SweClockers guide till bildskärmar

Bildskärmen är den produkt du troligtvis stirrar på mest, ändå kan det vara den komponent du vet minst om. SweClockers guide till bildskärmar går igenom grunderna och hur tekniken fungerar.

Eftersläp och overdrive

Responstiden anses ofta bestämma hur mycket eftersläpningar och skuggor du får när det rör sig på skärmen. Det stämmer ifall vi talar om den faktiska responstiden som kräver komplexa mätningar. Siffran du ser i specifikationen och i reklamen säger däremot inte smack som eftersläpningar.

asus_pg279q_respons_60-165Hz.jpg

Eftersläpningar från en och samma skärm vid olika frekvenser på bilden. Högre frekvens ger inte nödvändigtvis mindre eftersläp utan det är en komplex fråga som inte kan sammanfattas i någon simpel specifikation.

Hur eftersläp ser ut eller hur skärmen på annat sett beter sig i rörelser är för komplext för att sammanfattas med en siffra. Så ja, responstid är viktigt. Men specifikationen för responstid är något godtyckligt. Kanske inte en siffra gripen ur luften men väl ur sitt sammanhang.

SweClockers använder testufot hos Blurbusters för att med en så kallad chase camera monterad på skena följa rörelsen över skärmens yta. Detta ger inga siffror eller liknande men är ett bra sätt att dokumentera hur eftersläpen ser ut.

1 ms-skärmen kan mycket väl släpa mer än 4 ms-skärmen

Här framförs ofta en kort responstid i specifikationen för en skärm som att något är bättre än den som har högre siffror på samma specifikation. Tyvärr är det inte så enkelt. En skärm som på pappret och kartongen påstås ha 1 ms responstid ger inte automatiskt mindre tydliga eftersläp än den skärm som har 2 ms på pappret. Det kan i själva verket vara tvärtom i praktiken.

Bildskarmsguide_ms-vs-hz.jpg

Känslig för eftersläp? Då ska du sikta på högre frekvens. Millisekundspecen säger inte mycket om något och är inget mått på hur man upplever eftersläp.

Talar vi om hur paneltekniken inverkar på eftersläp skulle undertecknad, baserat på de tester vi gör, rangordna tekniken som följer:

  1. Eftersläpsreducerad TN, släpar minst

  2. Eftersläpsreducerad IPS

  3. Eftersläpsreducerad VA

  4. Gaminganpassad TN, 120 Hz+

  5. Gaminganpassad IPS, 120 Hz+

  6. Gaminganpassad VA, 120 Hz+

  7. Alla andra skärmar, 60 Hz, släpar mer

För sjunde punkten är det ett tydligt kliv hopp i skillnad med tydliga eftersläp där det inte längre är så enkelt att peka ut vilken teknik som är "sämst" eller "bäst". Det skiljer sig mer från från produkt till produkt än tekniken som sådan.

Dell_S2716DG_respons_jmfr.jpg

Exempel på två gamingskärmar med helt olika specifikation för responstid och med TN- respektive IPS-teknik. Skillnaden i eftersläp finns där men är inte stor.

Som enkel tumregel är alla 60 Hz-skärmar ungefär på samma planhalva i fråga om eftersläp. Alla är sämre än gamingskärmarna på den här punkten. Ju äldre skärm du jämför med, desto mer eftersläp kan du räkna med.

Ett helt spann av responstider

Mer specifikt pekar responstiden på hur lång tid det tar för kristallerna att vrida sig. Ju längre tid desto mer eftersläp eftersom förändringen i ljus inte är ögonblicklig. Svagheten med att försöka sammanfatta detta med en enda siffra är att den faktiska responstiden varierar enormt för en och samma LCD-panel. Den faktiska responstiden är variabel med situationen. Responstid är inte något statisk eller absolut.

Philips_BDM3270_respons.jpg

Exempel på eftersläp vid 60 Hz på en VA-panel med olika nivåer av overdrive. Det finns en gräns för hur mycket man kan åstadkomma med overdrive. Skärmen specificeras som 4 ms responstid. Jämför med 144 Hz-skärmarna ovan.

Oftast gäller specifikationen Gray-to-Gray (GtG) som syftar på hur tid det tar för kristallen att vrida sig för att släppa igenom ljus för en godtycklig gråton (inte svart, inte vit) till en annan godtycklig gråton (inte svart, inte vit)

Det förekommer också BtW eller WtB, Black-to-White, som lite mer ärligt specificerar hur snabbt kristallen vrider sig från svart till vitt, alltså inget ljusgenomsläpp till fullt ljusgenomsläpp. Något som är mycket mer krävande och tar längre tid.

Problemet är att det finns inget entydigt svar eller exakt metod för att ge enkla jämförande siffror, något som förstås är emot syftet med specifikationer. Förklaringarna är många men beroende på tekniken och den exakta utformningen på kristallerna kommer olika förändringar ta olika lång tid. Att gå från svart till 10 procent mörkgrått kan vara långsammare än att gå från 40 procent grått till 50 procent grått. Helt och hållet baserat på hur just den LCD-panelen beter sig.

Acer_XR341CK_35_vs_60Hz.jpg

Frekvensen har i grunden betydelse för hur mycket eftersläp och skuggor som uppstår. Detta har varit extra tydligt för skärmar som använder AMD Freesync.

Med andra ord har en LCD-panel inte en enda responstid utan ett helt spann av responstider baserat på vilka förändringar som ska ske i bilden. Specifikationen kan säga 1 ms, likt hos många TN-paneler. Men i praktiken kanske det varierar mellan 1 till kanske så mycket som 40 millisekunder. Och de gånger det i praktiken närmar sig de specificerade millisekunder sker det via overdrive. En finess som förvisso minskar responstiden, men också tillför artefakter till bilden likt skuggor och missfärgningar.

Overdrive en svår balansgång

Overdrive är en modern funktion hos LCD-skärmar. Kortfattat har kristallerna en tröghet som delvis kan regleras genom att driva på mer ström när kristallen vrider sig. Detta snabbar upp vridningen. Dock är en flytande kristall ett analogt medium. Driver vi på med ström beter sig inte kristallen helt exakt utan kan slå över.

Samsung_34E790C_overdrive.jpg

Överdriven overdrive leder till skuggor runt objekt i rörelser och skuggorna tar ofta en ljusare eller mörkare nyans baserat på vilken övergång kristallen gör.

Nu är overdrive viktigt för att minska de faktiska responstiderna och hålla rörelserna skarpare och eftersläpen mildare. Men det är ingen självklar eller automatisk fördel. Ofta får man väga ett bättre skärpeintryck mot de störande inslagen från skuggor. Hos skärmar där tillverkaren har lyckats kan du själv väga fördelarna mot nackdelarna.

För att göra det än mer komplext kommer responstider och eftersläp samt overdrive-artefakter också variera med uppdateringsfrekvensen, något som är märkbart med skärmar som har adaptiv synkronisering. Till exempel har flera av oss testade skärmar med AMD Freesync haft en väldigt varierande nivå av eftersläp och artefakter baserat på vilken frekvens panelen uppdateras med.

Exakta responstider är kanske inte det viktiga

Att mäta exakta responstider är komplext och kräver oscilloskop. Det räcker alltså inte med en siffra utan ett spann av siffror för olika situationer. Vi har för närvarande valt bort den mätmetoden och använder istället kamerametoden för att kartlägga och jämföra eftersläp samt de overdrive-skuggor som uppstår.

Blurbusters kamerametod har varit effektiv. Dessa Testufo-bilder tas med en systemkamera på en släde som följer med rörelsen i bilden. De ufon vi presenterar har vanligtvis fyra eller fem överlappande exponeringar. Processen att ta bilderna är manuell.

UFO-bilder ger knappast den precision och hårda siffror som oscilloskop ger. Samtidigt är de lättare att ta till sig och enklare för en jämförelse hur eftersläpningarna och overdrive-skuggorna faktisk kan se ut.

Kommentarer till artikeln

87 debattinlägg

Skicka en rättelse
12

Test: Bitfenix Portal

Är tårtan en lögn eller ett utsvävat datorchassi? Den frågan ställer vi oss när Bitfenix äntrar testlabbet med sin unika modell Portal, vars design inspirerats av en populär spelserie. Läs mer

14

Destiny 2 recenseras av FZ

Lite mer än en månad innan PC-lanseringen av Destiny 2 släpps spelet nu till konsol. SweClockers systersajt har recenserat speltiteln på Playstation 4. Läs mer

25

Tesla arbetar med AMD om AI-kretsar för självkörande bilar

Skräddarsydda kretsar för självkörande bilar är ett av de snabbast växande områdena. Nu framgår att biltillverkaren Tesla ingått ett samarbete med AMD för att ta fram en egen lösning för ändamålet. Läs mer

17

Toshiba säljer sin minnesverksamhet för 144 miljarder kronor

Efter flera månaders letande har nu Toshiba hittat en köpare för sin minnesverksamhet, där den slutgiltiga försäljningssumman hamnar på 144 miljarder kronor. Läs mer

48

AMD tar arkitekturerna Zen och Vega till 12 nanometer år 2018

Globalfoundries förbättrade 14-nanometersteknik får stå åt sidan till förmån för nya 12 nanometer, som ska användas för nästa generations processorer och grafikkort från AMD. Läs mer

11

Google köper del av HTC:s mobilverksamhet för 9 miljarder kronor

Efter månader av rykten bekräftar nu Google att de köpt av mobiltillverkaren HTC. Detta innebär att en stor del av utvecklingsteamet bakom Pixel nu går över till att arbeta för Google. Läs mer

3

Amazon utvecklar smarta glasögon för röstassistenten Alexa

Den röststyrda assistenten Alexa har nått en bred målgrupp genom implementeringen i produkter för smarta hem. Nu uppges Amazon utveckla smarta glasögon ämnade för assistenten. Läs mer

30

Guide från forumet: Grunderna i moddning

Vill du komma igång med moddning men vet inte riktigt var du ska börja? Profilen Johan "C4B12" Nyman ger enkla tips och råd om hur du med liten insats kan komma igång! Läs mer

13

SweClockers öppnar forumdel för Streaming och videoskapande

Ny forumdel för Streaming och videoskapande öppnar på SweClockers. Här hålls det diskussioner om mjukvara, hårdvara och inställningar runt videoskapande och direktsändningar. Läs mer

40

Pimax lanserar första VR-headsetet med "8K-upplösning" via Kickstarter

Tillverkaren Pimax lanserar nu sitt nya VR-headset via Kickstarter, vilket bland annat utlovas ha både högre upplösning och större synfält än konkurrenterna. Läs mer

35

Intel Cannon Lake försenas till slutet av 2018

Övergången till 10 nanometer är en fortsatt svår nöt för Intel att knäcka. Nu rapporterar Digitimes att processorfamiljen Cannon Lake till följd av detta försenas en tredje gång. Läs mer

19

Fortsatt begränsad tillgång på NAND Flash genom hela 2017

Enligt nya uppgifter kommer tillgången på flashminne vara fortsatt låg under resterande del av 2017, något som tros innebära ökade priser på bland annat SSD-enheter framöver. Läs mer