Os monitores e TVs modernos oferecem uma ampla gama de opções de exibição, desde modelos econômicos até modelos de alta qualidade. Um segmento notável dentro dessas opções inclui aqueles que suportam a tecnologia de aprimoramento de cores artificiais, aproveitando a percepção humana para melhorar a qualidade da imagem. Esses dispositivos utilizam tecnologias conhecidas como FRC (Controle de Taxa de Quadros) ou dithering. Embora ambos os termos sejam frequentemente usados de forma intercambiável, eles representam abordagens ligeiramente diferentes com o mesmo objetivo.
Controle de Taxa de Quadros (FRC) é uma tecnologia que adiciona artificialmente tons de cor a uma imagem. Faz isso alterando intencionalmente a cor de um pixel para criar transições mais suaves entre tons.
Dithering, por outro lado, introduz ruído na imagem, suavizando o tom de cor original para alcançar transições semelhantes entre as cores.
Tons de cores transmitidos por telas com diferentes profundidades de cores
Entender o número de tons e a profundidade de cor pode ser ilustrado usando uma matriz de 8 bits como exemplo. No vídeo, a imagem original é transmitida em três cores primárias: azul, vermelho e verde. Cada pixel na tela consiste em três subpixels, um para cada cor.
Um sinal digital em seu formato bruto pode ser representado por 2 bits (ligado ou desligado) com diferentes números de blocos. Em uma tela de 8 bits, um subpixel pode representar 2^8 cores, o que equivale a 256 tons. Considerando que três subpixels são usados para criar uma única cor, o número total de tons possíveis é calculado da seguinte forma: 256×256×256 = 16,7 milhões de tons.
Aqui está uma breve visão geral dos monitores e TVs com base na profundidade de cor e qualidade de imagem:
| Profundidade de cor | Cores | Uso | Relevância atual |
|---|---|---|---|
| 6 bits | 0,26 milhões | Monitores mais baratos, principalmente para trabalhos de escritório, não adequados para gráficos. | Os principais fabricantes não usam essa qualidade em seus produtos há mais de uma década. |
| 8 bits | 16,7 milhões | Monitores de médio alcance, adequados para trabalhar com gráficos, mas não de nível profissional. | 90% dos TVs e monitores usam telas de 8 bits. Mais da metade dos TVs são equipados com esse tipo de tela, incluindo TVs LED econômicas e TVs QLED de nível básico. |
| 10 bits | 1,07 bilhões | Monitores de alta qualidade, adequados para edição de fotos e outras tarefas que exigem transições de cores superiores. | Instalados em TVs premium. |
Como o FRC funciona nas telas
O olho humano tem uma certa inércia. Devido a isso, duas imagens que mudam frequentemente se fundem em uma só. Se você olhar para uma figura que muda de cor de branco para preto com alta frequência, ela parecerá cinza. É exatamente assim que o FRC funciona. Se duas cores “adjacentes” mudarem em um pixel com alta frequência, o olho verá uma cor intermediária que não está realmente na paleta da matriz.
Se a sua TV ou monitor suportar FRC, essa tecnologia funciona no nível do hardware. Por sua vez, existem diferentes algoritmos para criar tons de imagem intermediários, que têm nomes diferentes: 8bit+A-FRC, 8bit+FRC clássico, 8bit+Hi-FRC.
Em geral, alguns quadros exibem cores que correspondem à paleta de uma matriz de profundidade de bits específica, mas substituem a cor verdadeira. Por exemplo, na imagem abaixo, a transição de azul escuro para ciano resulta em uma mudança de cor óbvia e notável. A ilustração a seguir mostra esquematicamente como um grupo de pixels consecutivos funciona em uma tela sem e com FRC, e como os humanos percebem a cor.
Quadro 1: A transição é claramente visível porque as cores são mostradas como são: os dois primeiros pixels são mais escuros e os dois seguintes são mais claros. Uma pessoa percebe uma transição de cor distinta.
Quadro 2: O FRC entra em ação, reorganizando as cores do segundo e terceiro pixels.
Quadro 3: Visualmente, uma pessoa percebe essa reorganização de pixels como o aparecimento de uma cor adicional que não existe em uma tela de 8 bits.
Uma tela de 8 bits + FRC realmente atinge a qualidade de 10 bits?
Claro que não. Independentemente da tecnologia empregada, uma tela de 8 bits + FRC nunca mostrará verdadeiramente um bilhão de tons. Embora possa apresentar visualmente mais tons e melhorar a qualidade da imagem, ainda ficará aquém de uma tela de 10 bits real.
Nas condições do mundo real, a percepção dos tons da imagem é muito individual. Algumas pessoas podem perceber 200000 tons de verde, outras apenas 10000 e algumas podem ver até um milhão. Medir com precisão o número de tons que uma tela com FRC mostra é muito difícil e requer laboratórios especializados. Além disso, o obstáculo intransponível para determinar corretamente o número de tons é a percepção individual, que é a base de toda a tecnologia FRC.
