Was bewirkt/beeinflusst Schlieren?

  • Frage:


    Wie entstehen Schlieren bei TFT's? Welche Einstellungen oder äußeren Umstände beeinflussen Schlieren? (Wie kann man die Schlieren eines TFT's durch Änderung dieser Umstände reduzieren?)


    Antwort:


    Schlieren entstehen durch zwei verschiedene Ursachen, die sich addieren:
    - 1.) Die Trägheit der Flüssigkristalle in TFT's bewirkt, daß das Umschalten zwischen zwei Farben eine gewisse Zeit benötigt.
    - 2.) Bei einem Röhrenbildschirm blitzt jeder Pixel einmal pro Vertikalzyklus kurz auf. Beim TFT dagegen bleibt die Helligkeit der Pixel während dem gesamten Zyklus gleich. Dieser Umstand bewirkt bei TFT's den sogenannten "Sampling-and-Hold"-Effekt; hierdurch erscheinen flüssig bewegte Grafiken unscharf, wenn mit dem Auge der Bewegung folgt. Die so entstehenden Schlieren (Bewegungsunschärfe) haben nichts mit der Trägheit der Flüssigkristalle zu tun, d.h. selbst wenn die Flüssigkristalle verzögerungsfrei schalten würden, hätte man immer noch diese S&H-Schlieren. Das Thema S&H-Effekt wurde hier schon einmal diskutiert.


    Es folgt eine Liste von äußeren Einflüssen und ihre Wirkung auf Schlieren:


    "Systemkonfiguration", "Hardware" (Wie leistungsfählig ist der Rechner?)
    Wenn ein Spiel zu ressourcenhungrig ist, um auf einem gegebenen Rechner flüssig zu laufen, wird man die Schlieren anders wahrnehmen, als wenn es flüssig laufen würde. Oft sieht man gerade bei flüssiger Bewegung die Schlieren besonders gut, weil das Auge der Bewegung leichter folgen kann.


    "Art des Anschlusses an die Grafikkarte(Analog/Digital)"
    Ich muß hier nochmal mit dem Mythos "Analog schliert mehr als Digital" aufräumen. Ob Analog oder Digital, das Bild wird auf jeden Fall in "ganzen Frames" von der Grafikkarte zum Bildschirm transportiert. Unterschiede in der Darstellung gibt es natürlich: Spannungswerte können vom Bildschirm als andere Helligkeitswerte "interpretiert" werden als von der Grafikkarte, d.h. es wird wohl Unterschiede in Helligkeit, Kontrast, und Gamma-Wert geben. Außerdem ist die analoge Darstellung manchmal ein bisschen weniger scharf; bei guten Geräten ist dieser Unterschied allerdings verschwindend gering. Wenn es nun bei Analoganschluß mehr (sichtbare) Schlieren gibt als bei Digital, wird es wohl hauptsächlich an den Unterschieden in Kontrast, Helligkeit und Gamma liegen. (Und das kann man normalerweise durch Einstellungen dieser Werte korrigieren)


    "Art des DVI Kabels"
    Hat definitiv _keinen_ Einfluß auf die Schlieren. Höchstens darauf, wie "sicher" die Übertragung ist, d.h. "Pixelgewitter" sind bei schlechten Kabeln möglicherweise die Folge.


    "Helligkeits/Kontrastwerte" (+ Gamma):
    Hat insofern einen wesentlichen Einfluß auf die Schlieren, daß diese bei verschiedenen Helligkeits-Übergängen unterschiedlich ausfallen, je nach Response-Verlauf des Panels. Oftmals verringern sich die Schlieren bei hohen Kontrast-Einstellungen. Manche Grafiktreiber (nVidia-Karten) haben eine Option "Digitale Schwingung", welche eine Art nichtlinearer Kontrasterhöhung bewirkt. Viele User haben berichtet, daß dies die Schlieren deutlich reduziert hat.


    "Grafikkarte":
    Kein Einfluß auf Schlieren. Natürlich mag es Grafikkarten mit schlechtem Analogausgang geben. Da wird dann halt das Bild unschärfer oder die Farben sind flauer. Bei DVI ist aber nur noch der Einfluß der Grafikkarte auf die System-Performance ausschlaggebend. (Siehe: "Systemkonfiguration")


    "Grafiktreiber":
    Beeinflußt die Systemperformance. Außerdem kann es Unterschiede in der Einstellbarkeit geben. (Gamma-Verlauf, "Digitale Schwingung", vSync, usw...) Ansonsten sehe ich keinen möglichen Einfluß auf Schlieren.


    "vSync"
    Bitte im TFT-FAQ nachlesen. vSync hat mehr mit sauberer Animation (Tearing, Frame-Drops) zu tun als mit Schlieren, und ist insofern natürlich auch für jeden Spieler interessant. Natürlich beeinflußt vSync die Flüssigkeit der Animation, und somit einen indirekten Einfluß (siehe "Systemkonfiguration").


    "Refreshrate" (=Vertikalfrequenz)
    hat tatsächlich einen gewissen Einfluß auf die Schlieren. Der ist allerdings recht komplex, d.h. man kann nicht generell sagen "mehr ist besser" oder "weniger ist besser". Außerdem muß man berücksichtigen, daß viele TFT's intern eine feste Frequenz für's Panel-Update verwenden. Bei denen ist es sowieso sinnlos, eine andere Refresh-Rate als diese Frequenz zu verwenden. (Infos dazu hier)


    "Auflösung"
    Im Prinzip hat jeder TFT nur eine optimale Auflösung. Der Einfluß auf die Schlieren ist wohl hauptsächlich subjektiver Natur, da interpolierte Auflösungen sowieso ein wenig unschärfer wirken. Vielleicht fallen die Schlieren dann weniger stark auf.


    "Farbtiefe"
    Ist eigentlich für Schlieren belanglos, beeinflußt allerdings natürlich die Performance.


    "Anti-Aliasing"
    Wenn ein Bild "weicher" aussieht, sieht man vielleicht die Schlieren nicht mehr so gut... Natürlich hat AA eine extreme (negative) Auswirkung auf die Performance. Mit AA wird man leicht eine wesentlich geringere Frame-Rate erhalten.


    "Umgebungshelligkeit"
    Wirkt sich auf den wahrgenommenen Kontrast/Helligkeit des Panels aus, hat insofern gewisse Auswirkungen auf die Wahrnehmung der Schlieren. Meiner Erfahrung nach sieht man Schlieren im dunkler Umgebung besser.


    "Umgebungstemperatur" (starker Einfluß)
    Je wärmer desto besser! Wer mal richtig starke Schlieren sehen will, sollte mal seinen TFT im eiskalten Keller aufstellen!


    "Entfernung vom TFT"
    Je näher man davor sitzt, desto besser sieht man die Schlieren :D


    "Wie lang ist der TFT schon an?"
    (Wärme des Panels wird davon beeinflußt, siehe "Umgebungstemperatur")


    "Wer sitzt vor dem TFT, wie fit ist er gerade?"
    Die Wahrnehmung von Schlieren ist eine subjektive Sache! Unterschiedliche Personen nehmen die Schlieren meist unterschiedlich stark wahr. Diese Unterschiede der Wahrnehmung können sehr groß sein!


    Diese Liste habe ich in weiten Teilen aus diesem Posting übernommen.



    Hinweis: Dieser Thread ist offen für freie Diskussion zu dieser Frage. Wenn jemand zusätzliche Fragen zu dem Thema oder zusätzliche Informationen hat (oder wenn ich einfach irgendwo Mist geschrieben habe), möchte er bitte ein Follow-Up posten!

  • Wunderbare Sache dein Beitrag. Am Besten irgendwo gut anpinnen damit zumindestens einige Frage nicht zum millionsten Mal gestellt werden! ;)

  • Überaus interessant! Das kann viele Fragen beantworten!


    Gruß
    domi1985

    Wer nichts weiss, und weiss, dass er nichts weiss,
    weiss mehr als der, der nichts weiss und nicht weiss,
    dass er nichts weiss!

  • Hallo zusammen,


    @Hogfather: Das mit dem "Anpinnen" ist genau der Grund, warum ich dieses Posting erstellt habe. Wir sind hier im Schlierentest-FAQ-Forum. Dieser Ort ist der beste Platz um solche grundlegenden Fragen über Schlieren zu diskutieren, ohne in der Versenkung zu verschwinden. Ich mache gleich noch zwei kleine Einträge im Kurzfassungs-Thread, der ist sozusagen die "Pinnwand" für Fragen und Antworten.


    an alle: Wenn ihr noch zusätzliche Einträge für die Liste oder nützliche Links findet, ich bin für jede Mithilfe dankbar. Auch wenn ihr irgendwelche anderen grundsätzlichen Fragen dieser Art habt: Dieses FAQ-Forum ist ein guter Ort dafür; erstellt dann einen neuen Thread mit der Frage im Titel.


    Viele Grüße
    Wilfried

  • Vielen Dank wwelti !


    Nur jetzt eine Frage:


    Wäre es irgendwie technisch möglich "Sampling-and-Hold"-Effekt zu überlisten oder werden wir die nächsten 5 -10 Jahre damit leben müssen ?

  • Hallo VVVV,


    Hier habe ich etwas dazu geschrieben.


    Also: Den S&H-Effekt kann man nur durch Flackern oder durch hohe Vertikalfrequenzen (die dann auch intern umgesetzt werden) bekämpfen.


    Ich weiß nicht in wieweit es möglich wäre, ein Backlight eines TFT's zum Flackern zu bringen, aber ich glaube es wäre gar nicht so schwierig. Vielleicht liest ja irgendwann einmal ein TFT-Hersteller diesen Thread und baut in einem Gamer-TFT die Option ein. Gleichzeitig müsste er allerdings auch genügend hohe Vertikalfrequenzen für den TFT ermöglichen (85 Hz oder besser), damit das Flackern nicht stört! Außerdem sollte der TFT diese hohen Vertikalfrequenzen intern auch umsetzten (sprich: Die Panel-Update-Frequenz mit der Vertikalfrequenz synchronisieren), sonst bringt das Ganze wenig.


    Ein TFT der dies ermöglichen würde ("echtes Flackern" und echte 85 Hz (oder besser) Vertikalfrequenz), wäre sehr S&H-schlierenfrei. Wenn dann das Panel selbst auch noch schnelle Schaltzeiten (<1/85 Sek für ALLE Übergänge) hat, wäre ein Unterschied zum CRT de facto nicht mehr vorhanden.


    Viele Grüße
    Wilfried

  • wwelti
    Uhu, verstanden, praktisch wie ein CRT.


    Wieviele Bilder pro Sekunde ist denn das menschliche Auge in der Lage zu regestrieren ?


    Auf einer Seite stand was von 200 fps.


    Ziemlich kras, oder ?



    Hier ist der Link :




    Wegen "der neuen" Frage, sorry, bitte verschieben.

    Einmal editiert, zuletzt von VVVV ()

  • Hallo VVVV,


    Zitat

    Original von VVVV
    Wieviele Bilder pro Sekunde ist denn das menschliche Auge in der Lage zu regestrieren ?
    Auf einer Seite stand was von 200 fps.


    Link?


    Über dieses Thema wurde schon viel kontrovers diskutiert. Auf der einen Seite gibt es Leute, die die berühmten 24 fps vom Kino für die maximal unterscheidbare Frame-Rate halten, auf der anderen Seite eben Zocker die behaupten noch 200 fps unterscheiden zu können.


    Nun kommt es sehr darauf an, was man genau darunter versteht. So genügen 24 fps bei geeignetem Inhalt der Einzelbilder (sprich Motion Blur) sicherlich, um eine Bildfolge als Bewegung wahrzunehmen. Das klappt ja auch im Kino. Auf der anderen Seite ist es natürlich kein Problem, den Unterschied zwischen 60 fps und 25 fps in einem Computerspiel zu sehen. Einem echten Hardcoregamer glaube ich sogar, daß er den Unterschied zwischen 60 fps und 120 fps sieht (sofern er Ahnung von der Sache hat und seinen Monitor auch mit entsprechend hoher Vertikalfrequenz betreibt).


    Allerdings muß man dazu sagen: Es mag wohl möglich sein, bei bestimmten Arten der Bewegung (flüssig + sehr schnell) noch sehr hohe Frame-Raten zu unterscheiden, da man die Einzelframes sehen kann, wenn das Auge der Bewegung _nicht_ folgt. Je mehr Einzelframes, desto höher die (reale) Framerate. Doch dies ist eigentlich ein linker Trick, denn das Auge nimmt zwar diese Frames wahr, jedoch eigentlich nicht ihren genauen zeitlichen Bezug, sondern ihre Überlagerung. Würde man keine Bewegung darstellen, sondern einfach ein schnelles Hin- und Herschalten zwischen zwei Farben -- bei echten 200 fps (also auch 200 Hz Vertikalfrequenz) sieht man definitiv nur noch die Mischfarbe. Da kann mir keiner erzählen daß er das Flackern erkennt. (Wenn doch, möchte ich nicht seine Augen haben -- da kann man ja nicht mal mit 100 HZ-Fernsehern gemütlich fernsehen)


    Edit: Das ist eigentlich eine neue Frage und hat nix mehr mit dem Topic dieses Threads zu tun...


    Viele Grüße
    Wilfried

  • Hallo VVVV,


    Sorry daß ich jetzt erst antworte ... aber wenn Du nur Dein Posting editierst bekomme ich das nicht unbedingt mit :rolleyes:


    Es natürlich vorbildlich von Dir, nicht zuviele Einzel-Messages erzeugen zu wollen. Aber als Antwort auf ein Posting eines anderen Pradlers ist editieren nicht unbedingt geeignet :D


    Danke für den Link. Hmm... Ich bin eigentlich ziemlich sicher daß sich der gute Mann vertippt hat. Er hat 20 Hz gemeint, nicht 200, jede Wette!


    Ich persönlich würde das natürlich nicht so als allgemeingültig stehen lassen. Naja, ich habe ja schon meine Ansicht zu dem Thema erklärt :)



    Hmm, das mit dem Verschieben muß ich mir noch überlegen... Ich glaube ich mache einfach demnächst mal einen neuen Thread zu dem Thema in dem ich es am Anfang nochmal ganz ausführlich erkläre :D


    Edit: Nur nochmal zur Erinnerung an alle: Der Titel dieses Threads war eigentlich: "Was bewirkt/beeinflusst Schlieren". Wenn es noch mehr Fragen zum Thema Flüssige Frame-Rate gibt, bitte einen neuen Thread öffnen.
    Edit2: Direkte Followups auf hier gemachte Aussagen könnt ihr natürlich trotzdem hier posten... Hmmm ich hätte es wohl doch verschieben sollen... aber ich zerreiße nun mal nicht gerne Threads.


    Viele Grüße
    Wilfried

  • wwelti


    Ich möchte jetzt wieder mal zum Thema "Schlieren" kommen.


    Du hast mal geschrieben, dass reine Reaktionszeiten nichts über das Schlieren aussagen, nur dass das "echte" Flackern mit 85 Hz im Stande ist, das Schlieren zu beseitigen.



    Muss ich denn das so verstehen, dass auf einem "12 ms" TFT trodzdem Schlieren erkennbar sind, da dieser nicht flackert ?


    Was hat dann die Reaktionszeit mit dem Schlieren zu tun?


    Warum gehen viele hier in Forum davon aus, dass 12 oder noch weniger ms was bringen würden ?


    Habe ich was in deinem Beitrag überlesen oder falsch verstanden ?


    Danke !

  • Hallo VVVV,


    Bitte lies doch nochmal das erste Posting in diesem Thread :D


    Den S&H-Effekt gibt's auf allen TFT's. Auch eine Reaktionszeit von 0 ms würde nichts daran ändern. Die Unschärfe des S&H-Effektes entsteht erst im menschlichen Auge, nicht auf dem Bildschirm!


    Die S&H-Schlieren werden meist als reine Bewegungsunschärfe empfunden.


    Das "Flackern" wäre bloß eine (theoretische) Möglichkeit, den S&H-Effekt loszuwerden. (Bei CRT's gibts den S&H-Effekt genau darum nicht, weil jeder Pixel pro Vertikalzyklus nur einmal kurz aufblitzt, statt seine Helligkeit gleichmäßig zu halten)



    Die Kombination aus Flackern und 85 Hz Vertikalfrequenz wäre eine in absehbarer Zeit technisch realisierbare Möglichkeit, einen TFT zu bauen, der die Tugenden eines CRT und eines TFT vereint. (sprich: Ergonomie sowie uneingeschränkte Spieletauglichkeit) Die 85 Hz Vertikalfrequenz habe ich deshalb vorgeschlagen, weil bei einer niedrigeren Frequenz das Flackern zu deutlich sichtbar wird (wie beim CRT halt).


    Die besondere Schwierigkeit bei diesem Ansatz sehe ich darin, daß das Panel extrem schnell sein müsste. Denn außer den S&H-Schlieren gibt es ja noch die "normalen" (trägheitsbedingten) Schlieren. Bei einer Vertikalfrequenz von 85 Hz dürfte die _maximale_ (also in der ungünstigsten Farbkombination) Reaktionszeit des Monitors höchstens 11.7 / 11.7 (rise/fall) (somit gesamt: 23.4) ms betragen, damit die normalen Schlieren bei dieser Vertikalfrequenz nicht sichtbar werden.



    Die allgemein üblichen Reaktionszeit-Angaben beziehen sich normalerweise auf den Schwarz->Weiß->Schwarz Übergangszyklus. Dies ist leider meistens eher der unkritischste Farbübergang, d.h. z.B. bei Grautönen sind die Reaktionszeiten meistens deutlich höher. Aus diesem Grund sind die Herstellerangaben für die Reaktionszeit oftmals nicht sehr aussagekräftig.


    So gibt es m.E. heutztage kein TFT-Panel, daß meine oben beschriebenen Forderungen (11.7/11.7 im ungünstigsten Farbübergang) auch nur annähernd schafft.


    Viele Grüße
    Wilfried

  • Danke, wwelti !


    Habe alle deine Beiträge zu diesem Thema noch mal durchgelesen, jetzt ist mir alles klar geworden.


    Vielen Dank und bitte mehr davon !

  • Spielt die größe des Monitors bei den Schlieren eine Rolle?
    Oder anders gefragt, kann man die Schlieren auf großen Monitoren besser wahrnehmen?

  • Hi Auge666,


    Es kommt darauf an. Bei 3D-Spielen werden mit einem größeren Monitor generell mehr Details (in jeder Hinsicht) erkennbar. Dadurch können auch Schlieren auffälliger werden.


    Das würde ich jedoch nicht überbewerten. Beispielsweise sind Schlieren auch auf einem unscharfen Monitor schlechter zu sehen. Deshalb würde man sich doch wohl keinen unscharfen Monitor zulegen, oder?!


    Viele Grüße
    Wilfried

  • Unscharf bestimmt nicht aber evtl. einen herkömmlichen Röhrenmonitor...
    Danke für Deine schnelle Antwort. :))

    Einmal editiert, zuletzt von Auge666 ()