Por Florian Friedrich*É verdade, existem TVs com quantidades reduzidas de subpixels. E parece que nem mesmo grandes fabricantes, como a LG, se importam em lançar modelos com definição diminuída. Mas, será que isso é um desserviço à tecnologia UHD como um todo e sua implantação no mercado? Acho que sim, e gostaria de apresentar alguns esclarecimentos a respeito.
Como funcionam os pixels
Um pixel num televisor é feito não apenas para gerar luz no nível indicado no sinal, mas também para produzir a cor definida pelo sinal. Desde tempos antigos, televisores e monitores de computador conseguiram isso usando o princípio da mistura aditiva de cores, em que as cores desejadas são produzidas pela mistura entre níveis diferentes das cores primárias (vermelho, verde e azul = RGB). Iluminando as três cores primárias ao mesmo tempo, se produz um pixel branco. Verde e vermelho juntos produzem amarelo – e assim por diante.
Subpixels são tão pequenos que quase não podem ser vistos, a não ser em altos níveis de ampliação. Curiosamente, os pixels num arquivo de foto digital funcionam da mesma maneira: cada pixel recebe um valor para vermelho, verde e azul, e portanto consegue reproduzir subpixels RGB.
Subpixels adicionais
Tentativas de produzir subpixels extras têm sido feitos há algum tempo. A Sharp, em particular, causou boa impressão com suatecnologia Quattron. O objetivo era usar um subpixel amarelo adicional para gerar gradações de amarelo e dourado parecerem mais realistas, e também para ampliar a resolução através de uma divisão extra de subpixels e de uma tecnologia avançada de controle. Mesmo que os benefícios desse procedimento possam ser provados em algumas situações, ainda assim haverá dois problemas:
*A trilha do subpixel amarelo fica fora do padrão de espaço de cor (color space) e produz cores difíceis de prever, que embora às vezes pareçam ótimas não são aquilo que os produtores do filme imaginaram;
*Só é possível atingir um ligeiro ganho de resolução, pois a posição dos subpixels não combina com a grade do material original. Mais do que isso, não é possível influir nas cores do pixel adicional.
Sharp Quattron: quatro subpixels dão a impressão de oferecer vantagens.
Em princípio, pode-se alegar que não há nada errado com os subpixels adicionais, se eles são usados de maneira controlada para melhorar as propriedades da imagem. Esse é o caso atual dos TVs OLED RGBW, que não seriam tão luminosos se não fosse pelos subpixels adicionais brancos.
Menos subpixels
Mas as coisas são diferentes quando os pixels supostamente “adicionais” são inseridos para omitir outros, como acontece em alguns TVs baratos vindos da China. Para a surpresa de muitos, no entanto, essa prática está seduzindo até mesmo marcas consagradas, como a LG, que comercializa algumas linhas como “UHD TVs”, sem fornecer o devido esclarecimento. O debate que se sucedeu nos EUA provocou uma resposta oficial, na qual o portavoz da empresa reduz a importância dessas preocupações.
A explicação deles é que a resolução não fica comprometida, apesar de faltarem subpixels. Na prática, sabe-se que é possível encontrar padrões de teste nos quais há pouca ou nenhuma diferença mensurável. Mas não é mencionado sobre outros padrões de teste, mais críticos, incluindo alguns do mesmo comitê da IDM.
Olhando para os pixels individuais, eles parecem ter sido “esticados” na horizontal, no painel RGBW LCD; aqui, até 5 subpixels são usados, apesar da baixa contagem.
Aqui na Alemanha, o TV 43UF6909 é exemplo de contagem reduzida de subpixels. Ainda não se sabe de outros – a empresa não informa sobre essa limitação e descreve o aparelho como “UHD TV, com 3.840 x 2.160 pixels”.
A decepção aparece quando esse TV é ligado a um PC se tenta conseguir uma imagem nítida no desktop, ou mesmo de textos e menus. Nenhuma das configurações de imagem oferece solução: muitos detalhes simplesmente desaparecem, e não se consegue recuperá-los nem mesmo com o ajuste fino.
Mais especificamente, se cada pixel consiste apenas de um subpixel branco, em vez de subpixels RGB, teremos as seguintes relações de resolução:
3.840 pixels x 3 subpixels =11.520 subpixels (RGB)1.920 pixels x 3 subpixels+1.920 pixels x 1 subpixel =7.680 subpixels (RGBW)7.680 / 11.520 = 2/3
Ou, em outras palavras, 1/3 dos subpixels estão faltando. Pode-se afirmar que, de cada 3.840 pixels na horizontal, menos de 2.561 pixels permanecem em certas circunstâncias, como em detalhes coloridos, e que a resolução do display é então menor que 3K. No entanto, não é tão simples assim, porque nessa situação muito depende de como os pixels são endereçados. Mais, a resolução vertical de 2.160 linhas teoricamente não é afetada. O real comportamento de um display RGBW, portanto, só pode ser elucidado via testes.
Testes de resolução
Por razões práticas, muitos testes de resolução feitos por entidades de padronização – como ITU, EBU ou SMPTE (assim como os daTHX, CEA etc.) – foram desenvolvidos inicialmente de forma que a resolução de um display pudesse ser medida com base na taxa de contraste de detalhes finos. Por simplicidade, e tendo em mente estruturas de subpixels RGB, testes e medições usavam principalmente estruturas de luminosidade horizontais e verticais. Dessa forma, não é surpresa que paineis RGBW com contagem reduzida de subpixels sejam capazes de passar em testes de resolução.
Evidentemente, esses aparelhos foram apelidados “UHD TVs”, num típico exagero de marketing. Por isso, há necessidade urgente de revisar os padrões de teste correspondentes. Hoje, é possível expor os problemas causados por uma redução na contagem de pixels. A série “Advanced UHD resolution and panel test”, da Quality.TV, serve justamente para medir a resolução de TVs UHD. Desde que se tenha uma câmera com lentes macro poderosas, esse teste permite analisar os parâmetros do display no nível de pixels. Mesmo sem essa câmera, pode-se identificar perdas de resolução conforme aparecem.
Isso foi demonstrado neste vídeo: cada comparação mostra a estrutura de referência do padrão de teste no quadro superior esquerdo. No quadro superior direito, exibe um TV UHD com estrutura de subpixels RGB (mod. Samsung 55JU6450). Embaixo, à esq., vemos a imagem de um TV OLED RGBW (mod. LG 55EG9609). E no quadro inferior direito, um TV LCD RGBW com contagem de pixels reduzida (LG 43UF6909).
Esta estrutura de pixels é reproduzida corretamente por todos os TVs, embora o contraste já seja prejudicado no RGBW LCD e haja excesso de brilho nos cantos.
O TV com painel LCD RGBW ainda pode manter razoável extensão quando testado com estrutura de pirâmide verde. No entanto, as linhas já começam a parecer lavadas, e seguindo os subpixels verdes pode-se ver que não estão exatamente em linha reta, ao contrário das outras seções de imagem.
No padrão de testes checkerboard, 1 pixel já é demais para o painel RGBW com contagem reduzida de subpixels. A estrutura se perde completamente.
Linhas verdes com largura de 1 pixel exibem apenas um baixo nível de contraste e são quase irreconhecíveis
Um problema similar ocorre no teste 2×2 pixels: o painel RGBW não consegue mais definir com nitidez os contornos.
Uma grande surpresa: a grade no fundo branco tem espessura de 2 pixels. Isso corresponde a metade da resolução UHD; ou, para ser mais preciso, resolução Full-HD. Embora isso não devesse ser problema para um display UHD, os contornos horizontais já estão lavados. Até mesmo um painel Full-HD pode apresentar resultado melhor!
Conclusão
Não se deixe enganar. Para UHD de verdade, cada pixel no material original deve corresponder a um pixel no display, que possa ser endereçado diretamente e cuja cor possa ser influenciada. Isso atualmente só funciona com displays que tenham pelo menos três subpixels. Para uma imagem precisa em UHD, exige-se no mínimo 24,88 milhões de subpixels na tela, ou seja, 3.840 x 2.160 x 3.
Os fabricantes devem informar seus consumidores sobre o número de subpixels no display, ou incluir essa informação nos dados técnicos, para que haja mais transparência. TVs UHD que não conseguem exibir alguns detalhes nem mesmo em resolução HD, deixando as estrutura UHD completamente lavadas, podem ser chamados “pseudo UHD”. Considerando suas deficiências, essa denominação até que é gentil.
*O autor é CEO do laboratório de testes AVTOP, na Alemanha, e cofundador da Quality.TV. Desde 1999, trabalha em busca da imagem perfeita. O AVTOP dá suporte a muitas publicações especializadas e também distribui acessórios para uma boa experiência em home theater.
A Quality.TV é uma parceria com Joe Kane, criador da série de discos de teste Video Essentials, que fornece testes e materiais de demonstração para identificar problemas de imagem e ajudar a melhorá-las. Para ler este artigo no original, clique aqui.
