Субпиксельный рендеринг - Subpixel rendering

Эта статья может требовать уборка встретиться с Википедией стандарты качества. Конкретная проблема: повторяется. Пожалуйста помоги улучшить эту статью если вы можете. (Февраль 2016 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Субпиксельный рендеринг работает за счет увеличения точек восстановления яркости цветного субпиксельного экрана, такого как жидкокристаллический дисплей (ЖКД) или органический светодиод (OLED) дисплей. Это уменьшенное изображение уменьшено и не показывает технику. Щелкните, чтобы увидеть изображение в полный размер.

Субпиксельный рендеринг способ увеличить видимое разрешение экрана компьютера жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей) или органический светодиод (OLED) отображение путем рендеринга пикселей с учетом физических свойств типа экрана. Он использует тот факт, что каждый пиксель на цветном ЖК-дисплее состоит из отдельных красных, зеленых, синих или других цветов. субпиксели к анти-псевдоним текст с большей детализацией или для увеличения разрешения всех типов изображений на макетах, специально разработанных для совместимости с субпиксельным рендерингом.

Фон

Примеры геометрия пикселей, показывающий различные расположения пикселей и субпикселей, которые необходимо учитывать при рендеринге субпикселей. ЖК-дисплеи (нижний правый - наиболее типичный пример) лучше всего подходят для субпиксельного рендеринга.

«Аа» отображается в субпикселях.

Предыдущее изображение с р, грамм и B канал разделен и анимирован.

Один пиксель на цветном субпиксельном дисплее состоит из нескольких основных цветов, обычно из трех цветных элементов, упорядоченных (на разных дисплеях) как синий, зеленый и красный (Bграммр), или как красный, зеленый и синий (рграммB ). Некоторые дисплеи имеют более трех основных цветов, часто называемых MultiPrimary, например сочетание красного, зеленого, синего и желтого (рграммBY) или красный, зеленый, синий и белый (рграммBW) или даже красный, зеленый, синий, желтый и голубой (рграммBYC).

Эти пиксельные компоненты, иногда называемые субпикселями, воспринимаются человеческим глазом как один цвет из-за размытия оптических элементов и пространственной интеграции нервных клеток глаза. Однако компоненты легко видны при просмотре через небольшое увеличительное стекло, например лупа. При превышении определенного порогового значения разрешения цвета в субпикселях не видны, но относительная интенсивность компонентов смещает видимое положение или ориентацию линии.

Субпиксельный рендеринг лучше подходит для одних технологий отображения, чем для других. Эта технология хорошо подходит для ЖК-дисплеев и других технологий, где каждый логический пиксель соответствует непосредственно трем или более независимым цветным субпикселям, но в меньшей степени подходит для ЭЛТ.

В ЭЛТ свет от компонентов пикселей часто распространяется по пикселям, и выходные сигналы соседних пикселей не являются полностью независимыми. Если бы дизайнер точно знал об электронных лучах дисплея и апертурная решетка субпиксельный рендеринг может иметь некоторое преимущество, но свойства компонентов ЭЛТ в сочетании с вариациями выравнивания, которые являются частью производственного процесса, делают субпиксельный рендеринг менее эффективным для этих дисплеев.

Техника должна хорошо применяться органические светодиоды (OLED) и другие технологии отображения, которые организуют пиксели так же, как ЖК-дисплеи.

Пиксели на ЖК-дисплее состоят из отдельных красных, зеленых и синих элементов, которые можно использовать для более точного управления отображением кривизны текста. Слово будет отображаться на экране белым, потому что красный, зеленый и синий свет вместе взятые неотличимы от белого света для зрительной системы человека.

История и патенты

Происхождение субпиксельного рендеринга, используемого сегодня, остается спорным. Apple, затем IBM и, наконец, Microsoft запатентовали различные реализации с определенными техническими отличиями из-за разных целей, для которых были предназначены их технологии.^[1]

У Microsoft есть несколько патенты в Соединенных Штатах по технологии субпиксельного рендеринга для рендеринга текста на макетах с полосой RGB. Патенты 6,219,025, 6,239,783, 6,307,566, 6,225,973, 6,243,070, 6,393,145, 6,421,054, 6,282,327, 6,624,828 были поданы в период с 7 октября 1998 г. по 7 октября 1999 г., таким образом, истекают 7 октября 2019 г.^[2] Анализ FreeType^[3] патента указывает, что идея субпиксельного рендеринга не покрывается патентом, но фактический фильтр, используемый в качестве последнего шага для балансировки цвета, включен. Патент Microsoft описывает наименьший возможный фильтр, который распределяет каждое значение субпикселя на равное количество пикселей R, G и B. Любой другой фильтр будет более размытым или представит цветовые артефакты.

Apple смогла использовать его в Mac OS X благодаря соглашению о перекрестном лицензировании патентов.^[4]

Яблоко II

Эта секция возможно содержит оригинальные исследования. Пожалуйста Улучши это к проверка заявленные претензии и добавление встроенные цитаты. Заявления, содержащие только оригинальные исследования, следует удалить. (Август 2014 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Иногда на это заявляют (например, Стив Гибсон^[5]) что Яблоко II, представленный в 1977 году, поддерживает раннюю форму субпиксельного рендеринга в графическом режиме с высоким разрешением (280 × 192). Однако метод, описанный Гибсоном, также можно рассматривать как ограничение способа, которым машина генерирует цвет, а не как метод, намеренно используемый программистами для увеличения разрешения.^{[нужна цитата ]}

Дэвид Тернер из FreeType проект критиковал теорию Гибсона относительно изобретения, по крайней мере, патентный закон обеспокоен следующим образом: «Для справки, патент Возняка явно [e] ly [sic ] упоминается в [Microsoft Патент США 6 188 385 ], и претензии сформулированы так, чтобы избежать столкновения с ним (что легко, поскольку Apple II использовала только 2 «субпикселя» вместо «минимум 3», заявленных MS) ».^[6] Тернер далее объясняет свою точку зрения:

В соответствии с нынешним режимом США любое незначительное улучшение предыдущей техники может считаться «изобретением» и «защищаться» патентом при определенных обстоятельствах (например, если это не совсем тривиально), Если [sic ] мы смотрим на [Microsoft Патент США 6219025 ], мы видим, что патент Apple II Возняка [Патент США 4,136,359 ], охватывающий технологию отображения этого устройства, указан первым в цитировании патентов [Microsoft]. Это показывает, что и Microsoft, и патентный эксперт, выдавший патенты, знали об этом «известном уровне техники».^[2]

В байты которые составляют Apple II с высоким разрешением экранный буфер содержат семь видимых битов (каждый соответствует непосредственно пикселю) и бит флага, используемый для выбора между наборами фиолетового / зеленого или синего / оранжевого цветов. Каждый пиксель, поскольку он представлен одним битом, либо включен, либо выключен; в самом пикселе нет битов для указания цвета или яркости. Цвет вместо этого создается как артефакт из NTSC схема кодирования цвета, определяемая положением по горизонтали: пиксели с четными координатами по горизонтали всегда фиолетовые (или синие, если установлен флаговый бит), а нечетные пиксели всегда зеленые (или оранжевые). Два горящих пикселя рядом друг с другом всегда белые, независимо от того, является ли пара четной / нечетной или нечетной / четной, и независимо от значения бита флага. Вышеизложенное является лишь приближением к истинному взаимодействию цифрового и аналогового поведения схем вывода видео Apple, с одной стороны, и свойств реальных мониторов NTSC, с другой стороны. Однако именно это приближение имели в виду большинство программистов того времени, работая с режимом высокого разрешения Apple.

В примере Гибсона утверждается, что, поскольку два соседних бита составляют белый блок, на самом деле существует два бита на пиксель: один активирует фиолетовую левую половину пикселя, а другой активирует зеленую правую половину пикселя. Если вместо этого программист активирует зеленую правую половину пикселя и фиолетовую левую половину следующего пикселя, то результатом будет белый блок, который находится на 1/2 пикселя вправо, что действительно является экземпляром субпиксельного рендеринга. Однако неясно, рассматривали ли какие-либо программисты Apple II пары битов как пиксели, вместо этого называя каждый бит пикселем. А цитата изобретателя Apple II Стив Возняк на странице Гибсона, похоже, подразумевается, что программисты винтажной графики Apple II обычно использовали субпиксельный рендеринг, трудно утверждать, что многие из них думали о том, что они делали, в таких терминах.

Бит флага в каждом байте влияет на цвет, сдвигая пиксели на половину ширины пикселя вправо. Этот полупиксельный сдвиг использовался некоторым графическим программным обеспечением, таким как HRCG (Генератор символов высокого разрешения), утилитой Apple, которая отображала текст в графическом режиме высокого разрешения для сглаживания диагоналей. (У многих пользователей Apple II были монохромные дисплеи или они снижали насыщенность своих цветных дисплеев при запуске программного обеспечения, которое ожидало монохромный дисплей, поэтому этот метод был полезен.) Хотя он не давал возможности обрабатывать субпиксели индивидуально, он позволял позиционировать пикселей в местах с дробным размером пикселей и, таким образом, может считаться формой субпиксельного рендеринга. Однако этот метод не имеет отношения к субпиксельному рендерингу ЖК-дисплея, как описано в этой статье.

IBM

Патент США № 5341153 IBM, поданный: 1988-06-13, «Способ и устройство для отображения многоцветного изображения» может охватывать некоторые из этих методов.

ClearType

Microsoft объявила о своей технологии субпиксельного рендеринга, которая называется ClearType, в COMDEX в 1998 г .; затем он был доступен в Windows XP, но он не был активирован по умолчанию до Виндоус виста. (Windows XP OEM-производители однако мог и действительно изменил настройку по умолчанию.)^[7]

FreeType

FreeType, библиотека, используемая самым последним программным обеспечением на X Window System, содержит два Открытый исходный код реализации. Первоначальная реализация использует фильтры сглаживания ClearType и содержит следующее примечание: «Алгоритм цветовой фильтрации технологии Microsoft ClearType для субпиксельного рендеринга защищен патентами; по этой причине соответствующий код в FreeType отключен по умолчанию. Обратите внимание, что субпиксельный рендеринг для каждого Это известный уровень техники; использование другого цветового фильтра, таким образом, легко позволяет обойти патентные требования Microsoft ».^[3][2]

FreeType предлагает множество цветных фильтров. Начиная с версии 2.6.2, фильтр по умолчанию свет, фильтр, который является как нормализованным (сумма значений до 1), так и сбалансированным по цвету (устранение цветовых полос ценой разрешения).^[8]

Начиная с версии 2.8.1 существует вторая реализация, называемая Гармония, который «предлагает высококачественный ЖК-оптимизированный вывод, не прибегая к методам ClearType утроения разрешения и фильтрации». Этот метод включен по умолчанию. При использовании этого метода «каждый цветовой канал создается отдельно после смещения контура глифа, используя тот факт, что цветные сетки на ЖК-панелях смещены на треть пикселя. Этот вывод неотличим от ClearType с легким 3-кратным касанием. фильтр."^[9] Поскольку метод Harmony не требует дополнительной фильтрации, он не защищен патентами ClearType.

SubLCD

SubLCD - это еще один метод субпиксельного рендеринга с открытым исходным кодом, который утверждает, что не нарушает существующие патенты, и обещает остаться непатентованным.^[10] Он использует "2-пиксельный" субпиксельный рендеринг,^[11] где G - один подпиксель, а R и B двух соседних пикселей объединяются в «фиолетовый подпиксель», чтобы избежать патента Microsoft. Это также имеет заявленное преимущество в виде более равной воспринимаемой яркости двух субпикселей, несколько более простой математической формулы степени 2 и более резкого фильтра. Однако это дает только 2/3 результирующего разрешения.

Однако Дэвид Тернер скептически отнесся к утверждениям автора SubLCD: «К сожалению, я, как автор FreeType, не разделяю его энтузиазма. Причина как раз в очень расплывчатых патентных заявках [Microsoft], описанных ранее. Для меня это не- ничтожно малая (даже небольшая) вероятность того, что эти претензии также относятся к технологии SubLCD. Ситуация, вероятно, была бы другой, если бы мы могли признать недействительными более широкие патентные претензии, но в настоящее время это не так ».^[2]

CoolType

Adobe построили свой собственный субпиксельный рендерер под названием CoolType, поэтому они могли отображать документы одинаково в различных операционных системах: Windows, MacOS, Linux и т. д. Когда он был запущен примерно в 2001 году, CoolType поддерживал более широкий диапазон шрифтов, чем Microsoft ClearType, который тогда был ограничен TrueType шрифты, тогда как Adobe CoolType также поддерживает Шрифты PostScript (и их OpenType эквивалент).^[12]

OS X

Mac OS X используется для использования субпиксельного рендеринга, как часть Кварц 2D, однако он был удален после появления дисплеев Retina. В отличие от реализации Microsoft, которая поддерживает плотное прилегание к сетке (хинтинг шрифта ) для максимальной удобочитаемости реализация Apple отдает приоритет форме глифов, установленной их дизайнером.^[13]

PenTile

Начиная с 1992 года Кэндис Х. Браун Эллиотт исследовала субпиксельную визуализацию и новые макеты, Семейство матриц PenTile макет пикселей, который работал вместе с субпикселем алгоритмы рендеринга для повышения разрешения цветных плоских дисплеев.^[14] В 2000 году она стала соучредителем Clairvoyante, Inc., чтобы коммерциализировать эти макеты и алгоритмы субпиксельного рендеринга. В 2008, Samsung приобрела Clairvoyante и одновременно профинансировала новую компанию Nouvoyance, Inc., сохранив большую часть технического персонала, с г-жой Браун Эллиотт в качестве генерального директора.^[15]

С технологией субпиксельного рендеринга количество точек, которые могут быть независимо адресованы для восстановления изображения, увеличивается. Когда зеленые субпиксели реконструируют плечи, красные субпиксели восстанавливаются около пиков и наоборот. Для текстовых шрифтов увеличение адресуемости позволяет разработчику шрифтов использовать пространственные частоты и фазы, которые создавали бы заметные искажения, если бы рендеринг был целым пикселем. Улучшение наиболее заметно на курсивном шрифте, который показывает разные фазы в каждой строке. Это сокращение муар искажение - основное преимущество шрифтов с субпиксельным рендерингом на обычных рграммB Полосовая панель.

Хотя субпиксельный рендеринг увеличивает количество точек восстановления на дисплее, это не всегда означает, что более высокое разрешение, более высокие пространственные частоты, больше строк и промежутков могут отображаться на заданном расположении цветных субпикселей. Явление возникает, когда пространственная частота увеличивается за весь пиксельный предел Найквиста от Теорема выборки Найквиста – Шеннона; Хроматическое наложение спектров (цветные полосы) может проявляться с более высокими пространственными частотами в данной ориентации в расположении цветных подпикселей.

Пример с общим рграммB расположение полос

Например, рассмотрим рграммB Полосовая панель:

рграммBрграммBрграммBрграммBрграммBрграммB             WWWWWWWWWWWWWWWWWW р = красныйрграммBрграммBрграммBрграммBрграммBрграммB     это WWWWWWWWWWWWWWWWWW грамм = зеленыйрграммBрграммBрграммBрграммBрграммBрграммB  воспринимается WWWWWWWWWWWWWWWWWW где B = синийрграммBрграммBрграммBрграммBрграммBрграммB     как WWWWWWWWWWWWWWWWWW W = белыйрграммBрграммBрграммBрграммBрграммBрграммB             WWWWWWWWWWWWWWWWWW

Ниже показан пример черных и белых линий на Предел Найквиста, но под косым углом, используя субпиксельный рендеринг для использования разных фаз в каждой строке:

рграммB___рграммB___рграммB___ WWW___WWW___WWW___ р = красный_граммBр___граммBр___граммBр__ равно _WWW___WWW___WWW__ грамм = зеленый__Bрграмм___Bрграмм___Bрграмм_ воспринимается __WWW___WWW___WWW_ где B = синий___рграммB___рграммB___рграммB     как ___WWW___WWW___WWW _ = черный ____граммBр___граммBр___граммB             ____WWW___WWW___WW W = белый

Ниже показан пример хроматического алиасинга, когда превышен традиционный предел Найквиста для целых пикселей:

рграмм__граммB__Bр__рграмм__граммB             YY__CC__MM__YY__CC         р = красный Y = желтыйрграмм__граммB__Bр__рграмм__граммB     является YY__CC__MM__YY__CC         грамм = зеленый C = голубойрграмм__граммB__Bр__рграмм__граммB  воспринимается YY__CC__MM__YY__CC  куда B = синий M = пурпурныйрграмм__граммB__Bр__рграмм__граммB     в качестве YY__CC__MM__YY__CC         _ = черныйрграмм__граммB__Bр__рграмм__граммB             YY__CC__MM__YY__CC

Этот случай показывает результат попытки разместить вертикальные черные и белые линии с четырьмя субпикселями за цикл на экране. рграммB Полосатая архитектура. Визуально видно, что линии не белые, а цветные. Начиная с левой стороны, первая линия красного цвета в сочетании с зеленой, образуя линию желтого цвета. Вторая линия - это зеленый цвет в сочетании с синим, чтобы получить линию пастельного голубого цвета. Третья линия синего цвета в сочетании с красным, чтобы получить линию пурпурного цвета. Затем цвета повторяются: желтый, голубой и пурпурный. Это демонстрирует, что пространственная частота в один цикл на четыре субпикселя слишком высока. Попытки перейти на еще более высокую пространственную частоту, например, один цикл на три субпикселя, приведут к одному сплошному цвету.

Некоторые ЖК-дисплеи компенсируют эффект смешения цветов между пикселями, имея границы между пикселями немного больше, чем границы между субпикселями. Затем, в приведенном выше примере, зритель такого ЖК-дисплея увидел бы синюю линию, появляющуюся рядом с красной линией, вместо одной пурпурной линии.

Пример с рBграмм-граммBр расположение чередующихся полос

Были разработаны новые схемы субпикселей, обеспечивающие более высокое реальное разрешение без хроматического наложения спектров. Здесь показан один из членов семейства макетов PenTile. Ниже показан пример того, как простое изменение расположения цветовых подпикселей может позволить более высокий предел в горизонтальном направлении:

PenTile рBграмм-граммBр чередующаяся субпиксельная геометрия (с увеличением 12: 1).

рBграммрBграммрBграммрBграммрBграммрBграммграммBрграммBрграммBрграммBрграммBрграммBррBграммрBграммрBграммрBграммрBграммрBграммграммBрграммBрграммBрграммBрграммBрграммBррBграммрBграммрBграммрBграммрBграммрBграммграммBрграммBрграммBрграммBрграммBрграммBр

В этом случае красный и зеленый порядок меняются местами в каждой строке, чтобы создать красно-зеленый узор шахматной доски с синими полосами. Обратите внимание, что вертикальные субпиксели могут быть разделены пополам по вертикали, чтобы удвоить разрешение по вертикали: текущие ЖК-панели уже обычно используют два цветных светодиода (выровнены по вертикали и отображают ту же яркость, см. Увеличенные изображения ниже) для освещения каждого вертикального субпикселя. Этот макет является одним из семейства макетов PenTile. При отображении одинакового количества черно-белых линий синие субпиксели имеют половинную яркость "б":

рб_рб_рб_рб_рб_рб_граммб_граммб_граммб_граммб_граммб_граммб_рб_рб_рб_рб_рб_рб_граммб_граммб_граммб_граммб_граммб_граммб_рб_рб_рб_рб_рб_рб_граммб_граммб_граммб_граммб_граммб_граммб_

Обратите внимание, что каждый включаемый столбец содержит красный и зеленый субпиксели при полной яркости и синие субпиксели при половинном значении, чтобы сбалансировать его с белым. Теперь можно отображать черные и белые линии с частотой до одного цикла на три подпикселя без хроматического наложения, что вдвое больше, чем у рграммB Полосатая архитектура.

Варианты без полосок рBграмм-граммBр альтернативный макет

PenTile рграмм-B-граммр чередующаяся субпиксельная геометрия (с увеличением 12: 1).

Варианты предыдущего макета были предложены Clairvoyante / Nouvoyance (и продемонстрированы Samsung ) как члены семейства макетов матриц PenTile, специально разработанных для повышения эффективности субпиксельного рендеринга.

Например, пользуясь преимуществом удвоенного видимого горизонтального разрешения, можно удвоить вертикальное разрешение, чтобы сделать определение более изотропным. Однако это уменьшит апертуру пикселей, что приведет к снижению контрастности. Лучшая альтернатива использует тот факт, что синие субпиксели - это те, которые меньше всего вносят вклад в видимую интенсивность, так что они менее точно локализуются глазом. Затем синие субпиксели визуализируются так же, как ромб в центре пиксельного квадрата, а остальная поверхность пикселя разделяется на четыре части в виде шахматной доски из красных и зеленых субпикселей меньшего размера. Для рендеринга изображений с помощью этого варианта можно использовать ту же технику, что и раньше, за исключением того, что теперь есть почти изотропная геометрия, которая поддерживает как горизонталь, так и вертикаль с одинаковыми геометрическими свойствами, что делает макет идеальным для отображения тех же деталей изображения, когда ЖК-панель можно повернуть.

Увеличенное вдвое вертикальное и горизонтальное визуальное разрешение позволяет уменьшить плотность субпикселей примерно на 33%, чтобы увеличить их апертуру также примерно на 33%, с таким же разделительным расстоянием между субпикселями (для их электронной связи), а также уменьшить мощность рассеивание примерно на 50% при увеличении контраста белого / черного примерно на 50%, а разрешение визуальных пикселей по-прежнему улучшено примерно на 33% (то есть примерно 125 точек на дюйм вместо 96 точек на дюйм), но с половиной общего количества субпикселей для такая же отображаемая поверхность.

Клетчатый рграмм-BW макет

Другой вариант, названный рграммBW Quad использует шахматную доску с 4 субпикселями на пиксель, добавляя белый субпиксель или, более конкретно, заменяя один из зеленых субпикселей Фильтр Байера Шаблон с белым субпикселем для увеличения контрастности и уменьшения энергии, необходимой для освещения белых пикселей (потому что в классических цветных фильтрах рграммB полосатые панели поглощают более 65% общего белого света, используемого для освещения панели). Поскольку каждый субпиксель представляет собой квадрат, а не тонкий прямоугольник, это также увеличивает апертуру с той же средней плотностью субпикселей и одинаковой плотностью пикселей по обеим осям. Поскольку горизонтальная плотность уменьшается, а вертикальная плотность остается неизменной (для той же плотности квадратных пикселей), становится возможным увеличить плотность пикселей примерно на 33%, сохраняя при этом контраст, сравнимый с классическим. рграммB или же Bграммр панели, извлекая выгоду из более эффективного использования света и пониженного уровня поглощения цветными фильтрами.

Невозможно использовать субпиксельный рендеринг для увеличения разрешения без создания цветных полос, подобных тем, которые видны в классическом режиме. рграммB или же Bграммр полосатые панели, но повышенное разрешение компенсирует это, кроме того, их эффективный видимый цвет уменьшается из-за наличия «нейтральных по цвету» белых субпикселей.

Однако этот макет позволяет лучше отображать оттенки серого за счет меньшего цветоделения. Но это соответствует человеческому зрению и современным форматам сжатия изображений и видео (например, JPEG и MPEG ) используется в современных передачах HDTV и в Диски Blu-ray.

Еще один вариант, член семейства субпиксельных макетов PenTile, чередуется между порядком субпикселей. рграммBВт / BWрграмм каждую вторую строку, чтобы позволить субпиксельному рендерингу увеличить разрешение без хроматического наложения. Как и раньше, увеличенный коэффициент пропускания с использованием белого субпикселя позволяет более высокую плотность субпикселей, но в этом случае отображаемое разрешение еще выше из-за преимуществ субпиксельного рендеринга:

рграммBWрграммBWрграммBWBWрграммBWрграммBWрграммрграммBWрграммBWрграммBWBWрграммBWрграммBWрграммрграммB_рграммB_рграммB__W___W___W__рграммB_рграммB_рграммB__W___W___W__

Визуальное разрешение в сравнении с разрешением в пикселях и совместимостью программного обеспечения

Таким образом, не все макеты одинаковы. Каждый конкретный макет может иметь различное «визуальное разрешение», предел передаточной функции модуляции (MTFL), определяемое как наибольшее количество черных и белых линий, которые могут быть одновременно визуализированы без видимого хроматического наложения спектров.

Однако такие альтернативные макеты все еще несовместимы с алгоритмами субпиксельного рендеринга шрифтов, используемыми в Windows, Mac OS X и Linux, которые в настоящее время поддерживают только рграммB или же Bграммр субпиксельные макеты с горизонтальной полосой (субпиксельный рендеринг повернутого монитора не поддерживается в Windows или Mac OS X, но Linux подходит для большинства окружений рабочего стола). Однако матричные дисплеи PenTile имеют встроенный механизм субпиксельного рендеринга, который позволяет использовать обычные рграммB наборы данных, которые должны быть преобразованы в макеты, обеспечивая совместимость plug'n'play с обычными дисплеями макетов. В будущем должны быть предложены новые модели дисплеев, которые позволят драйверам мониторов указывать свое визуальное разрешение отдельно от полного разрешения пикселей и относительных смещений положения видимых субпикселей для каждой цветовой плоскости, а также их соответствующего вклада в интенсивность белого. Такие драйверы монитора позволили бы рендерерам правильно настраивать свои матрицы преобразования геометрии, чтобы правильно вычислять значения каждой цветовой плоскости и извлекать максимальную выгоду из субпиксельного рендеринга с наименьшим хроматическим наложением спектров.

Примеры

Фотографии были сделаны с помощью Canon PowerShot A470 цифровая камера с использованием режима «Супермакро» и 4,0-кратного цифрового увеличения. Используемый экран был встроен в Lenovo Ноутбук G550. Обратите внимание, что на дисплее есть пиксели RGB. Дисплеи существуют во всех четырех шаблонах: горизонтальный RGB / BGR и вертикальный RGB / BGR, но горизонтальный RGB является наиболее распространенным. Кроме того, несколько цветных субпиксельных шаблонов были разработаны специально для использования субпиксельного рендеринга. Самым известным из них является семейство шаблонов матриц PenTile.

На составных фотографиях ниже для сравнения показаны три метода рендеринга шрифтов. Сверху: монохромный; Традиционный (весь пиксель) пространственное сглаживание; Субпиксельный рендеринг.

• Составная макрофотография трех типов рендеринга: монохромный, традиционный сглаживание, субпиксельный рендеринг (сверху вниз)
• 

  Нижний регистр е

• 

  Нижний регистр является

• 

  Нижний регистр ш

• Субпиксель с FreeType
• 

  Нижний регистр е

• 

  Нижний регистр является

• 

  Нижний регистр ш

• 

  Активирован Clear Type на ЖК-дисплее

• 

  Нет субпиксельного рендеринга на ЖК-дисплее

• 

  Градиент с точностью до субпикселей.

Смотрите также

• CoolType
• Растеризация шрифтов
• Фактор Келла
• Субпиксельное разрешение

Рекомендации

внешняя ссылка

• Бывший исследователь IBM Комментарии Рона Файгенблатта о Microsoft ClearType
• Заимствование пикселей, ClearType и сглаживание на Wayback Machine (архивировано 12 октября 2007 г.)
• Джона Даггетта Subpixel Explorer -требует Fire Fox правильно отображать
• Тексты Растеризация Экспозиции Статья из проекта Anti-Grain Geometry.
• Энгельгардт, Томас (2013). «Недорогой субпиксельный рендеринг для разнообразных дисплеев». Форум компьютерной графики. 33 (1): 199–209. Дои:10.1111 / cgf.12267. http://jankautz.com/publications/SubpixelCGF13.pdf
• http://www.cahk.hk/innovationforum/subpixel_rendering.pdf