện ích điều khiển cho các công nghệ này. Ông cho biết, không biết các công nghệ này giúp giải quyết hay gây thêm tác hại.

Ông Schindler cũng cho biết, ông thường khuyên người tiêu dùng nên mua từ một nhà sản xuất có uy tín và hy vọng hãng đã thiết lập TV theo đúng mặc định của họ.

Sau cùng là việc đánh giá đúng các công nghệ làm mượt chuyển động tùy thuộc sở thích cá nhân, nhất là khi liên quan đến phim ảnh. Có người không thích vẻ quá mượt mà các công nghệ này có thể đem lại (đôi khi được gọi là hiệu ứng soap-opera, tạm dịch là kịch quảng cáo). Thay vào đó, họ lại thích vẻ hơi lung linh. Nếu đó là cách bạn cảm nhận, tốt nhất là bạn nên tắt các tiện ích điều khiển làm mượt chuyển động đi.