11 Nov 2020
Article

[บทความ] จอทีวี 4K RGB VS 4K RGBW ????


  • lcdtvthailand

บทความประชาสัมพันธ์โดย Samsung

4K Ultra HD TV คือทีวีที่มีความละเอียดสูงถึง 3840 x 2160 พิกเซล ซึ่งคูณกันออกมาก็เท่ากับ 8.29 ล้านพิกเซลจุดเม็ดสี

คำว่า “พิกเซล” คือ “จุดเม็ดสี” เล็กๆ ที่รวมกันเป็นล้านๆ จุดในการกำเนิดภาพบนหน้าจอทีวี โดยทั่วไปจะประกอบด้วย “3 ซับพิกเซลย่อย” ได้แก่แม่สีแสงทั้ง 3 สี แดง เขียว และน้ำเงิน หรือ R = REDG = GreenB = Blue

เวลาที่เราเปิดใช้งานจอภาพ พิกเซล ที่ประกอบไปด้วย 3 สีซับพิกเซลย่อย จะมีการเปิดปิดสลับไปมาตลอดเวลาเพื่อผสมให้เกิดจุดสีต่างๆ เป็นภาพขึ้น

หากทั้ง 3 สีซับพิกเซลเปิดทำงานพร้อมกันก็จะได้เป็นจุดพิกเซลสีขาว และเมื่อปิดทำงานหมดทั้ง 3 สี ก็จะกลายเป็นจุดสีดำ

การจัดเรียงโครงสร้างแบบนี้เรียกว่า RGB โดยส่วนใหญ่ทีวีในปัจจุบันจะใช้โครงสร้างหน้าจอลักษณะนี้

ภาพจำลองเปรียบเทียบโครงสร้างการจัดเรียงพิกเซลแบบ RGB – ซ้าย กับ RGBW – ขวา 

4K RGBW

คือโครงสร้างทีวี 4K ชนิดใหม่ โดยนำ ซับพิกเซลสีขาว “เข้ามาแทนที่” ซับพิกเซลแม่สี ทั้งสีแดง เขียว และน้ำเงิน โดยแนวทางนี้ถูกนำมาใช้ผลิตจอภาพ 4K LED TV ระดับเริ่มต้นบางรุ่น เหตุนี้จึงขอเรียกว่าเป็น “RGBW“!?

หากทำการเปรียบเทียบรูปแบบการจัดเรียงโครงสร้างซับพิกเซลย่อยของ RGB และ  RGBจะมีความแตกต่างกันดังนี้…

โครงสร้าง RGB = [RGB] [RGB] [RGB] [RGB]

โครงสร้าง  RGBW= [RGB] [WRG] [BWR] [GBW]

จะเห็นว่าการจัดกลุ่มพิกเซลย่อยของ RGBออกไปทางกระจายตัว เพราะสีขาวถูกนำไปแทนที่ซับพิกเซลแม่สีในแต่ละชุดพิกเซลหลักที่แตกต่างกัน ทั้งนี้จอภาพลักษณะนี้จะมี algorithm เพื่อชดเชยบาลานซ์ซับพิกเซลสีขาวเข้ากับซับพิกเซลแม่สีในแต่ละชุด ทว่าจะยังมีข้อจำกัดอยู่บ้างตามลักษณะการจัดเรียงพิกเซลที่ค่อนข้างซับซ้อน

ข้อจำกัดของ RGBW

ถึงจะมีจำนวน “พิกเซล” เท่ากับ 3840 x 2160 = 8.29 ล้านจุด แต่กระนั้นการเรียงตัวของชุด “ซับพิกเซล” ไม่ตรงตามมาตรฐานอ้างอิงแบบl RGB ผลที่เกิดขึ้นคือ……………..

1) ไม่สามารถทำ 1:1 Pixel Matching ได้ กล่าวคือการแสดงรายละเอียดบางจุดไม่สมบูรณ์เฉกเช่น RGB ซึ่งเมื่อใช้แพทเทิร์นทดสอบจะพบอาการสีเหลื่อมเล็กน้อย อันเป็นผลจากการเรียงตัวของซับพิกเซลที่กระจายแบบ [RGB] [WRG] [BWR] [GBW]

ผลลัพธ์เมื่อเปิดแพทเทิร์นทดสอบจุดสีขาวสลับจุดสีดำขนาด 1:1 pixel ! ระหว่าง RGB และ RGBW

หากเป็นโครงสร้างการจัดเรียงแบบ RGB (รูปซ้าย) ซับพิกเซลชุดแรก “เปิด” ให้จุด “สีขาว” ที่สมบูรณ์, ในขณะที่ซับพิกเซลชุดถัดมา “ปิด” จะให้จุด “สีดำ” ที่สมบูรณ์ การแสดงผลจึงเป็นไปอย่างถูกต้องตรงตามมาตรฐานอ้างอิง…

ทว่าเมื่อพิจารณาที่โครงสร้าง  RGBW (รูปขวา) จะเห็นว่ามีสีเหลื่อม อันเป็นผลจากการเรียงตัวของซับพิกเซลแม่สีที่เหลื่อมกัน

2) กรณีทดสอบด้วยแพทเทิร์น “เส้นตรงแนวตั้ง (ขนาด 1 pixel)” พบว่า ความต่อเนื่องของเส้นตรงถูกลดทอนลงจากอาการเหลื่อมของซับพิกเซลเช่นเดียวกัน

ผลลัพธ์เมื่อเปิดแพทเทิร์นเส้นตรงแนวตั้ง ระหว่าง RGB และ  RGBW

หากเป็นโครงสร้าง RGB ซับพิกเซลจะสามารถแสดงผลเส้นตรงได้อย่างสมบูรณ์ ในขณะที่โครงสร้าง RGBW เส้นตรงจะถูกรบกวนจากการเหลื่อมกันของตำแหน่งซับพิกเซลย่อย ซึ่งประเด็นจากทั้ง 1) และ 2) จะส่งผลกระทบไปถึงการแสดงรายละเอียดของภาพ

3) ระดับความเจิดจ้าของสีสันบนหน้าจอ RGB(เมื่ออ้างอิงที่ระดับความสว่างสูง) จะถูกลดทอนลง เนื่องจากจำนวนชุดซับพิกเซลแม่สี แดง เขียว และน้ำเงิน บางส่วน หายไปเพราะถูกแทนที่ด้วยซับพิกเซลสีขาว

อย่างไรก็ตามโครงสร้าง RGBW ก็มีข้อดีที่เป็นจอ 4K ที่ให้คุณภาพที่ใช้ได้ + ประหยัดพลังานได้ดี ในระดับราคาที่ไม่สูงนัก

สรุป

เหตุที่ผู้ผลิตยังคงสามารถเรียกหน้าจอแบบ RGBW นี้ ว่าเป็นจอความละเอียด 4K เพราะมีจำนวนจุดพิกเซลรวมทั้งสิ้น 3840 x 2160 จุด = 8.29 ล้านจุดพิกเซล อ้างอิงจากระดับความหนาแน่นของซับพิกเซลย่อยที่ยังคงเทียบเท่ากับ 4K TV ทั่วไป อีกทั้งยังสามารถรับและแสดงผลสัญญาณภาพจากต้นทางความละเอียด 4K ได้โดยตรง เพียงแต่การแสดงผลในบางด้านจะถูกจำกัดลดทอนตามระดับราคาที่ลดลง ดังที่อธิบายไปแล้วข้างต้น

หมายเหตุ :  

– ที่กล่าวว่าหน้าจอ 4K แบบ RGB คือ 4K Ultra HD แท้ สังเกตได้ว่าจะถูกรับรองจากสถาบันอย่าง Digital Europe และรับรองมาตรฐานโดย CFA USA โดยสังเกตจากโลโก้ตามด้านล่างนี้ได้ 

– บทความนี้อ้างถึงทีวีที่เป็น LED-LCD Panel เท่านั้น

บทความประชาสัมพันธ์

Credit : Samsung