Nowoczesna technologia LED
Skala szarości i głębia koloru (bity)
Ekran, który pokazuje piękne, płynne przejścia koloru bez brzydkich „pasów”, ma wiele poziomów szarości. To bogactwo stopni jasności na kolor nazywamy głębią koloru, wyrażoną w bitach.
Każdy punkt światła może być nie tylko włączony lub wyłączony, ale też świecić w bardzo wielu pośrednich stopniach od jasnego do ciemnego. Im więcej stopni pośrednich, tym łagodniej kolory przechodzą jeden w drugi.
Jeśli ekran ma zbyt mało stopni, w niebie lub cieniu widzisz nagle pasy zamiast łagodnego przejścia. Wiele stopni = piękne, płynne obrazy. To właśnie nazywamy głębią koloru.
Skala szarości (grayscale) to liczba poziomów jasności, które ekran może pokazać na kolor podstawowy (czerwony, zielony, niebieski). Głębia koloru wyraża to w bitach: 14-bit = 2¹⁴ = 16 384 poziomów na kolor, 16-bit = 2¹⁶ = 65 536 poziomów na kolor.
Dlaczego więcej bitów jest lepsze
Więcej poziomów daje łagodniejsze przejścia koloru i mniej banding (widoczne pasy lub kontury). Różnica jest widoczna zwłaszcza w ciemnych scenach i gdy jasność ekranu jest przyciemniana: ekran 14-bitowy traci wtedy szybko skuteczne poziomy szarości, podczas gdy ekran 16-bitowy zachowuje drobne szczegóły nawet przy niskiej jasności. Dla wnętrz i zewnątrz zaleca się co najmniej 14 bitów.
Liczba kolorów
Całkowita liczba możliwych do wyświetlenia kolorów to liczba poziomów do trzeciej potęgi (czerwony × zielony × niebieski). Przy 16 bitach na kolor sięga to bilionów kolorów. W praktyce większa głębia koloru jest odczuwalna przede wszystkim jako „spokój” w obrazie: bez skoków w przejściach, nawet przy słabym świetle.
Poziomy szarości uzyskuje się przez modulację szerokości impulsu (PWM): sterownik włącza/wyłącza każdą diodę LED bardzo szybko ze zmiennym współczynnikiem wypełnienia, tak że oko uśrednia jasność. Głębia bitowa określa rozdzielczość tej skali jasności: 14-bit = 16 384 stopni, 16-bit = 65 536 stopni na kanał.
Strata niskiej szarości a odświeżanie
Wyzwaniem jest to, że skuteczny poziom szarości spada w miarę obniżania globalnej jasności (np. w nocy lub przy ściemnianiu): w ekranie 14-bitowym pojawia się wtedy banding w ciemnych partiach, podczas gdy 16-bitowy zachowuje swój szczegół nawet przy ~10 % jasności. Wysoka głębia bitowa i wysoka częstotliwość odświeżania idą w parze: aby bezbłędnie i bez migotania odtworzyć wiele poziomów szarości, potrzebna jest wystarczająca moc odświeżania i skanowania. Powszechnym wyborem praktycznym jest 14-bit przy 3840 Hz.