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¿Cómo funciona el procesador gráfico de SmartTV Sony X1 Ultimate?

Estando ad portas de publicar el análisis del SmartTV Sony XBR-65X950G. Creemos que es fundamental publicar algunas notas explicando el funcionamiento del procesador gráfico y otras de algunas las tecnologías del panel del televisor, de modo que el análisis no se vaya por las ramas en temas técnicos. La primera nota de esta serie artículos, está relacionada con el procesador gráfico X1 Ultimate con el que viene este modelo de Sony.

En general, los televisores Sony cuentan con dos procesadores que tienen funciones específicas e independientes. El primero de ellos es el encargado de administrar y manejar todo el sistema operativo Android TV, y el segundo, el protagonista de esta nota, es el procesador de gráfico Sony X1 Ultimate.

Breve Historia de los Procesadores Gráficos Sony X1

El X1 Ultimate es un procesador de tercera generación. El primero de la serie nació en 2015 con el nombre de Sony X1, cuya característica principal es ser un procesador gráfico para contenido 4K, destinado para televisores topes de línea de ese año. Éste también permite trabajar con contenido HDR, pero menor medida que sus sucesores.

Durante 2016 aparece el sucesor al X1, el X1 Extreme, que es aproximadamente 1.4 veces más veloz que él anterior y fue usado hasta 2017 en la gama alta de la marca japonesa. El X1 Extreme es capaz de reproducir contenido 4K con HDR de mejor manera que su predecesor.

Desde 2018, el X1 Ultimate es el procesador más rápido con el que cuenta Sony, es 2 veces más rápido que el de segunda generación, y 2.8 veces más que el X1.

¿Qué tecnologías acompañan al Sony X1 Ultimate?

El Sony X1 Ultimate utiliza seis tecnologías para mejorar la imagen. Además, se comunica y potencia el contraste dinámico mediante las tecnologías que retroiluminan el panel LED: la X-tednd Dynamic Range Pro (mejora en seis veces el contraste XDR); y el Full-Array Local Dimming. Ambos temas serán tratados cuando hablemos del panel.

Desde el punto de vista de mejora de la claridad:

  • Súper resolución de imágenes y videos basadas en objetos
  • Procesamiento dual de base de datos

Respecto del contraste:

  • Remasterización HDR basada en objetos
  • Potenciador de contraste dinámico

En relación con la mejora del color

  • Súper bit mapping 4k HDR
  • Asignación de color con alta precisión.

Súper resolución basada en objetos

Esto quiere decir que el X1 Ultimate es capaz de detectar los objetos de manera individual en la pantalla a cada instante, permitiendo que la nitidez se ajuste de manera particular en cada píxel mejorando la definición del objeto; y consecuentemente, la sensación de profundidad de la imagen. Esto se debe a que cada objeto en pantalla recibirá su propia corrección, así como la propia identificación del entorno en el que están.

Para ejemplificar, veamos la foto anterior. Es una foto de paisajes en que el entorno está conformado por montañas, un lago, bosques y una cabaña; y a esto sumamos las rocas en la playa. El procesador gráfico identifica de manera individual cada animal y la cabaña; además, reconoce las montañas, el bosque y el lago. Finalmente cada elemento se corrige automáticamente. En cambio el el X1 Extreme solo realiza una mejora de carácter general.

La siguiente foto es más didáctica, y describe visualmente lo que hace la GPU de Sony.

Esta situación permite ir un paso más adelante en tecnología, en el sentido que muchos televisores solo ajustan el contraste basados en la curva de contraste de blancos y negros del contexto general de la escena.

Procesamiento de base de datos dual

Para que sea efectiva –y prácticamente instantánea– la Súper Resolución de objetos, el procesador usa una base de datos de imágenes para identificar los objetos de manera individual en cada escena. A su vez, existe una segunda base de datos que permite limpiar la imagen de ruido, que al funcionar de manera paralela con el BD anterior mejora y facilita el trabajo del procesador.

De acuerdo con lo expuesto por Sony, para lograr la mayor fidelidad en el contenido, la base de datos de imágenes con la que cuentan solo está formado por fotografías en resolución 8K. Este nivel de definición permite aumentar la fidelidad de la interpretación de los objetos particulares en cada escena.

Por lo general, a este tipo de procedimiento la mayoría de los fabricantes le llama inteligencia artificial, ya que en base a un cierto volumen de información el equipo es capaz de aprender a determinar con claridad los objetos presentes a cada instante en la pantalla.

Remasterización HDR basada en objetos

Esta tecnología reconoce los colores de cada objeto individual, permitiendo hacer los ajustes precisos en la curva de contraste de cada pixel para mejorar su contraste y sensación de profundidad.

Veamos otro ejemplo, sea la siguiente foto de una canasta con frutas:

En la imagen anterior, el X1 Extreme, en teoría, solo tiene la capacidad de detectar el concepto completo y una que otra fruta. En contraparte, el Ultimate es capaz de detectar el canasto, y cada fruta por separado en la foto. Ese es otro gran ejemplo del salto tecnológico entre ambas generaciones.

Potenciador de contraste dinámico

Para aumentar el contraste dinámico o HDR, el procesador hace uso del sistema de retroiluminación LED llamado Backlit Master Drive, que será descrito en otra nota relacionada con las tecnologías presentes en los paneles LED de Sony.

Al Individualizar los objetos en cada escena, el X1 Ultimate le indica al pixel del panel cuán iluminado debe estar, mediante el aumento o disminución del voltaje que se envía a cada pixel en particular.

Súper bit mapping 4k HDR

Permite que el mapeo de las imágenes con resoluciones 4K sean suavizadas, desarrollando un aspecto más natural. Muchos televisores al realizar este proceso generan bandas de colores claramente distinguibles en ellos (parte izquierda de la siguiente foto).

Por su parte, el X1 Ultimate logra una transición muy suave mediante interpolación de colores y a un aumento de bandas de colores de manera tal, que no se note este efecto (parte derecha de la imagen anterior).

Asignación de color con alta precisión

La asignación de colores con mucha precisión se debe en parte al panel retroilimuniado, y al trabajo del procesador en la correcta detección de los objetos en las imágenes y la posterior indicación precisa de cuánto debe estar iluminado el pixel.

¿Qué diferencia al X1 Ultimate de sus Predecesores?

La diferencia principal entre el X1 Ultimate y el X1 Xtreme es la Súper Resolución basado en objetos. Ambos chips al analizar del detalle de la señal de la imagen, intentan identificar qué ocurre en ella, el primero analiza, reconoce, individualiza y luego es capaz de agrupar las situaciones coincidentes y a todas ellas es capaz de aplicar la corrección de definición de la imagen. En el caso del Extreme, no realiza ese paso.

Y por supuesto, la potencia bruta del X1 es fuera de serie respecto de sus antecesores, permitiéndole administrar con facilidad contenido 8K.

¿Hasta dónde puede llegar el X1 Ultimate?

Bien sabemos que Sony fue uno de los primeros fabricantes en ir por una GPU para el procesado de imágenes.

La GPU está diseada para alcanzar los máximos niveles de HDR existentes en el mercado. A su vez, durante la demostración en CES 2018, se observaba que era capaz de trabajar con pantallas con resolución 8k, con un sistema de iluminación pixel a pixel, que permite alcanzar casi 10.000 nits de brillos.

Sony plantea que el X1 Ultimate permitiría alcanzar la especificación completa de HDR, es decir, que cumpliría con el protocolo Rec.2020 que es el estándar actual del HDR que admiten hasta 10.000 nits. No obstante, no significa que hoy en día logre la cobertura completa, pero estaría cerca de elllo.

Estos niveles de brillos permiten que la paleta de constaste sea muy amplia permitiendo el realce de las escenas en el TV. Estos realces o mapeos de tonos son necesarios para lograr resaltar ciertas situaciones en las películas, de acuerdo a lo que el director le interesa llevar en los primeros planos.

En general Sony no busca alcanzar los colores negros infinitos, o los mayores brillos, la apuesta de valor va de la mano con generar imágenes con una nitidez alta y transiciones de muy bien logradas.

Fuente: Sony & Flatpanels