06 Nov 2020
Article

[ต้องอ่าน] ตีแผ่โครงสร้างพิกเซลจอทีวี 4K ทุกแบบ ! พร้อมฟันธงแบบไหนดีที่สุด ???


  • lcdtvthailand

ช่วงนี้แฟนเว็บมีคำถามสงสัยเยอะเกี่ยวกับโครงสร้างพิกเซลของหน้าจอ 4K Ultra HD ชนิดต่างๆ ว่ามันมีกี่แบบ? มีข้อดีข้อเสียเป็นอย่างไร? แล้วแบบไหนดีที่สุด? วันนี้ LCDTVTHAILAND จะไขข้อข้องใจพร้อมรูปประกอบให้กับทุกท่านได้รับทราบกัน ทิ้งท้ายนิดนึงว่าท่านใช้ทีวีรุ่นไหน? มีโครงสร้างพิกเซลแบบใด? ชอบหรือไม่? โพสท์คอมเมนท์ Facebook ด้านล่างให้เรารับทราบกันด้วยนะครับ

คำว่า “พิกเซล” คือ “จุดเม็ดสี” เล็กๆ ที่รวมกันเป็นล้านๆ จุดในการกำเนิดภาพบนหน้าจอทีวี โดยทั่วไป “1 พิกเซล” จะประกอบด้วย “3 ซับพิกเซลย่อย” ตามแม่สีแสงทั้ง 3 สี แดง เขียว และน้ำเงิน หรือ R = REDG = GreenB = Blue 

ต้องรู้ !

Resolution หรือความละเอียดของ “4K Ultra HD TV” จะนับจำนวนพิกเซลได้ 3840 x 2160 หรือเท่ากับ 8.29 ล้านจุดResolution หรือความละเอียดของ “Full HD TV” จะนับจำนวนพิกเซลได้ 1920 x 1080 หรือเท่ากับ 2.1 ล้านจุด

ภาพแสดงโครงสร้างพิกเซล โดยปกติ 1 พิกเซล จะประกอบด้วย 3 ซับพิกเซลย่อย ได้แก่ สีแดง สีเขียว และ สีน้ำเงิน จึงเรียกว่า RGB ซึ่งย่อมาจาก Red Green Blue

1) โครงสร้างพิกเซลแบบ RGB : Red Green Blue

โครงสร้างแบบ Conventional RGB จัดว่าเป็นโครงสร้างที่ “ตรงตามอุดมคติที่สุด” เพราะอิงพื้นฐานของแม่สีแสงตามธรรมชาติ โครงสร้างชนิดนี้พบได้กับทีวีทั่วไป ตั้งแต่ยุคจอตู้ (CRT) ต่อด้วย Plasma TV และยุคของ LCD/LED TV ในปัจจุบัน อาจพูดได้ว่า มากกว่า 90% ของทีวีในท้องตลาดใช้โครงสร้างแบบนี้เป็นหลัก

ข้อดี : เป็นโครงสร้างที่อิงตามแหล่งกำเนิดแสงแม่สี ไม่ซับซ้อนแต่ให้ผลลัพธ์ที่ดี กรณีที่ทำการทดสอบด้วยแพทเทิร์น 1:1 Pixel Matching จอภาพลักษณะนี้จะแสดงผลได้สมบูรณ์ ไม่มีอาการเหลือมสีระหว่างพิกเซล ขอบภาพโดยเฉพาะเส้นตรงแนวตั้งจะคมกริบ รายละเอียดตรงตามต้นฉบับ

ข้อเสีย : โครงสร้าง RGB ก่อให้เกิดข้อจำกัดในการพัฒนา OLED TV ยุคต้น เพราะโครงสร้างซับพิกเซล Blue OLED จะมีอายุการใช้งานสั้นกว่าใครเพื่อน ในระยะยาวอาจทำให้สมดุลสีเสียไปได้ ปัญหานี้ส่งผลให้ต่อมาหลายแบรนด์ต้องยกเลิกการผลิต RGB OLED TV ไป ทว่าก็ยังมีการพัฒนาและนำมาใช้งานกับ Studio Reference OLED Monitor บางรุ่น รวมถึง Smartphone, Tablet และอุปกรณ์พกพาบางชนิด (โครงสร้างซับพิกเซลอาจแตกต่างกันเล็กน้อยตามชนิดของอุปกรณ์) 

โครงสร้าง RGB = [RGB] [RGB] [RGB] [RGB] จาก LCD/LED TV ที่ใช้ VA (Vertical Alignment) Panel ซึ่งซับพิกเซลจะเป็น “แนวตั้ง”
จุดเด่น : มุมมองแนวตรงดี ภาพสว่างสดใส เปิดกระจ่าง
โครงสร้าง RGB = [RGB] [RGB] [RGB] [RGB] จาก LCD/LED TV แบบ IPS (In-plane Switching) Panel ซึ่งซับพิกเซลจะมีรูปลักษณ์คล้าย “บั้งยศทหาร”
จุดเด่น : มุมมองการรับชมกว้าง  มองมุมเฉียงสีไม่ซีด
โครงสร้าง RGB= [RGB] [RGB] [RGB] [RGB] จาก OLED TV ยุคต้น*
จุดที่แตกต่างจาก RGB LCD/LED TV คือ ซับพิกเซลของ RGB OLED TV จะถูกจัดเรียง “แนวนอน”
ทั้งนี้แม่สีในซับพิกเซลที่เห็นในภาพเกิดจากการเรืองแสงของ OLED สีนั้นๆ โดยตรง ไม่ได้ใช้ Color Filter ในการสร้างสีแบบ LCD/LED TV

*ท่านที่ตาดีจะเห็นว่าซับพิกเซลสีน้ำเงินในโครงสร้าง RGB OLED TV มีขนาดที่ใหญ่กว่าซับพิกเซลสีแดงและเขียว เหตุผลเพื่อชดเชยอายุการใช้งาน Blue OLED ที่สั้นกว่านั่นเอง (ขนาดใหญ่กว่าช่วยให้มีพื้นที่เรืองแสงมากกว่า ทำให้ไม่ต้องเร่งแสงมาก ยืดอายุการใช้งานได้ระดับหนึ่ง)

2) โครงสร้างพิกเซลแบบ WRGB (OLED) : White Red Green Blue

ดังที่เกริ่นไปว่า OLED TV ยุคต้น จัดเรียงโครงสร้างซับพิกเซลแบบ RGB นั้น มีข้อจำกัดเรื่องของอายุการใช้งานในระยะยาว แต่นั่นใช่ว่าเป็นปัญหาที่แก้ไม่ได้ นี่จึงเป็นที่มาของโครงสร้าง WRGB OLED TV โดยเริ่มใช้ครั้งแรกเมื่อประมาณปี 2014

หลักการของ WRGB OLED TV คือ เปลี่ยน RGB OLED ที่แยกกันอยู่อิสระ นำมารวมเข้าด้วยกันด้วยเทคนิคเฉพาะจนกลายเป็นแหล่งกำเนิดแสงขาว วิธีนี้จะช่วยแก้ปัญหาเรื่องอายุการใช้งานของ OLED 3 สี ที่ไม่เท่าเทียมกันได้ จากนั้นจึงใช้ Color Filter ในการกรองแสงขาวให้ได้แม่สีในแต่ละซับพิกเซล (เทคนิคการใช้ Color Filter คล้ายกับ LCD/LED TV) แต่วิธีนี้ใช่ว่าจะดีไปเสียหมด ทั้งนี้ Color Filter ที่เพิ่มเข้ามาจะทำให้สูญเสียความสว่างไปบางส่วน (เมื่อทำการเปรียบเทียบเทียบกับ RGB OLED TV ที่ไม่ใช้ Color Filter) ผู้ผลิตจึงแก้ไขด้วยการ “เพิ่ม” ซับพิกเซล “สีขาว” เข้าไปเพื่อให้ได้ระดับความสว่างที่สูงขึ้น เท่ากับว่า WRGB OLED TV จะมี 4 ซับพิกเซลย่อย คือ ขาว แดง เขียว และน้ำเงิน… นี่คือโครงสร้างของ OLED TV ที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบัน

ข้อดี : โครงสร้างแบบ WRGB ช่วยแก้ปัญหาอายุการใช้งานที่เกิดกับ OLED TV ในอดีต หากทำการนับจำนวนซับพิกเซลแม่สี (RGB) ก็มีจำนวนเท่ากับโครงสร้างแบบ RGB และเมื่อทำการทดสอบด้วยแพทเทิร์น 1:1 Pixel Matching ก็ทำได้สมบูรณ์ รายละเอียดภาพที่ได้ไม่ต่างกัน

ข้อเสีย : ซับพิกเซลสีขาวที่เพิ่มเข้ามาทำให้การแสดงผลซับซ้อนขึ้น เพราะการผสมสีที่แต่เดิมมีเฉพาะแม่สี กลายเป็นว่ามีสีขาวเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย ระบบของทีวีจึงต้องมีอัลกอริธึ่มที่ดีเพื่อจัดการในจุดนี้ ในเชิงเทคนิคหากระบบทำได้ไม่ดีจะสูญเสียความเที่ยงตรงจากมาตรฐานอ้างอิงได้

โครงสร้าง WRGB= [RWBG] [RWBG] [RWBG] [RWBG]*จาก OLED TV ในปัจจุบัน
*ชื่อที่ผู้ผลิตใช้โปรโมทเทคโนโลยีคือ WRGB แต่การจัดเรียงซับพิกเซลบนพาเนลจริง (จากซ้ายไปขวา) คือ RWBG 
(ภาพอ้างอิงจาก 4K WRGB OLED TV ประจำปี 2016-2017)

3) โครงสร้างพิกเซลแบบ RGBW (LED TV) : Red Green Blue White

อีกหนึ่งโครงสร้างซับพิกเซลที่มี “สีขาว” เข้ามาเกี่ยวข้อง โดยเพิ่งถูกนำมาใช้ได้ไม่นานนักกับ 4K LCD/LED TV ระดับเริ่มต้นราคาประหยัด ทีมงานจึงขอเรียกว่า “RGBW”

จุดที่แตกต่างจาก WRGB OLED TV คือ “สีขาว” ที่มีใน  RGBW นั้น ไม่ได้ถูกเพิ่มเข้ามา แต่ถูกนำมา “แทนที่” ซับพิกเซลแม่สี ทำให้จำนวนซับพิกเซลแม่สีน้อยลงเมื่อเทียบกับ RGB

ข้อดี : จำนวนพิกเซลรวมของ  RGBW ยังคงนับได้ 8.29 ล้านจุด เท่ากับโครงสร้าง RGB ในด้านการรับและแสดงผลสัญญาณต้นทางที่เป็น 4K ก็สามารถทำได้เหมือน 4K TV ทั่วไป แต่มีราคาประหยัดลงเยอะมาก ทำให้ผู้บริโภคเอื้อมถึง ที่สำคัญยังประหยัดพลังงานมากๆด้วยเวลารับชมจริง

ข้อเสีย : จำนวนซับพิกเซลแม่สีของ RGBน้อยลงจากการถูกแทนที่โดยซับพิกเซลสีขาว ส่งผลให้ความเจิดจ้าของแสงสีถูกลดทอนลง   ประการถัดมาหากทำการทดสอบด้วยแพทเทิร์น 1:1 Pixel Matching จะพบว่ามีอาการสีเหลื่อม จากรูปแบบการจัดเรียงซับพิกเซลที่มีสีขาวแทรกสับหว่างอยู่เป็นระยะ อย่างไรก็ดีผลกระทบจากกรณีนี้เมื่ออ้างอิงกับคอนเทนต์ทั่วไป เช่น ภาพยนตร์ รายการดิจิตอลทีวี หรือแม้กระทั่งเกมส์ โดยเฉพาะเมื่อรับชมในระยะปกติ จะสังเกตเห็นได้ยาก จนแทบแยกความแตกต่างไม่ออก

โครงสร้าง  RGB= [RGB] [WRG] [BWR] [GBW]
ใช้หลักการนำซับพิกเซลสีขาว เข้าไป “แทนที่” ซับพิกเซลแม่สี จากรูป ขนาดไปจนถึงจำนวนของพิกเซลรวมทั้งหมดจะนับได้เท่ากับ 4K RGB 

4) โครงสร้างพิกเซลแบบ RGBY : Red Green Blue Yellow

เป็นโครงสร้างนวัตกรรมอันเป็นเอกสิทธิ์ของทีวีแบรนด์ดังจากญี่ปุ่นเท่านั้น โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้หน้าจอ LED TV ของเขาสามารถแสดง “สีเหลือง”ออกมาได้สมบูรณ์กว่าที่เคย หลักการก็ตามชื่อ คือ เพิ่ม ซับพิกเซล สีเหลือง เข้ามา กลายเป็น 4 ซับพิกเซลย่อย สีเหลืองที่ได้จากซับพิกเซลสีเหลืองโดยตรงย่อมจะมีความกระจ่างชัดเจนมากยิ่งขึ้น

ข้อดี : การจัดการกับขอบเขตสีโดยเฉพาะสีเหลืองทำได้ดีขึ้น หากทำการนับจำนวนซับพิกเซลแม่สี (RGB) ก็มีจำนวนเท่ากับโครงสร้างแบบ RGB และเมื่อทำการทดสอบด้วยแพทเทิร์น 1:1 Pixel Matching ก็ทำได้สมบูรณ์ รายละเอียดภาพที่ได้ไม่ต่างกัน

ข้อเสีย : สีเหลืองที่เป็นแม่สีรองนั้นแม้ผลลัพธ์จะดีขึ้น แต่ปัจจัยที่ส่งผลกับขอบเขตสีจริงๆ คือแม่สีหลัก (RGB) ซึ่งไม่ได้รับผลโดยตรงกับการพัฒนาโครงสร้างซับพิกเซลแบบ RGBY ในขณะที่ต้นทุนการผลิตโครงสร้างพาเนลแบบนี้ค่อนข้างสูง จึงส่งผลในแง่การแข่งขันเรื่องของราคา และเช่นเดียวกับโครงสร้าง WRGB (OLED) คือ สีอื่นที่เพิ่มเข้ามา ทำให้การผสมสี (ที่แต่เดิมมีแค่แม่สี RGB) ทำได้ยากขึ้น หากระบบของทีวีมีอัลกอริทึ่มที่ไม่ดีพอ จะส่งผลในแง่ของความเที่ยงตรง

ครงสร้าง RGBY
= [RGBY] [RGBY] [RGBY] [RGBY]
ผู้ผลิตให้เหตุผลว่าช่วยให้ขอบเขตการแสดงสีเหลืองกว้างกว่าโครงสร้าง RGB ทั่วไป

ตารางสรุปโครงสร้างพิกเซลแต่ละชนิด

วิธีการตรวจสอบว่าทีวีของเราใช้เม็ดพิกเซลแบบไหน ?

– ดูแค่การจัดเรียกลำดับของซับพิกเซล สามารถเปิดภาพสีขาวล้วนกับจอทีวีที่ต้องการตรวจสอบ จากนั้นใช้แว่นขยายกำลังสูง เช่น “แว่นส่องพระ” ส่องเข้าไปที่จอทีวีได้เลย จะเห็นโครงสร้างการจัดเรียงของซับพิกเซลคล้ายกับภาพประกอบที่แสดงอยู่ในบทความนี้

– หากต้องการดูผลกระทบจากการแสดงผล 1:1 Pixel Matching ที่ไม่สมบูรณ์ ต้องใช้แพทเทิร์นทดสอบแบบ 1:1 Pixel Matching และ 1 pixel Vertical Line ที่ความละเอียด 4K (3840 x 2160) และจะต้องกำหนด Aspect Ratio ของทีวีให้เป็น Full Pixel, 16:9 Just Scan หรือ 1:1 Pixel (แต่ละยี่ห้อใช้ชื่อเรียกไม่เหมือนกัน) ก่อนทำการส่องหน้าจอทีวีด้วยแว่นขยาย

สรุป

หากถามว่าทีวีโครงสร้างพิกเซลชนิดไหนดีที่สุด? ก็ขึ้นกับว่าจุดเด่นของเทคโนโลยีพาเนลและโครงสร้างซับพิกเซลชนิดใด ที่แม็ตช์กับลักษณะการใช้งานและความต้องการของท่านมากที่สุด

1) RGBW จริงอยู่ว่ามีความแปลกในโครงสร้างมากกว่าโครงสร้างซับพิกเซลลักษณะอื่น แต่ในการรับชมจริงนั้น จะสังเกตจุดบกพร่องดังกล่าวได้ไม่ง่ายนัก และี่สำคัญเวลาดูภาพจริงแบบเต็มจอก็แทบแยกความแตกต่างไม่เออกเลยจริงๆ จุดสำคัญคือเรื่องของราคาพร้อมการประหยัดพลังงาน เหมาะสำหรับท่านที่มีงบประมาณจำกัดจริงๆ

2) RGBY นับเป็นการนำเสนอทางเลือกของผู้ผลิตที่แตกต่าง น่าสนใจ ซึ่งนวัตกรรมที่มาจากญี่ปุ่นแท้ๆ ย่อมไว้ใจได้ จึงเหมาะกับท่านที่เน้นในเรื่องของคุณภาพการผลิตเป็นสำคัญ

3) หากไม่มี WRGB ก็คงไม่มี OLED TV ที่เราๆ ท่านๆ ใช้งานกันอยู่ทุกวันนี้ นับเป็นการแก้ปัญหาที่ช่วยให้เทคโนโลยีพาเนลแบบใหม่นี้มีเสถียรภาพจนสามารถยืนอยู่ในตลาดได้ ซึ่งจุดเด่นในแง่ของสีดำจาก OLED TV ที่ดำสนิท ไร้ปัญหาอาการแสงลอดแสงรั่วโดยสิ้นเชิง ยากจะหาเทคโนโลยีอื่นใดเทียบเคียง

4) สุดท้าย RGB เหมาะกับสโลแกนที่ว่า Simply The Best อย่างแท้จริง ซึ่งในความเรียบง่ายไม่ซับซ้อนนั้น เราจึงได้โครงสร้างพาเนลตามอุดมคติที่พัฒนาต่อยอดได้ไม่สิ้นสุด และด้วยความไม่ซับซ้อนอีกนั่นแหละที่ทำให้เรามีตัวเลือก RGB LED TV ที่หลากหลายตามงบประมาณที่เหมาะสม ตั้งแค่ราคาไม่แพง ไปจนถึง Hi-End ปัจจุบันหากจะหาทีวีที่ให้ระดับ Peak Brightness สูง สัมพันธ์กับการรับชมมาตรฐาน HDR ก็ต้องหาจาก 4K LED TV ยุคใหม่ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างซับพิกเซลแบบ RGB นี่เอง

ทีมงานหวังเป็นอย่างยิ่งว่า บทความนี้จะช่วยเสริมความรู้พร้อมไขข้อข้องใจ เพื่อเป็นแนวทางในการตัดสินใจเลือกซื้อทีวีให้ตรงใจท่านได้ไม่มากก็น้อย

สุดท้ายนี้อยากเชิญชวนผู้อ่านทุกท่าน ลองโพสท์คอมเมนท์ใต้บทความหน่อยว่า “ท่านใช้ทีวีรุ่นใด? โครงสร้างพิกเซลแบบไหน? และชอบหรือไม่ชอบจุดใดบ้าง?” ร่วมแบ่งปันความคิดเห็นเพื่อเป็นประโยชน์แก่เพื่อนๆ ท่านอื่น โดยการโพสท์ลงช่องคอมเมนท์ด้านล่างได้เลยครับ