Co oznacza judder w telewizorze i jak go zmniejszyć?

Czym dokładnie jest judder?

Judder to nierównomierne wyświetlanie kolejnych klatek, odbierane jako drobne, powtarzalne szarpnięcia w ruchu. Charakterystyczne jest to, że pojawia się przy ruchu wolnym i płynnym, a znika przy szybkim. Powolna panorama nad krajobrazem, jazda kamery wzdłuż ściany budynku, powolny obrót wokół postaci: to sceny, w których zjawisko widać najlepiej.

Mechanizm postrzegania jest tu istotny. Oko śledzi obiekt płynnie i oczekuje, że jego pozycja będzie zmieniać się w równych odstępach. Kiedy jedna klatka wisi na ekranie dłużej niż następna, mózg odbiera to jako przeskok. Przy ruchu szybkim poszczególne pozycje są od siebie tak odległe, a rozmycie obrazu tak duże, że nierówność ginie w ogólnym zamazaniu.

Nie należy mylić juddera z gubieniem klatek. Zacinanie streamingu wygląda inaczej: jest nieregularne, pojawia się losowo i towarzyszy mu chwilowy spadek jakości obrazu. Judder jest rytmiczny, powtarzalny i występuje zawsze w tym samym typie ujęć, niezależnie od jakości połączenia.

Warto też oddzielić go od rozmycia w ruchu. Rozmycie to utrata detalu w obiekcie przemieszczającym się po ekranie, judder to nierówność tempa. Bywają widoczne jednocześnie, ale wymagają zupełnie innych działań, a mylenie ich prowadzi do ustawień, które pogarszają sytuację.

Skąd bierze się judder w materiale filmowym?

Punktem wyjścia jest standard produkcji kinowej: 24 klatki na sekundę. Ta wartość trzyma się od stu lat, bo tak wygląda kino i tak wyglądać ma. Telewizory odświeżają obraz zwykle 50, 60 lub 120 razy na sekundę, więc 24 klatki trzeba na tę siatkę jakoś rozłożyć.

Przy panelu 60 Hz stosuje się schemat zwany 3:2 pulldown: pierwsza klatka filmu jest wyświetlana przez trzy odświeżenia, druga przez dwa, trzecia znów przez trzy. Powstaje rytm 3, 2, 3, 2, w którym co druga klatka trwa o połowę dłużej od poprzedniej. To właśnie ten nierówny takt widać jako szarpanie.

W Europie sytuacja bywa inna. Przy 50 Hz najczęściej stosuje się przyspieszenie materiału z 24 do 25 klatek i wyświetlanie każdej dwukrotnie. Rytm jest wtedy równy, więc juddera z pulldownu nie ma, ale film leci o 4 procent szybciej, a dźwięk jest odpowiednio wyżej. Kto ma słuch muzyczny, słyszy to na ścieżce dźwiękowej.

Panel 120 Hz rozwiązuje problem w sposób elegancki: 120 dzieli się przez 24 bez reszty, więc każda klatka trwa dokładnie pięć odświeżeń. Rytm jest idealnie równy i judder z niedopasowania częstotliwości znika. To jeden z niewielu argumentów za matrycą 120 Hz, który ma sens także dla osoby, która nie gra w gry.

Zostaje jednak judder wynikający z samego materiału. Przy 24 klatkach na sekundę powolna panorama ma z natury skokowy charakter, bo obiekt przeskakuje o zauważalny dystans między klatkami. Tego nie usunie żadna matryca, bo to cecha nagrania, nie wyświetlacza. Reżyserzy wiedzą o tym od dekad i dlatego w kinie unika się powolnych panoram przy dużych kontrastach.

Dlaczego judder na nowym telewizorze bywa bardziej widoczny?

To pytanie zadaje sobie wielu ludzi po zmianie sprzętu i odpowiedź jest niewygodna: nowsze ekrany często pokazują judder wyraźniej niż stare. Nie dlatego, że są gorsze, tylko dlatego, że są dokładniejsze.

Dawne telewizory kineskopowe wyświetlały obraz impulsowo, przez krótki błysk luminoforu. Oko dostawało serię migawek z przerwami i mózg wypełniał luki. Współczesne panele działają w trybie próbkuj i przytrzymaj, czyli utrzymują obraz na ekranie przez cały czas trwania klatki. Statyczny obraz przy ruchomym spojrzeniu daje inne wrażenie, przez co nierówności taktu stają się czytelniejsze.

Drugą przyczyną jest czas reakcji pikseli. Matryce OLED przechodzą między stanami w ułamku milisekundy, więc każda klatka jest ostro odgraniczona od następnej. Na starszym LCD z powolnym przejściem sąsiednie klatki nakładały się i naturalnie maskowały nierówność. Klarowność obrazu bywa więc kosztowna: im ostrzejsze przejścia, tym wyraźniej widać rytm.

Trzecim czynnikiem jest przekątna. Ten sam materiał na 43 calach i na 75 calach ogląda się inaczej, bo skok obiektu między klatkami mierzony w centymetrach jest po prostu większy. Osoba przesiadająca się z mniejszego ekranu na duży bardzo często zgłasza judder jako nowy problem, choć oglądany plik się nie zmienił.

Jak działa interpolacja ruchu i co przy tym psuje?

Producenci odpowiadają na judder generowaniem klatek pośrednich. Procesor analizuje dwie kolejne klatki, szacuje wektory ruchu obiektów i dorysowuje pomiędzy nie klatki, których w materiale nigdy nie było. Nazwy różnią się w zależności od marki, mechanizm jest ten sam.

Efekt bywa spektakularny. Panorama płynie gładko, szarpanie znika. Cena jest jednak konkretna i warto ją nazwać bez owijania. Po pierwsze, film przestaje wyglądać jak film. Ruch przy 60 lub więcej klatkach na sekundę kojarzy się z transmisją telewizyjną, stąd potoczna nazwa efekt opery mydlanej. Dla części widzów jest to nie do przyjęcia, dla części nie ma znaczenia.

Po drugie, procesor się myli. W scenach z szybkim, nieregularnym ruchem, przy przenikaniu obiektów, przy deszczu, dymie i drobnej siatce ruchomych elementów algorytm nie umie poprawnie oszacować, co gdzie się przemieszcza. Wynikiem są artefakty: obwódki wokół sylwetek, drgające krawędzie, chwilowe rozmycia. Najlepiej widać to podczas transmisji sportowych, gdy zawodnik przecina linię o wysokim kontraście.

Po trzecie, każda interpolacja wymaga bufora. Telewizor musi mieć w pamięci klatkę następną, żeby wyliczyć pośrednią, co dodaje opóźnienie obrazu. Przy oglądaniu filmów nie ma to znaczenia, przy grach ma bardzo duże, dlatego tryb gry wyłącza tę funkcję.

Istotne jest też to, że w większości telewizorów interpolacja to nie jeden przełącznik, tylko dwa niezależne suwaki. Jeden odpowiada za redukcję szarpania w materiale filmowym 24p i 25p, drugi za redukcję rozmycia w materiałach 50 i 60 klatek. Ustawianie ich razem, na tym samym poziomie, jest częstym błędem, bo działają na inne rodzaje treści i inaczej wpływają na obraz.

Jak nazywają się te ustawienia u poszczególnych producentów?

Nomenklatura jest jednym z powodów, dla których użytkownicy błądzą po menu. Poniżej najczęściej spotykane oznaczenia i lokalizacje.

W wielu modelach istnieje też tryb Filmmaker Mode, który jednym przełącznikiem wyłącza całe przetwarzanie ruchu, wyostrzanie i korekty kolorów. To najszybsza droga do obrazu zgodnego z zamierzeniem twórców, ale trzeba mieć świadomość, że judder w materiale 24p wtedy zostaje. Ten tryb nie usuwa szarpania, on je przywraca w postaci zgodnej z kinem.

Co ustawić, żeby ograniczyć judder bez efektu opery mydlanej?

Sensowny kompromis istnieje i polega na oszczędnym stosowaniu interpolacji, a nie na jej wyłączaniu albo maksymalizowaniu. Zaczyna się od ustawienia niestandardowego, bo gotowe presety typu Płynny czy Gładki są zwykle przesadzone.

Ustaw suwak odpowiedzialny za redukcję szarpania na wartość niską, w praktyce 2 do 4 w skali dziesięciostopniowej. Na tym poziomie procesor wygładza rytm klatek, nie dorabiając jeszcze wystarczająco dużo klatek pośrednich, by ruch nabrał charakteru transmisji. Panorama przestaje skakać, a twarze w zbliżeniu wciąż wyglądają filmowo.

Suwak redukcji rozmycia zostaw na zerze albo na wartości 1 przy filmach. On działa głównie na materiały 50 i 60 klatek, a jego podnoszenie przy 24p daje przede wszystkim artefakty i podwojenia krawędzi.

Osobno potraktuj funkcje wstawiania czarnej klatki, opisywane jako Wyraźny ruch, Clear Motion, Motion Pro albo BFI. One nie usuwają juddera, tylko skracają czas prezentacji klatki, żeby ograniczyć rozmycie. Kosztem jest spadek jasności, czasem o połowę, i migotanie widoczne dla części osób. W praktyce trudno je polecić do filmów, choć w grach i w sporcie bywają użyteczne przy odpowiedniej jasności otoczenia.

Warto też sprawdzić ustawienia po stronie źródła. Odtwarzacze i przystawki streamingowe mają zwykle opcję dopasowania częstotliwości odświeżania do materiału. Włączona sprawia, że urządzenie przełącza wyjście HDMI na 24 Hz przy filmach i 50 lub 60 Hz przy innych treściach, dzięki czemu telewizor nie musi niczego przeliczać. To jedna z najskuteczniejszych zmian i najczęściej pomijana, bo znajduje się w menu przystawki, a nie telewizora.

Które ustawienia pasują do jakiego rodzaju treści?

Jedno uniwersalne ustawienie nie istnieje, bo materiały mają różną liczbę klatek i różne wymagania. Poniższe zestawienie pokazuje sensowne punkty wyjścia.

Ostatni wiersz zasługuje na komentarz, bo bywa źródłem rozczarowań. Animacja tradycyjna często korzysta z rysowania co drugiej klatki, co daje faktyczne 12 klatek na sekundę przy zapisie 24p. Interpolacja próbuje wtedy wygładzić rytm, który został wprowadzony celowo, i efekt jest wyraźnie nienaturalny. Przy anime i klasycznej animacji przetwarzanie ruchu warto wyłączyć całkowicie.

Jak sprawdzić, czy problem faktycznie dotyczy juddera?

Zanim zacznie się zmieniać ustawienia, warto potwierdzić diagnozę, bo pod tym samym opisem użytkownicy zgłaszają co najmniej trzy różne zjawiska. Kilka prostych obserwacji rozstrzyga sprawę w kilka minut.

Pierwsza dotyczy powtarzalności. Odtwórz tę samą scenę dwa razy. Jeśli szarpnięcia następują dokładnie w tych samych momentach, mamy do czynienia z judderem albo z uszkodzonym plikiem. Jeśli za każdym razem w innych, przyczyną jest transmisja, dekodowanie albo wydajność źródła.

Druga polega na porównaniu treści. Włącz materiał nagrany w 50 lub 60 klatkach, najlepiej transmisję sportową albo film z kanału internetowego. Jeśli tam ruch jest gładki, a szarpie tylko przy filmach, przyczyną jest przeliczanie 24 klatek. Jeśli szarpie wszędzie, w tym w menu telewizora, problem leży gdzie indziej.

Trzecia to test interfejsu. Przewijaj listę pozycji w menu smart TV i obserwuj płynność przesuwania. Menu renderuje się zwykle w częstotliwości natywnej panelu, więc jego szarpanie wskazuje na obciążenie procesora urządzenia, nie na cechę materiału. W starszych telewizorach z przepełnioną pamięcią to dość częsta sytuacja, a rozwiązaniem bywa usunięcie nieużywanych aplikacji i restart.

Czwarta obserwacja dotyczy jasności sceny. Judder bywa znacznie wyraźniejszy przy dużym kontraście, na przykład gdy ciemna sylwetka przesuwa się na tle jasnego nieba. Jeśli objaw znika w scenach nocnych i wraca w dziennych, to naturalne zachowanie tego zjawiska i kolejne potwierdzenie diagnozy.

Kiedy juddera nie da się usunąć?

Uczciwa odpowiedź brzmi: częściej, niż sugerują opisy funkcji w menu. Są sytuacje, w których żadne ustawienie nie pomoże i lepiej wiedzieć to zawczasu, niż szukać winy w sprzęcie.

Pierwsza to judder wpisany w materiał. Jeśli ujęcie zostało nakręcone przy 24 klatkach z krótkim czasem naświetlania, poszczególne klatki są ostre i pozbawione naturalnego rozmycia. Wtedy każdy przeskok jest wyraźny niezależnie od tego, jak go wyświetlisz. Interpolacja to złagodzi, ale wprowadzi własne artefakty.

Druga to telewizor z panelem 50 lub 60 Hz bez obsługi trybu 24 Hz. Takie modele nadal są w sprzedaży w niższych półkach cenowych. Fizycznie nie mają jak wyświetlić 24 klatek w równym rytmie i pozostaje im pulldown albo interpolacja. Sprawdzenie tego przed zakupem jest łatwiejsze niż walka z objawem po fakcie.

Trzecia to źródło, które samo konwertuje. Część dekoderów telewizji kablowej i satelitarnej wysyła zawsze 50 Hz, niezależnie od tego, co odtwarza. Telewizor dostaje wtedy materiał już przeliczony, z wbudowanym nierównym rytmem, i nie ma z czego odtworzyć oryginału. Ustawienia obrazu nie cofną tej konwersji.

Czwarta dotyczy przyzwyczajenia. Osoby, które przez lata oglądały treści z włączoną interpolacją, po jej wyłączeniu odbierają normalny obraz kinowy jako zacinający się. Po kilku dniach wrażenie zwykle mija. To subiektywne, ale realne, i warto dać sobie ten czas przed zmianą ustawień z powrotem.

Podsumowanie

Judder nie jest awarią, tylko konsekwencją tego, że film kręci się w 24 klatkach, a ekran odświeża się z inną częstotliwością. Najbardziej rzuca się w oczy przy powolnych najazdach kamery i na dużych, szybkich matrycach, które nie maskują nierówności rytmu.

Najbezpieczniejsza kolejność działań wygląda tak: włącz dopasowanie częstotliwości w źródle sygnału, sprawdź, czy telewizor przyjmuje 24 Hz, a dopiero potem sięgnij po suwak redukcji szarpania i ustaw go nisko. Podnoszenie tej wartości do maksimum rozwiązuje jeden problem i tworzy dwa nowe, z których jeden jest niemożliwy do zignorowania po dostrzeżeniu.

Dla osoby oglądającej głównie filmy panel 120 Hz ma tu przewagę wynikającą z arytmetyki, nie z marketingu. Dla oglądającego głównie sport i telewizję różnica jest znacznie mniejsza, bo materiały 50 klatek dzielą się na 60 Hz równie niewdzięcznie, a rozmycie ruchu jest wtedy problemem większym niż sam judder.

Najczęściej zadawane pytania

Poniżej krótkie odpowiedzi na pytania, które przy tym temacie wracają najczęściej. Dotyczą sprzętu, formatów i sytuacji, w których objaw ma inną przyczynę, niż się wydaje.

Czy judder oznacza wadę fabryczną telewizora?

Nie. To zjawisko wynikające z niedopasowania liczby klatek materiału do częstotliwości odświeżania ekranu i występuje na sprawnych urządzeniach każdej marki. O usterce mówimy dopiero wtedy, gdy obraz szarpie nieregularnie, także przy materiałach 60 klatek i w interfejsie telewizora.

Czy panel 120 Hz jest konieczny do oglądania filmów?

Nie jest konieczny, ale daje wymierną korzyść przy materiałach 24p, bo pozwala wyświetlać każdą klatkę przez równe pięć odświeżeń. Na panelu 60 Hz ten sam materiał wymaga nierównego pulldownu. Różnicę widać głównie na powolnych panoramach, w scenach dynamicznych jest praktycznie niezauważalna.

Dlaczego filmy na Netflix szarpią bardziej niż na Blu-ray?

Najczęściej z powodu konwersji po stronie aplikacji lub przystawki, która wysyła stały sygnał 50 albo 60 Hz. Odtwarzacz Blu-ray zwykle przełącza wyjście na 24 Hz automatycznie. Włączenie dopasowania częstotliwości w ustawieniach aplikacji lub urządzenia zwykle wyrównuje różnicę.

Czy tryb gry pomaga na judder?

Nie pomaga, a zwykle go uwydatnia, bo wyłącza całe przetwarzanie ruchu, żeby zredukować opóźnienie. To właściwy wybór do grania i zły do filmów. Warto trzymać osobne ustawienia obrazu dla wejścia HDMI z konsolą i dla wejść używanych do oglądania.

Czy kabel HDMI może wpływać na płynność obrazu?

Sam kabel nie tworzy juddera, ale zbyt niska przepustowość potrafi uniemożliwić przesłanie sygnału w wyższej częstotliwości, co ogranicza dostępne tryby. Do materiałów 4K przy 120 Hz potrzebny jest kabel o przepustowości 48 Gb/s w standardzie HDMI 2.1, przy zwykłym oglądaniu filmów wystarcza znacznie mniej.

Czym różni się judder od stutteringu w grach?

Judder ma stały, powtarzalny rytm wynikający z przeliczania klatek, stuttering jest nieregularny i wynika z chwilowych spadków wydajności albo problemów z synchronizacją. W grach na objaw nieregularny pomaga zmienna częstotliwość odświeżania, na judder w filmach nie.

Czy warto włączać funkcję wstawiania czarnej klatki?

W filmach rzadko, bo obniża jasność o kilkadziesiąt procent i wprowadza migotanie, które przy dłuższym seansie bywa męczące. W sporcie i szybkich grach, przy jasno ustawionym obrazie i wystarczającym zapasie jasności matrycy, daje zauważalną poprawę ostrości ruchu.