Podle čeho vybírat monitor a na co si dávat pozor (1/2)

Článek si neklade za cíl do hloubky rozebírat technologické detaily, týkající se počítačových displejů, jen vysvětluje rozdíly ve vlastnostech a odpovídá na nejčastější otázky, které si při výběru nového monitoru klade méně zkušený uživatel. Po přečtení by měl čtenář pochopit, kde končí realita a začíná marketing, na co si při výběru monitoru skutečně dávat pozor a na čem až tak moc nezáleží. V prvním dílu se podíváme na to, co je LED monitor, jestli něco takového vůbec existuje a jak se liší od klasického LCD, na různé druhy panelů, jak je to ve skutečnosti s odezvou a co je to input lag, jak se projevuje a jak je nebo není důležitý.

LCD nebo LED
Nejzákladnější a zároveň nejjednodušší otázka, mám si koupit LCD nebo LED displej? Pokud bychom se měli držet klasického rozdělení displejů, tedy podle zobrazovací technologie, pak možná někoho překvapí, že žádné LED monitory neexistují. První ukázka marketingu v praxi – LCD už je tady dost dlouho, tak teď musíte mít LED displej! Ve skutečnosti jde v obou případech o stejné LCD – pořád se skládá z pixelů, ty mají pořád tři subpixely a to hlavní – stále jde o displeje z tekutých krystalů (Liquid Crystal Display).

Reálně si toto členění klade za cíl odlišit starší generaci panelů s klasickým CCFL podsvícením od moderních LED, proto i položky v eshopech by měly mít stejné kategorie – nikoliv tedy LCD a LED, ale CCFL a LED, případně LCD CCFL a LCD LED. Samostatnou kapitolou je často chybné zařazení do obou kategorií, proto nelze na marketingové dělení v obchodech spoléhat a je vhodné si tuto specifikaci ověřit na stránkách výrobce.

 

Porovnání hloubky LCD monitoru s CCFL a LED podsvícením

A který typ podsvícení upřednostnit? Jednoznačně LED. Diody jsou úspornější a prostorově méně náročné než klasické CCFL zářivky. V některých případech lze mluvit také o lepší rovnoměrnosti podsvícení a reprodukci barev, to ale není pravidlem a nejlevnější monitory s LED podsvícením mohou mít horší obraz než starší a často i dražší CCFL obrazovky.

Typy panelu – TN, PVA / MVA, IPS / PLS
Často přehlížený údaj, přitom právě typ panelu hraje klíčovou roli u tak dlouhodobé a důležité investice, právě od něj se odvíjí spousta vlastností, na které se detailněji podíváme v dalších kapitolách. Jak šel čas, hodně se toho o všech těch nicneříkajících zkratkách napsalo a napovídalo, vývoj se ale nezastavil a tak začneme tím, že se ve stručnosti pokusíme uvést charakteristiku různých řešení na pravou míru.

TN
TN monitory jsou odjakživa považovány za ideální displeje pro hráče. Pravdou je, že tyto panely dosahují nejrychlejší odezvy ze všech, už ale málokdy slýcháme, že zpomalení ve srovnání s některými vyspělejšími technologiemi je obvykle naprosto minimální. Ve skutečnosti mají TN monitory pouze jedinou výhodu – tou je nízká výrobní a tedy i pořizovací cena. Zobrazovací vlastnosti jsou ve všech ohledech nejhorší – velmi špatné pozorovací úhly a podání barev, které je patrné hlavně u plynulejších barevných přechodů, slévání podobných barevných odstínů a kvůli extrémně nízké ceně druhotně i řada dalších negativních vlastností, které nesouvisí s technologií TN – především odfláknuté nerovnoměrné podsvícení a výrazné prosvítání při okrajích u tmavých scén.

 

TN monitory HP Compaq LA2206xc (22″), Asus VE247H (24″) a AOC e2795Vh (27″)

PVA / MVA
Se zkratkou PVA a MVA jsme se mohli setkávat častěji v dřívějších dobách u profesionálních displejů, panely tohoto typu se vyznačují výrazně lepším barevným podáním než v případě TN a v některých případech i výrazně vyšším kontrastním poměrem, i když jen z přímého pohledu. Dnes jde o technologii, kterou pomalu vytlačuje nová generace IPS a PLS. Mezi současné dominantní výrobce VA monitorů patří společnost Benq, která odebírá panely od AU Optronics, ale ojediněle můžeme najít VA displeje i u ostatních výrobců. Cena je různá a s tím souvisí i různá kvalita provedení. Mezi negativa patří horší pozorovací úhly než u IPS a PLS včetně poklesu kontrastu a pomalejší odezva.

 

MVA monitory BenQ GW2250HM (22″), Philips Brilliance 241P4QPYES (24″) a iiyama ProLite X2775HDS-B (27″)

IPS / PLS
Podobně jako u VA displejů, také IPS monitory odstartovaly svoji životní pouť v profesionální oblasti, kde patří mezi špičku současných zobrazovacích technologií. Postupem času se povedlo odstranit neduhy, které bránily masovějšímu šíření do domácností. Dnešní IPS panely představují ideální kombinaci kvalitního barevného podání, špičkových pozorovacích úhlů, vysokého kontrastního poměru i rychlé odezvy. S novou technologií PLS – obdobou IPS, přišla společnost Samsung v roce 2011. Kromě nižších výrobních nákladů ještě o něco více minimalizuje zkreslení z extrémních pozorovacích úhlů a dále zlepšuje kvalitu obrazu. Stejně jako u VA, i kvalitu IPS a PLS ovlivňují náklady na výrobu monitoru, proto je lepší se vyvarovat nejlevnějším výrobkům na trhu, které mohou postrádat některé své přednosti.

 

IPS monitory Dell UltraSharp U2212HM (22″), LG M2452D-PZ (24″) a Samsung S27B970D (27″ PLS)

Odezva
Každý výrobce se u svých produktů chlubí nízkou dobou odezvy, která se obvykle pohybuje v jednotkách milisekund – čím menší hodnota, tím rychlejší překreslování barev. Věděli jste ale, že výrobcem udávaná hodnota je nejnižší dosažitelná a to jen u vybraných barevných změn? Nebo že celková odezva má dvě složky, které se podle jejich podílu projevují buď postupným slábnutím, nebo naopak tzv. přepalem? V praxi to znamená, že udávaná hodnota odezvy nehraje při výběru LCD vůbec žádnou roli, ani orientační.

 

Místo rychlého překreslení dochází k postupnému slábnutí a přeměně obrazu

Jak již bylo naznačeno, celková odezva má dvě složky – přechod z jedné barvy do druhé (rise) a pak zpátky z nové barvy do původní (fall). I tato skutečnost je součástí marketingových triků – někteří výrobci udávají pouze jednu složku, o jejíž přesnosti by se daly vést sáhodlouhé diskuze. Dále platí, že nejrychlejší odezvy je dosahováno při překreslování mezi různými odstíny šedé, tzv. gray to gray, kdy lze bez problémů dosahovat i 5 milisekund, zcela jiná situace nastává u stoprocentní bílé nebo černé barvy, kdy se rázem dostaneme do přijatelného rozpětí 15 až 25 milisekund bez ohledu na to, zda jde o TN nebo IPS panel.

 

Viditelný přepal v barevné odezvě

Oblíbenosti a rychlejšímu prosazení LCD displejů dopomohl právě tolikrát zmiňovaný a proklínaný marketing, kdy výrobci přešli na nové značení odezvy – s jinou než gray to gray se už prakticky nesetkáte, zatímco dřívě uváděné hodnoty bílých a černých přechodů se zastavily a sjednotily napříč technologiemi panelů kolem 20 ms, jen některé VA panely mohou v krajních případech dosahovat až 40 ms. Tyto hodnoty nejsou nikde ve specifikacích výrobce monitoru k nalezení, nejsou uvedeny dokonce ani ve specifikacích samotného panelu na specializovaných stránkách. Jediným způsobem, jak se dobrat reálné odezvy, je hledat recenze, kde se tyto hodnoty měří ručně pomocí digitálních osciloskopů a optických sond. I tak se ale mohou naměřené hodnoty lišit v závislosti na použité výbavě.

Input lag
Kdo by si myslel, že odezva a input lag je totéž, byl by na omylu. Jde o parametr, který výrobce neudává a zjednodušeně se dá říct, že vyjadřuje odezvu od vyslání požadavku na zobrazení až po jeho vykreslení na monitoru. Hodnota input lagu se obvykle pohybuje v jednotkách milisekund u nejrychlejších monitorů až po desítky milisekund u panelů s vysokým rozlišením a širokým barevným gamutem. Svoji významnou roli zde hraje elektronika každého monitoru, která musí být dostatečně rychlá, aby všechny vstupy zpracovávala s minimální prodlevou. Věděli jste, že pokud např. hrajete hry v jiném než nativním rozlišení, sami si zvyšujete input lag?

Vyšší input lag je obecně problémem profesionálních displejů, jejichž úkolem není zobrazovat rychle, ale precizně. Pokud elektronika nepracuje s obvyklými šestnácti miliony barev, ale s více jak miliardou, zpracování takto náročných požadavků si vyžádá delší čas. Totéž platí i u počtu pixelů, z nichž se obrazovka skládá – více pixelů s sebou také přináší větší náročnost, proto mají QHD displeje zpravidla vyšší input lag než standardní FHD, situace ale obvykle není nijak výrazně horší u obrazovek pro domácí a poloprofesionální využití. Svoji daň si vybere i přepočet obrazu z nativního rozlišení do jiného, i když menšího. Ačkoliv grafická karta renderuje obraz v nízkém rozlišení, čímž může být dosaženo vyšších FPS, elektronika monitoru musí tento obraz vždy přeskládat na celou plochu pevně daného fyzického rozlišení s rozměry např. 1920×1080 pixelů.

 

Srovnání input lagu dvou stejných a poté dvou různých monitorů

Jak se input lag projevuje v praxi? Protože nejde o rychlost změny barev, ale o zpracování požadavků, na kvalitu obrazu nemá vliv, proto může většinu uživatelů nechat chladnými. Problém mohou pocítit náruživí hráči třeba při rychlém pohybování myší nebo otáčení ve hře, kdy dochází ke zpoždění od fyzického pohnutí myši na podložce až po zobrazení tohoto úkonu na monitoru. Z toho je patrné, že při reálném provozu není monitor jediným zařízením, které způsobuje zpoždění na vstupu – do hry se zapojuje rychlost reakcí klávesnice a myši, o které se tato hodnota v součtu navyšuje. Je ale třeba mít na paměti, že ve většině případů může dojem z input lagu způsobovat slabá grafická karta nebo špatně optimalizovaná hra. Pokud vám na velikosti input lagu záleží, jako jediný zdroj informací opět poslouží recenze. A opět platí, že různé testovací aplikace a zařízení mohou poskytovat různé výsledky.

Barevný gamut, bitové hloubky barevných kanálů
U většiny monitorů vídáme údaj, že zobrazí 16,7 milionů barev, takže na první pohled není z čeho vybírat, vždyť jsou na tom všechny stejně. Realita je opět jiná, v některých případech až alarmující. Abychom množství zobrazitelných barev lépe pochopili, nejprve si vysvětlíme, proč právě 16,7 milionů a jak se k tomuto číslu dostat.

Vycházíme přitom z RGB barevného modelu, který se u monitorů používá ke skládání veškerých barevných odstínů. Každá barevná složka může nabývat 256 hodnot v rozsahu 0 až 255, tedy 8 bitů (2^8). Protože základní barvy máme tři – červenou, zelenou a modrou, po jejich vzájemném vynásobení 2^8×2^8×2^8 dostáváme zmiňovaných 16 777 216 barevných odstínů a zdá se být všechno v nejlepším pořádku. Tento výpočet funguje spolehlivě u všech tzv. osmibitových displejů, tedy u kvalitních IPS, PLS a VA monitorů, jenomže drtivá většina TN panelů a nejlevnější VA / IPS / PLS dokáží zobrazit pouze 6 bitů barev na jeden kanál! Po úpravě našeho výpočtu do podoby 2^6×2^6×2^6 dostáváme tragických 262 144 odstínů, tedy zhruba čtvrt milionu! Ke slovu se dostávají optimalizační technologie, nazývané Frame Rate Control, které mají za úkol pomocí různých složitých algoritmů vyvolávat dojem jiného barevného odstínu rychlým střídáním dvou zcela odlišných barev. Ve finále se tak můžeme dostat u dvou složek na 252 barev a u třetí na plných 256, čímž získáme solidních 16 257 024 odstínů. Sice to není celých 16,78 milionů, ale čert vem půl mega. Problém je ale jinde. Protože se celých 16 milionů barev pouze dopočítává, často dochází k nepřesnostem a ve výsledku k velice nepěknému barevnému výstupu, který se projevuje především kostrbatostí a sléváním většího množství podobných odstínů. To ale závisí na kvalitě použitých algoritmů, které se liší podle výrobce.

 

Porovnání sRGB a Adobe RGB, barevný gamut Asus VG278H (8bit) a Eizo S2762W (10bit)

Podobných vychytávek se ale užívá nejen u nejhorších šestibitových monitorů, kde bychom se bez nich posunuli v čase o pár desítek let nazpět, ale i u osmibitových monitorů k emulaci desetibitových barev na kanál. A k čemu je to dobré, když každá barevná složka v RGB může mít maximálně 8 bitů? K dosažení ještě většího množství barev a emulaci tiskového prostředí CMYK u profesionálních grafických displejů. I v tomto případě jde o řešení zohledňující cenu takového monitoru, kdy skutečný desetibitový panel s miliardou odstínů vyjde podstatně dráž než vytuněný osmibit, ani u nich ale nedosáhneme bezchybného výsledku. Kvůli aplikaci Frame Rate Control dochází k výraznějším odklonům od standardizovaných gamutů sRGB a Adobe RGB, jejichž porovnání můžete v základním plošném diagramu CIE 1931 vidět na obrázku níže. Pro lepší pochopení a správnou interpretaci situaci lépe vystihuje 3D model obou gamutů v barevném prostoru CIE 1931, do kterého vstupuje v různých výškách odlišná hodnota jasu.

 

Vizualizace barevného prostoru

Co to všechno tedy při výběru našeho vysněného monitoru znamená? Spousta monitorů, které se prezentují se schopností zobrazit 16,7 milionů barev zobrazí nepřesně maximálně 16,2 milionů odstínů. Pokud chcete správně dosahovat barevného prostoru sRGB, dbejte na to, aby měl displej plně osmibitové barevné kanály. V tuto chvíli se do popředí opět dostává marketing, který rád reprezentuje 6bit+FRC jako 8 bitů, proto se zase raději podívejte do spolehlivé recenze, kde by mělo být vše uvedeno na pravou míru, případně si informace o použitém panelu vyhledejte na specializovaných stránkách. Chcete-li však investovat do TN panelu, nemusíte se dohledáváním bitové hloubky zatěžovat, v drtivé většině případů jde o šestibit s Frame Rate Control. Pokud naopak vyžadujete maximální barevný prostor Adobe RGB a miliardu barev, pak vás kromě investice do drahého monitoru čeká i vysoká investice do profesionální grafické karty, např. NVIDIA Quadro nebo AMD FirePro, která dokáže zpracovat 10 bitů u každé barevné složky alespoň v omezeném množství speciálních grafických programů, klasické GeForce a Radeony více než 8 bitů nepustí.

Pozorovací úhly
Pozorovací úhly jsou oblastí, ve které je marketing částečně bezmocný, alespoň v případě IPS a PLS monitorů. Na tyto displeje se můžete dívat odkudkoliv a barevné podání bude téměř vždy bez výraznějších posunů, drobné nedostatky jsou pouze individuálního charakteru a udávané úhly 178 stupňů v obou směrech odpovídají skutečným možnostem. Drobný problém může představovat tzv. IPS glow, tedy záře, kterou IPS a PLS monitory produkují při pohledu z větších úhlů na tmavé ploše v temném prostředí. U VA panelů je situace o něco horší, z větších úhlů dochází k trochu větším barevným posunům a poklesu kontrastu především u displejů s vyšším kontrastem.

Samostatnou kapitolu tvoří TN monitory, u nichž lze obraz bez zkreslení sledovat pouze zpříma a už sebemenší vychýlení, hlavně ve směru nahoru a dolu, má za následek zásadní změnu všech barev. U dnešních větších úhlopříček nad 22” je prakticky nemožné sledovat celou plochu zpříma a tak ke zkreslení ze standardní vzdálenosti natažené ruky dochází vždy. Výrobcem uváděné úhly většinou kolem 160 stupňů naznačují maximální úhel, při němž lze ještě části obrazu rozpoznávat, už se ale nezmiňuje o využití a vizuální kvalitě, o které nemůže být řeč ani s nadsázkou. Jedinou kompenzaci představuje maximální polohovatelnost, díky níž by šlo nasměrovat monitor přímo na diváka.

 

Porovnání pozorovacích úhlů TN a IPS monitoru

Při výběru monitoru nehrají uváděné pozorovací úhly žádnou roli, mohou nás pouze upozornit na skutečnost, že jde (160°) nebo nejde (178°) o TN panel, pokud takový samostatný údaj chybí. Pokud vybíráme TN displej, musíme se smířit s tím, že nás čeká složité polohování obrazovky do přímé úrovně očí a sami si příliš komfortu také nedopřejeme, musíme-li v důsledků špatného zobrazování s obrazovkou hýbat při každé větší změně naší polohy v křesle. V případě, že uvažujeme o IPS nebo PLS monitoru, můžeme zůstat v klidu a těšit se na maximální pohodlí při sledování z různých poloh před počítačem.

 

V dalším díle si povíme, jak vybrat úhlopříčku, že jas není jen jedno číslo, jak moc se podvádí s kontrastem a že monitory s ultratenkým rámečkem neexistují. Také si ve stručnosti shrneme všechny kapitoly z obou dílů.