นักเขียน : วีรเกียรติ จิรัฐการุณธ์ :

ช่วงนี้แฟนทีวีหลายท่านมีคำถามสงสัยเยอะเกี่ยวกับโครงสร้าง พิกเซลของหน้าจอ 4K Ultra HD ชนิดต่างๆ ว่ามันมีกี่แบบ? มีข้อดี ข้อเสียเป็นอย่างไร? แล้วแบบไหนดีที่สุด? วันนี้ผมจะมาไขข้อข้องใจ พร้อมรูปประกอบให้กับทุกท่านได้รับทราบกัน

คำว่า “พิกเซล” คือ “จุดเม็ดสี” เล็กๆ ที่รวมกันเป็นล้านๆ จุด ในการกำเนิดภาพบนหน้าจอทีวี โดยทั่วไป “1 พิกเซล” ประกอบด้วย “3 ซับพิกเซลย่อย” ตามแม่สีแสงทั้ง 3 สี คือ แดง เขียว และ น้ำเงิน หรือ R = RED, G = Green, B = Blue

ต้องรู้ !

Resolution หรือ ความละเอียดของ “4K Ultra HD TV” จะนับ จำนวนพิกเซลได้ 3840 x 2160 หรือเท่ากับ 8.29 ล้านจุด

Resolution หรือ ความละเอียดของ “Full HD TV” จะนับจำนวน พิกเซลได้ 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 “ตรงตาม อุดมคติที่สุด” เพราะอิงพื้นฐานของแม่สีแสงตามธรรมชาติ โครงสร้างชนิดนี้พบ ได้กับทีวีทั่วไป ตั้งแต่ยุคจอตู้ (CRT) ต่อด้วย Plasma TV และยุคของ LCD/LED TV ในปัจจุบัน อาจพูดได้ว่า มากกว่า 90% ของทีวีในท้องตลาดใช้โครงสร้าง แบบนี้เป็นหลัก

ข้อดี:เป็นโครงสร้างที่อิงตามแหล่งกำเนิดแสงแม่ สี ไม่ซับซ้อนแต่ให้ผลลัพธ์ ที่ดีกรณีที่ทำการทดสอบด้วยแพตเทิร์น 1:1 Pixel Matching จอภาพลักษณะ นี้จะแสดงผลได้สมบูรณ์ ไม่มีอาการเหลือมสีระหว่างพิกเซล ขอบภาพโดยเฉพาะ เส้นตรงแนวตั้งจะคมกริบ รายละเอียดตรงตามต้นฉบับ

ข้อเสีย: โครงสร้าง RGB ก่อให้เกิดข้อจำกัดในการพัฒนา OLED TV ยุคต้น เพราะโครงสร้างซับพิกเซล Blue OLED มีอายุการใช้งานสั้นกว่าใครเพื่อน ในระยะยาวอาจทำให้สมดุลสีเสียไปได้ ปัญหานี้ส่งผลให้ต่อมาหลายแบรนด์ต้องยกเลิกการผลิต RGB OLED TV ไป ทว่าก็ยังมีการพัฒนาและนำมาใช้งานกับStudio 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” ทั้งนี้ แม่สีในซับพิกเซลที่เห็นในภาพเกิดจากการเรืองแสงของ OLED  สีนั้นๆ โดยตรง ไม่ได้ใช้ Color Filter ในการสร้างสีแบบ LCD/LED TV

*ท่านที่ตาดีจะเห็นว่า ซับพิกเซลสีน้ำเงินในโครงสร้าง RGB OLED TV มีขนาดที่ใหญ่กว่าซับพิกเซลสีแดงและเขียวเหตุผลเพื่อชดเชยอายุการใช้งาน 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 วิธีนี้ช่วยแก้ปัญหาเรื่องอายุการใช้งานของ OLED 3 สีที่ไม่เท่าเทียมกันได้ 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 และ น้ำเงิน… นี่คือโครงสร้างของ OLED TV ที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบัน

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

ข้อเสีย: ซับพิกเซลสีขาวที่เพิ่มเข้ามาทำให้การแสดงผลซับซ้อนขึ้น เพราะการผสมสีที่แต่เดิมมีเฉพาะแม่สี กลายเป็นว่ามีสีขาวเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย ระบบของทีวีจึงต้องมีอัลกอริธึ่มที่ดีเพื่อจัดการในจุดนี้ ในเชิงเทคนิค หากระบบทำได้ไม่ดีจะสูญเสียความเที่ยงตรงจากมาตรฐานอ้างอิงได

โครงสร้าง WRGB =[RWBG] RWBG] [RWBG] [RWBG] * จาก OLED TV ในปัจจุบัน

*ชื่อที่ผู้ผลิตใช้โปรโมตเทคโนโลยี คือ WRGB แต่การจัดเรียงซับพิกเซลบนพาเนลจริง (จากซ้ายไปขวา) คือ RWBG (ภาพอ้างอิงจาก 4K WRGB OLED TV ประจำปี 2016 – 2017)

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

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

จุดที่แตกต่างจาก WRGB OLED TV คือ “สีขาว” ที่มีใน Low-cost RGBW นั้น ไม่ได้ถูกเพิ่มเข้ามา แต่ถูกนำมา “แทนที่” ซับพิกเซลแม่สี ทำให้จำนวนซับพิกเซลแม่สีน้อยลง เมื่อเทียบกับ RGB

ข้อดี: จำนวนพิกเซลรวมของ Low-cost RGBW ยังคงนับได้ 8.29 ล้านจุด เท่ากับโครงสร้าง RGB ในด้านการรับและแสดงผลสัญญาณต้นทางที่เป็น 4K ก็สามารถทำได้เหมือน 4K TV ทั่วไป แต่มีราคาประหยัด ระดับราคาห่างจาก Full HD TV ไม่มากนัก

ข้อเสีย: จำนวนซับพิกเซลแม่สีของ Low-cost RGBW น้อยลงจากการถูกแทนที่โดยซับพิกเซลสีขาว ส่งผลให้ความเจิดจ้าของแสงสีถูกลดทอนลง (โดยเฉพาะเมื่ออ้างอิงที่ระดับความสว่างสูงสุดเทียบกับ RGB) หากนับดูแล้วซับพิกเซลแม่สีจะเหลืออยู่ราว 6.22 ล้านจุด (ต่อสี เทียบกับ RGB ที่ 8.29 ล้านจุด) ประการถัดมา หากทำการทดสอบด้วยแพตเทิร์น 1:1 Pixel Matching จะพบว่ามีอาการสีเหลื่อม จากรูปแบบการจัดเรียงซับพิกเซลที่มีสีขาวแทรกสับหว่างอยู่เป็นระยะ อย่างไรก็ดี ผลกระทบจากกรณีนี้ เมื่ออ้างอิงกับคอนเทนต์ทั่วไป เช่น ภาพยนตร์ รายการดิจิทัลทีวี หรือแม้กระทั่งเกม โดยเฉพาะเมื่อรับชมในระยะปกติ จะสังเกตเห็นได้ไม่ง่ายนัก

โครงสร้าง Low-cost RGBW = [RGB] [WRG] [BWR] [GBW] ใช้หลักการนำซับพิกเซลสีขาว เข้าไป “แทนที่” ซับพิกเซลแม่สี จากรูป ขนาดไปจนถึงจำนวนของพิกเซลรวมทั้งหมดจะนับได้เท่ากับ 4K RGB แต่ซับพิกเซลแม่สีจะน้อยกว่าราว 25%

4) โครงสร้างพิกเซลแบบ RGBY : Red Green Blue Yellow

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

ข้อดี: การจัดการกับขอบเขตสี โดยเฉพาะสีเหลืองทำได้ดีขึ้น หากทำการนับจำนวนซับพิกเซลแม่สี (RGB) ก็มีจำนวนเท่ากับโครงสร้างแบบ RGB และเมื่อทำการทดสอบด้วยแพตเทิร์น 1:1 Pixel Matching ก็ทำได้สมบูรณ์ รายละเอียดภาพที่ได้ไม่ต่างกัน

ข้อเสีย: สีเหลืองที่เป็นแม่สีรองนั้น แม้ผลลัพธ์จะดีขึ้น แต่ปัจจัยที่ส่งผลกับขอบเขตสีจริงๆ คือ แม่สีหลัก (RGB) ซึ่งไม่ได้รับผลโดยตรงกับการพัฒนาโครงสร้างซับพิกเซลแบบ RGBY ในขณะที่ต้นทุนการผลิตโครงสร้างพาเนลแบบนี้ค่อนข้างสูง จึงส่งผลในแง่การแข่งขันเรื่องของราคา และเช่นเดียวกับโครงสร้าง WRGB (OLED) คือ สีอื่นที่เพิ่มเข้ามา ทำให้การผสมสี (ที่แต่เดิมมีแค่แม่สี RGB) ทำได้ยากขึ้น หากระบบของทีวีมีอัลกอริทึ่มที่ไม่ดีพอจะส่งผลในแง่ของความเที่ยงตรง

โครงสร้าง RGBY = [RGBY] [RGBY] [RGBY] [RGBY] ผู้ผลิตให้เหตุผลว่าช่วยให้ขอบเขตการแสดงสีเหลืองกว้างกว่าโครงสร้าง RGB ทั่วไป

ตารางสรุปโครงสร้างพิกเซลแต่ละชนิด

วิธีการตรวจสอบว่าทีวีของเราใช้เม็ดพิกเซลแบบไหน?

• ดูแค่การจัดเรียกลำดับของซับพิกเซล สามารถเปิดภาพสีขาวล้วนกับจอทีวีที่ต้องการตรวจสอบ จากนั้นใช้แว่นขยายกำลังสูง เช่น “แว่นส่องพระ” ส่องเข้าไปที่จอทีวีได้เลย จะเห็นโครงสร้างการจัดเรียงของซับพิกเซลคล้ายกับภาพประกอบที่แสดงอยู่ในบทความนี้

• หากต้องการดูผลกระทบจากการแสดงผล 1:1 Pixel Matching ที่ไม่สมบูรณ์ ต้องใช้แพตเทิร์นทดสอบแบบ 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

หากถามว่า ทีวีโครงสร้างพิกเซลชนิดไหนดีที่สุด? ก็ขึ้นกับว่าจุดเด่นของเทคโนโลยีพาเนลและโครงสร้างซับพิกเซลชนิดใดที่แม็ตช์กับลักษณะการใช้งานและความต้องการของท่านมากที่สุด

Low-cost RGBW จริงอยู่ว่ามีจุดด้อยมากกว่าโครงสร้างซับพิกเซลลักษณะอื่น แต่ในการรับชมจริงนั้น จะสังเกตจุดบกพร่องดังกล่าวได้ไม่ง่ายนัก จุดสำคัญคือ เรื่องของราคา เหมาะสำหรับท่านที่มีงบประมาณจำกัดจริงๆ

RGBY นับเป็นการนำเสนอทางเลือกของผู้ผลิตที่แตกต่าง น่าสนใจซึ่งนวัตกรรมที่มาจากญี่ปุ่นแท้ๆ ย่อมไว้ใจได้ จึงเหมาะกับท่านที่เน้นในเรื่องของคุณภาพการผลิตเป็นสำคัญ

หากไม่มี WRGB ก็คงไม่มี OLED TV ที่เราๆ ท่านๆ ใช้งานกันอยู่ทุกวันนี้ นับเป็นการแก้ปัญหาที่ช่วยให้เทคโนโลยีพาเนลแบบใหม่นี้มีเสถียรภาพจนสามารถยืนอยู่ในตลาดได้ ซึ่งจุดเด่นในแง่ของสีดำจาก OLED TV ที่ด?ำสนิท ไร้ปัญหาอาการแสงลอดแสงรั่วโดยสิ้นเชิง ยากจะหาเทคโนโลยีอื่นใดเทียบเคียง

สุดท้าย RGB เหมาะกับสโลแกนที่ว่า Simply The Best อย่างแท้จริงซึ่งในความเรียบง่ายไม่ซับซ้อนนั้น เราจึงได้โครงสร้างพาเนลตามอุดมคติที่พัฒนาต่อยอดได้ไม่สิ้นสุด และด้วยความไม่ซับซ้อนอีกนั่นแหละ ที่ทำให้เรามีตัวเลือก 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. VDP

นิตยสาร Audiophile Videophile ฉบับที่ 244