首頁 技術文庫 VESA最新推出ClearMR認證 重新定義電競螢幕動態顯示規格

VESA最新推出ClearMR認證 重新定義電競螢幕動態顯示規格

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VESA最新推出ClearMR認證 重新定義電競螢幕動態顯示規格

by ruby

發佈日期:2023/8/8
發佈單位:iST宜特

電競產業好夯,但最重要的螢幕動態顯示規格該如何定義?
2022年推出的VESA ClearMR認證,如何定義動態畫面的模糊比例?
又有什麼測試重點呢? ClearMR

目前全球電競產業可謂炙手可熱,吸引了大量的關注和投資。根據數據分析公司 Newzoo的報告顯示,2022年全球電競市場規模就已突破了10億美元的大關。而根據預測,到2025年,全球每11個人中就有1人將成為電競賽事的觀眾。這突顯了電競產業的快速增長和受眾的不斷擴大,為電競產業帶來更多的商機和成長潛力。

但是電競中極度仰賴的「畫面」,卻因業界對於影像動態模糊的顯示規格不一,包括了MPRT(Motion Picture Response Time,動態畫面反應時間)和GTG(Gray to Gray/灰階對灰階)兩種截然不同的規格,讓消費者於購買時易產生混淆。有鑒於此,2022年中,視訊電子標準協會(Video Electronics Standards Association,簡稱VESA)針對螢幕在動態顯示時的表現進行標準化,提出ClearMR (Clear Motion Ratio Compliance Test Specification)認證,清楚地界定「螢幕在顯示快速移動影像時,清晰和模糊畫素的比例」,特別是電競選手關注的部分。

那麼,VESA ClearMR究竟是怎麼定義動態畫面的模糊比例?它與市面上已有的其他規格有何不同?本期宜特小學堂,將先為您說明目前主流的兩種規格-MPRT和GTG,再進一步介紹最新VESA ClearMR測試規範的重點。

ClearMR

ClearMR

  • 一、 用MPRT(動態畫面反應時間)-來處理畫面殘影,卻導致螢幕變暗

    由於LCD液晶顯示器(Liquid-Crystal Display,LCD)的特性與人眼視覺暫留的關係,影像在移動時,觀看者會看到殘影等畫面模糊的現象。為解決此一問題,在ClearMR問世前,業界最常用MPRT(Motion Picture Response Time,動態畫面反應時間)的數值來表示畫面反應速度。但其解決動態模糊的方式,是透過頻繁開關螢幕的背光(或是插入黑畫面),縮減每幀畫面的顯示時間,來降低視覺暫留,讓畫面快速移動時較為清晰,暫且解決模糊問題。不過也因頻繁開關螢幕的背光(或是插入黑畫面),導致螢幕亮度降低,也可能讓使用者看到螢幕其實是在閃爍的。並且會發生過衝(overshoot)和下衝(undershoot)等現象,對圖像品質產生負面影響的偽像或失真。

    訊號測試小知識

    過衝(Overshoot)是指信號在從一個值轉變到另一個值時,瞬時值超過了最終(穩態)值,並產生在電源電平之上的額外電壓效應。這意味著信號在轉換過程中超過了預期的目標值。

    下衝(Undershoot)則是指信號在從一個值轉變到另一個值時,瞬時值低於最終值,並產生在參考地電平之下的額外電壓效應。這意味著信號在轉換過程中低於了預期的目標值。

    過衝和下衝都是電子信號處理中不利的現象,常常發生在信號轉換、開關操作或電路切換的過程中。它們可能導致訊號失真、噪音增加,甚至對電子元件和電路造成損壞。而在顯示器上,嚴重的過衝與下衝,會導致面板的壽命變短,畫面過於銳利,而導致失真。

  • 二、 GTG(灰階對灰階反應時間),僅針對灰階,無法定義畫面的模糊

    另一個關於螢幕的指標規格,就是GTG(Gray to Gray/灰階對灰階)的反應時間。一般LCD液晶顯示器所標示的反應時間,是指液晶全開/全關所需的時間,但因液晶螢幕呈現的內容,其實都是不同灰階間的轉換和變化,最亮和最暗兩者中間的層次愈多,就愈能夠呈現出愈細膩的畫面。所以才應運而生出GTG的量測,然而此數值只是針對不同灰階的反應時間,而非對模糊畫面的定義。

  • 三、 全新推出的ClearMR,精準定義畫面模糊的標準

    VESA於2022年7月,正式發布一致性測試規範(ClearMR CTS)V1.0,總共定義了7種不同級距(ClearMR 3000至ClearMR 9000),該年底更往上延伸至11個級距(圖一),加入了ClearMR 10000至ClearMR 13000。級距的數字(ClearMR: Clear Motion Ratio),代表著清晰影像與模糊影像的性能比,例如30:1=ClearMR 3000,70:1=ClearMR 7000,90:1=ClearMR 9000。數字愈高,表示該產品在動態上的表現愈清晰。

    ClearMR共有11個級距

    圖一: ClearMR共有11個級距。
    (圖片來源: VESA ClearMR官網)

    (一) 不同級距下,清楚顯現出動態模糊的差異

    ClearMR可針對螢幕的動態模糊定義與分級,不但取代了現有僅基於時間的模糊指標(如前述提及的MPRT),且針對畫面模糊的狀況,提供更完整且公平的比較基礎。從圖二與圖三可看到不同級距下,待測螢幕顯示的動態輪胎的模糊表現。如先前所說,ClearMR等級越高,影像將越清晰。

    ClearMR 不同級距下,清楚顯現出動態模糊的差異

    圖二: 轉動的輪胎的模糊級距,從最低的ClearMR 3000到ClearMR 6000。
    (圖片來源:VESA ClearMR CTS and Logo Program Media Slides FINAL3)

    ClearMR比較圖

    圖三: 轉動的輪胎的模糊級距,從較低的ClearMR 7000到較清晰的ClearMR 9000,
    最後一張為靜止畫面,可比較出其中的模糊差異。
    (圖片來源: VESA ClearMR CTS and Logo Program Media Slides FINAL3)

    (二)那ClearMR的數值是如何測量出來的呢?

    利用可每秒拍攝10000張以上相片的高速攝影機,拍攝待測螢幕中,由左至右移動的亮光區塊(VESA協會提供的範例程式所產生),區分為Leading(領導)與Trailing(尾隨)(圖四)。再透過拍攝的圖片,產生所謂模糊的輪廓,再來計算其相對應的CMR值。我們可以從圖五看到結果,圖五的黃框中的CMR值,即為待測螢幕的性能表現。

    待測螢幕中亮光區塊Leading(領導)與Trailing(尾隨)端的畫面

    圖四:待測螢幕中亮光區塊Leading(領導)與Trailing(尾隨)端的畫面
    (圖片來源: VESA ClearMR CTS 1.0)

    ClearMR圖示 (a)上衝/下衝數值;(b)上衝/下衝轉折點,可做為工程師除錯參考; (c) 決定CMR值的各參數列表;(e)黃框中的CMR值,即為待測螢幕的性能表現。

    圖五: (a)上衝/下衝數值;(b)上衝/下衝轉折點,可做為工程師除錯參考;
    (c) 決定CMR值的各參數列表;(e)黃框中的CMR值,即為待測螢幕的性能表現。
    (圖片出處: CMR Tools User Guide v2022.0405)

唯有通過VESA ClearMR測試認證的產品,才有資格使用VESA ClearMR的LOGO,此規範也在推出後的第一時間,獲得多家顯示器大廠如三星、HP、LG響應並支持。

宜特訊號測試實驗室,具備所有ClearMR認證測試設備、測試環境(包含暗房)與技術能力,可以提供動態清晰率(Clear Motion Rate,CMR) 、變異係數(Coefficient of Variation ,CV)、過載(Overload)、亮度退化(Luminance Degradation)、背光掃描(Backlight Strobing)測試。在取得VESA認可正式成為ClearMR認證中心後,已開始協助多家顯示器、筆電、電競品牌與代工廠進行VESA ClearMR測試,助其產品符合規範,取得認證標章。

本文與長久以來支持宜特的您分享經驗,若您有任何訊號測試相關問題,或是想要更進一步了解細節,歡迎洽詢宜特訊號測試實驗室 +886-2-2792-2890 分機2736李先生(Jacky) │ Email: web_si@istgroup.com; marketing_tw@istgroup.com