Die neuesten 4K 144 Hz-Monitore verwenden Blurry Chroma Subsampling



Just a while ago the first 4K 144 Hz monitors became available with the ASUS PG27UQ and Acer X27. These $2,000 monitors no longer force gamers to pick between high-refresh rate or high resolution, since they support 3840x2160 and refresh rates up to 144 Hz. However, reviews of early-adopters report a noticeable degradation in image quality when these monitors are running at 144 Hz. Surprisingly refresh rates of 120 Hz and below look perfectly sharp. Der Grund dafür ist die DisplayPort 1.4-Schnittstelle, die eine Bandbreite von 26 Gbit / s bietet und gerade für volle 4K bei 120 Hz ausreicht. Monitorhersteller mussten also kreativ werden, um die magischen 144 Hz zu erreichen, auf die sie schossen. Die Lösung stammt aus der alten Fernsehtechnologie in Form von Chroma-Subsampling (YCbCr), das bei diesen Monitoren den Graustufenanteil des Bildes mit voller Auflösung (3840x2160) und die Farbinformationen mit der halben horizontalen Auflösung (1920x2160) überträgt. .

Dieser Ansatz wird als 4: 2: 2 bezeichnet und eignet sich besonders gut für die Filmbranche, in der es zum Standard gehört, die nachbearbeiteten Inhalte mit einer Unterabtastung von 4: 2: 0 oder 4: 1: 1 an Kinos und Fernsehen zu senden. Bei computergenerierten Inhalten wie Text und der Benutzeroberfläche des Betriebssystems hat die Chroma-Unterabtastung gravierende Auswirkungen auf die Qualität, insbesondere auf die Lesbarkeit von Text, weshalb sie hier überhaupt nicht verwendet wird. In Spielen ist Chroma-Subsampling möglicherweise ein akzeptabler Ansatz mit vernachlässigbaren Qualitätseffekten für die 3D-Spielwelt und einem leichten Schärfeverlust für das HUD.

Die folgenden Bilder beschreiben, wie das Chroma-Subsampling funktioniert und wie es sich auf die Bildqualität auswirkt. Beachten Sie, dass Kanten mit hohem Kontrast merklich schlechter aussehen, während Oberflächen mit geringem Kontrast nahezu identisch aussehen.
Angesichts der Tatsache, dass Gamer seit geraumer Zeit 144 Hz für ihre 4K-Monitore fordern und NVIDIA dies ebenfalls forciert, wundert es mich nicht, dass die Monitorhersteller einfach diesen Kompromiss eingegangen sind. Das größere Problem hierbei ist, dass sie diesbezüglich völlig stillschweigend vorgegangen sind und in ihren Spezifikationsdokumenten keine Erwähnung finden.

Zu den technischen Lösungen, die eine Unterabtastung vermeiden können, gehören HDMI 2.1 und das DSC-Datenkomprimierungsschema von DisplayPort. HDMI 2.1 wurde erst im Dezember letzten Jahres spezifiziert, daher überlegen sich die Controller-Hersteller gerade, wie sie es implementieren sollen, was bedeutet, dass es noch weit davon entfernt ist, in tatsächlichen Monitoren verwendet zu werden. Mit DisplayPort 1.4 wurde DSC (Display Stream Compression) eingeführt, das speziell für diese Aufgabe optimiert wurde. Obwohl es sich nicht um eine vollständig verlustfreie Komprimierung handelt, ist die Qualität viel besser als bei der Chroma-Unterabtastung. Das Problem hier scheint, dass derzeit nicht viel Unterstützung für Display-Controller für DSC vorhanden ist.

Angesichts des geringen Unterschieds zwischen 120-Hz- und 144-Hz-Spielen besteht der beste Ansatz für eine optimale Bildqualität darin, diese Monitore nur mit einer Frequenz von bis zu 120 Hz zu betreiben und das vollständige, nicht modifizierte RGB-Bild über das Kabel zu senden.
Source: Reddit