Full-Array lokal dimning och spelapplikation - förklaras

De tekniska framstegen inom skärmar och TV-apparater har alltid överträffat de framsteg som gjorts inom andra tekniska områden, särskilt när det gäller spel. Maskinvara inom PC-industrin ligger fortfarande efter den potential som framsteg inom andra områden som bildskärmar och TV-apparater visar. Våra skärmar är ofta mycket mer avancerade och funktionsrika än vi för närvarande har tekniken att dra nytta av. Till exempel, även den mäktiga RTX 3090 kan inte spela moderna spel med 4K 144 FPS, men det finns flera skärmar på marknaden som stöder 4K vid 144Hz med en mängd funktioner på toppen.

Medan upplösning och uppdateringsfrekvens ofta leder specifikationen när det gäller betydelse, finns det flera andra faktorer som spelar en roll för att göra en skärm bra. Två skärmar med samma upplösning och samma uppdateringsfrekvens kan skilja sig väldigt mycket från varandra på grund av de inneboende skillnaderna i hur de är konstruerade. Dessa mindre, men ganska märkbara skillnader kan förstärkas när du köper en skärm för regelbunden innehållskonsumtion och spel eftersom du hela tiden övervakar skärmen. Ett av de viktigaste områdena, där det har skett enorma förbättringar de senaste åren, är bakgrundsbelysningen som används i bildskärmar och TV-apparater.

Bakgrundsbelysning

Termen LED-TV är en slags överflödig term på grund av att alla så kallade LED-TV-apparater bara är LCD-TV-apparater som använder LED-lampor för bakgrundsbelysning. En skärm eller TV: s bakgrundsbelysning skapar ljuset som gör att LCD-skärmen kan skapa och visa en bild korrekt på skärmen. Det finns flera sätt på vilka dessa LED-bakgrundsbelysningar kan ordnas, och skillnaderna mellan dem kan ha en dramatisk effekt på bildkvaliteten.

Traditionella LCD-skärmar använder CCFL: er eller lysrör med kallkatod som bakgrundsbelysning. Dessa bakgrundsbelysning är inte lika energieffektiva som moderna lysdioder, men de är ganska billiga att tillverka och installera. En stor nackdel med CCFL: er är att de innehåller kvicksilver, så de är inte kapabla till komplex belysning som moderna lysdioder kan. Av denna anledning försvann de snabbt från vanliga applikationer för flera år sedan.

De flesta LED-TV-apparater på marknaden idag är kantbelysta. Detta betyder att lysdioderna är på sidorna av TV: n som vetter mot skärmen. Kantbelysta lysdioder har en ljusstyrning som hjälper till att reflektera ljuset från TV: ns kanter över skärmen så att det kan spridas på ett enhetligt sätt. Deras framgång i denna strävan kan variera från nästan komisk till nästan perfekt. Om det görs perfekt är skärmens mitt lika ljus som kanterna på skärmen.

Vissa LED-TV-apparater har sina LED-lampor längst ner på TV: n. Detta är den design som (troligtvis) använder minsta mängd lysdioder för att utföra sin funktion. Det betydande problemet med nedmonterade lysdioder är att de alltid måste fylla hela skärmen ovanför dem, och enhetlighet är en verklig utmaning i denna konfiguration.

Andra vanliga konfigurationer för LED-montering inkluderar lysdioder uppifrån och ned, vänster och höger lysdioder, alla sidor och bakgrundsbelysta eller direktbelysta lysdioder. De bakgrundsbelysta lysdioderna finns med eller utan lokal dimning, vilket är ett koncept som vi ska utforska längre fram. Bakgrundsbelysta lysdioder har sina lysdioder bakom skärmen, mot tittaren. De fungerar som en enhetlig bakgrundsbelysning, därför är enhetlighet i allmänhet bättre än andra konfigurationer med ljussidiga LED-fästen.

Lokal avbländning

Eftersom LED-LCD-skärmar förlitar sig på bakgrundsbelysningen för att skapa bilden kan de inte producera riktigt djupa svarta nyanser. Lokal dimning är ett sätt för LED-TV-apparater att förbättra kontrastförhållandet i relativt mörkare scener genom att dimma bakgrundsbelysningszoner. Detta resulterar i att svarta visas djupare än de normalt är utan att använda den här funktionen, och detta förbättrar den totala bildkvaliteten ganska betydligt. Vanligtvis är det bara avancerade TV-apparater som har den här funktionen, men den sipprar snabbt ner i mer och mer prisvärda TV-apparater och till och med stationära skärmar.

Lokal dimning är avsedd att öka kontrasten genom att få svarta att se djupare ut i mörka scener. En TV med god lokal dimning märks mer när man tittar på mörkt innehåll i ett svagt upplyst rum. Det kanske inte är lika märkbart i ljusa miljöer eftersom svarta redan verkar relativt mörka än bländningen på skärmen. Lokal dimning kan vara en stor fördel för bildkvaliteten i vissa situationer.

Lokal dimning är tänkt att efterlikna effekten av avancerade OLED-skärmar som använder självemitterande pixlar för att producera sitt eget ljus. Fördelen med OLED-skärmar är att de kan producera äkta svarta genom att helt enkelt stänga av enskilda pixlar. En sådan effekt kan inte produceras i traditionella LED-skärmar på grund av deras bakgrundsbelysning som alltid måste stängas av och på som helhet. Därför har OLED-skärmar i princip oändligt kontrastförhållande, och det är vad lokal dimning syftar till att uppnå genom komplexa knep.

Full-Array lokal dimning

FALD eller Full-Array Local Dimming är en premium, kostsam typ av bakgrundsbelysningsteknik som finns i avancerade TV-apparater och PC-skärmar. Det är särskilt användbart när du visar HDR-innehåll som vi kommer att utforska senare i artikeln. FALD är en mycket avancerad bakgrundsdämpningsteknik med bakgrundsbelysning som enormt kan förbättra bildkvaliteten på traditionella LED-skärmar utan användning av en OLED-panel.

En bildskärm som använder full-array lokal dimningsteknik har en bakgrundsbelysning som delas upp i olika zoner. Varje zon kan mata ut olika ljusstyrkenivåer samtidigt för att producera den resulterande bilden. FALD-skärmar har vanligtvis 384. 512 eller 1152 zoner. Det är säkert att anta att ju mer dimningszoner en skärm har desto bättre blir utmatningsbilden. Följaktligen är skärmar med högre antal dimningszoner mycket dyrare än deras blygsamt utrustade motsvarigheter.

Att ha olika ljusstyrkenivåer inom en bild påverkar bildskärmens kontrastnivåer, vilket är en av de viktigaste faktorerna i bildkvaliteten. Ju högre kontrastnivå är, desto bättre ser bilden upp till en viss gräns. Hög kontrast är också viktigt för att få HDR- eller High Dynamic Range-innehåll att se bättre ut än SDR-innehåll. FALD-bakgrundsbelysning är också en del av några av de bästa HDR-skärmarna på konsumentens skrivbord.

Dessutom är FALD också särskilt viktigt för skärmar eller TV-apparater som kan bli särskilt ljusa. Ökad ljusstyrka ökar också svarta nivåer som därefter skadar panelens kontrast. Att öka ljusstyrkan samtidigt som de svarta nivåerna är i schack är det ultimata målet för FALD-utrustade skärmar och TV-apparater.

Förståeligt nog är full-array lokal dimning en premiumfunktion som också ger en rejäl prislapp. För närvarande är det bara närvarande i vissa avancerade TV-apparater och några riktigt exklusiva spelmonitorer, även om tekniken sakta sipprar ner till billigare bildskärmar och TV-apparater också. Precis som andra tekniker i det förflutna kan man rimligen förvänta sig att FALD och liknande tekniker kommer att finnas i mellanklass och prisvärda erbjudanden också inom en snar framtid.

Några andra former av dimning förklaras också enligt följande.

Direktbelyst global dimning

En standard-LED-LCD-skärm med global avbländningsteknik har också ett rutnät av lysdioder på baksidan av skärmen. Till skillnad från Full-Array Local Dimming-paneler har dessa globala dimningspaneler dock inte lysdioder som kan dimmas individuellt. Istället blir hela skärmen ljusare eller mörkare beroende på bilden som visas på skärmen.

Global dimning är exakt motsatsen till lokal dimning. Global dimning innebär att de svarta nyanserna på en skärm inte kommer att vara särskilt djupa och att det kommer att finnas en anmärkningsvärd nivå av kontrast och ljusstyrka i den slutliga bilden som visas. På den ljusa sidan är paneler med global avbländningsteknik mycket billigare än deras motsvarigheter för lokal dämpning, men den slutliga bilden är inte lika bra.

Kantupplyst lokal dämpning

Som tidigare nämnts har de kantbelysta skärmarna sina lysdioder placerade längs kanterna av bakgrundsbelysningen mot skärmens mitt. Detta ger dem en betydande nackdel jämfört med bakgrundsbelysta skärmar. De är dock betydligt billigare att tillverka också, så detta är en kompromiss som många tillverkare väljer att göra för att spara kostnader.

De viktigaste nackdelarna med kantbelysta skärmar är deras brist på enhetlighet och imponerande svarta nivåer i mörka scener. I mörka miljöer ses bilden ljusare runt skärmens kanter och mindre ljus i mitten. Kantbelysta skärmar med lokal avbländning kan delvis lösa problemet.

I jämförelsevis mörkare scener kommer LED-zonerna att dämpas ganska mycket, vilket resulterar i djupare svarta än de för standard bakgrundsbelysta och kantbelysta skärmar. Detta introducerar emellertid också ytterligare problem som moln och blomning av rörliga föremål. Allt beror på hur väl den lokala dimningen är implementerad.

För svagt implementerad lokal dimning förbättrar knappt kontrastförhållandet, medan mer aggressiv lokal dimning ger mer framträdande blommande och grumlande effekter. Det kan finnas några alternativ tillgängliga för att justera intensiteten för den lokala dimmningen, och vissa skärmar tillåter till och med användaren att stänga av den helt.

Haloeffekt

Både full-array lokal dimning och kantbelysta lokala dimningsskärmar är föremål för halo-effekten. Denna effekt händer när en av bakgrundsbelysningens zoner är ljusare än en angränsande zon och får en glöd att blöda in i den intilliggande dimmerzonen. Detta syns särskilt bra med vit text på mörk bakgrund. På en skärm som visar haloeffekten kan det vita från texten blöda in i det omgivande svarta området, vilket ger ord ett glödande utseende, som om det fanns en gloria runt dem.

För att övervinna denna effekt måste man skaffa en bildskärm eller en TV med en OLED-panel. OLED-paneler kan slå oerhört låga svarta nivåer och kan därmed ha oändliga kontrastförhållanden. Varje pixel i en OLED-skärm avger sitt eget ljus och därmed kan varje pixel slås på eller av helt individuellt. En OLED-skärm lider inte av Halo-effekten, helt enkelt för att de enskilda pixelljuskällorna inte är tillräckligt stora för att blöda ut i omgivningen. Detta är en nackdel med FALD-skärmar som potentiella köpare bör överväga innan de fattar ett köpbeslut.

Fördelar med spel

Den största fördelen med Full-Array Local Dimming i spel är dess HDR-implementering. HDR och FALD går hand i hand för att producera några av de mest fantastiska bilder vi någonsin har sett i moderna spel när de spelas på några avancerade skärmar. HDR, eller högdynamiskt omfång, är en funktion som kan ge mycket ljusare höjdpunkter och ett bredare utbud av färgdetaljer, med ett mycket högre kontrastförhållande också. HDR utökar utbudet av både kontrast och färg betydligt. Ljusa delar av bilden kan bli mycket ljusare så att bilden verkar ha mer djup än man kan uppleva på en SDR-skärm.

I spel kan HDR erbjuda betydligt bättre bilder än man kan uppleva på en SDR-skärm. Spel som den underbara Shadow of the Tomb Raider kan vara nästan en helt ny upplevelse när de spelas på en HDR-skärm. Att komma in i HDR-skärmarnas värld är dock ganska dyrt, och det finns flera HDR-certifieringar som du måste vara medveten om innan du tar steget.

Vissa HDR-spelmonitorer är gjorda med tanke på HDR och de kombinerar HDR med Full-Array Local Dimming för att ge den bästa upplevelsen. Om du har råd med en av dessa, gör dig redo för en underbar HDR FALD-spelupplevelse. En nivå ner är gruppen HDR-skärmar med DisplayHDR 600-certifieringar, som erbjuder märkbara förbättringar jämfört med SDR, men inte den verkliga HDR-upplevelsen. Ännu längre ner är DisplayHDR 400-skärmarna. Detta är en intygsnivåcertifiering som bara avslöjar att bildskärmen klarar 400-nit toppljusstyrka.

Om du letar efter en HDR-spelmonitor kan du hitta vår rekommendation för de 5 bästa HDR-spelmonitorerna att köpa 2021 här.

Slutsats

I ett nötskal är Full-Array Local Dimming en fantastisk funktion som vi definitivt kommer att se mer av under de kommande månaderna och åren. TV-apparater och bildskärmar med FALD-applikationer börjar bli allt vanligare, och vi kan förvänta oss att FALD-tekniken även sipprar ner till mellanprissegmentet. FALD erbjuder en enormt förbättrad tittarupplevelse över traditionell bakgrundsbelyst globalt nedtonad eller kantbelyst lokalt nedtonad bildskärm och är också en viktig del av HDR.

I spel kommer den uppenbara fördelen med FALD hand-i-hand med HDR. Spelmonitorerna som stöder både HDR och FALD sitter för närvarande längst upp på spelmonitorn, och vi kan förvänta oss att det här marknadssegmentet kommer att diversifiera ännu mer under de kommande åren. Fram till dess, om du har möjlighet att ha råd med en avancerad HDR-spelmonitor med Full-Array Local Dimming, skulle vår rekommendation vara att definitivt dra avtryckaren utan att tveka.