Coderen en decoderen spreekt altijd tot de verbeelding. Al in de oudheid verzon men manieren om boodschappen in het geheim te kunnen verzenden. Spiegelschrift, codeboeken, Enigma-machines, onzichtbare inkt, noem het maar op. In dit artikel gaan we daar een variant op bouwen, waarbij we slim gebruik maken van het RGB-mechanisme van digitale foto’s. Zo maak je van foto's gecodeerde berichten.

We sturen je direct naar www.visualstudio.microsoft.com/vs voor de zogeheten Community Edition van Visual Studio 2019. En daarna breng je een bezoekje aan de website van onze dochtersite Computer Idee, waar je van de pagina Downloads het bestand Steganography.zip downloadt. Dit bestand bevat het Steganography-project waarmee we hier aan de slag gaan; het voorzetje van dit project vind je op de website www.codeproject.com. Wil je meer weten over steganografie (= het verbergen van informatie in onschuldig ogende objecten, een vorm van cryptografie), dan is dít een mooie Wikipedia-pagina die je helemaal bijpraat.

Rgb-kleuren

We gaan dus informatie verbergen in onschuldig ogende objecten. En wat is er, om in computertermen te blijven, nóg onschuldiger dan een digitale foto? Als we over digitale foto’s praten, dan praten we over resolutie en kleur. Resolutie is het aantal pixels waaruit de digitale foto bestaat. Kleur kennen we in meerdere varianten, van zwart/wit naar grijs naar 16,7 miljoen kleuren, enzovoort. De meest gebruikte kleurvariant (in onder andere bmp, jpg en png) is rgb, met steeds een byte per kleurwaarde. Een byte heeft 256 als maximale waarde dus dat is 256 keer r(ood), 256 keer g(roen) en 256 keer b(lauw). En 256 x 256 x 256 = 16.777.216 dus dat is waar dat getal 16,7 miljoen vandaan komt.

Componenten en bits

Elke pixel van een digitale foto wordt neergezet door 3 bytes: 1 rood-byte, 1 groen-byte en 1 blauw-byte. Elke afzonderlijke byte kan een waarde tussen 0 en 255 bevatten. Dat komt omdat een byte gebruik maakt van het binaire talstelsel, waarbij we werken met nullen en enen. Daarbij bestaat 1 byte uit 8 bits. Die 8 bits kunnen afzonderlijk de waarde 0 of 1 bevatten. Als de bit op 0 staat, dan is de bijbehorende waarde ook 0. Als de bit op 1 staat, dan is de bijbehorende waarde afhankelijk van de bit-positie in de byte. De laagste (of eerste) bit is dan 1. De hoogste (of laatste) bit is dan 128. Kijk maar eens naar de onderstaande tabellen, dan zie je hoe dat in zijn werk gaat:

©PXimport

LSB en MSB

En zoals je kunt zien, hebben we weinig aan bit 1. De waarde is immers maximaal 1. Daarom wordt Bit 1 ook wel de LSB genoemd oftewel de Least Significant Bit; de bit die er het minst toe doet. Bit 8 daarentegen, kan – binnen een byte – de waarde 128 bevatten. Bit 8 is dus belangrijk en heet daarom de MSB (Most Siginificant Bit); inderdaad, de bit die er het meest toe doet! Met voor de niet-hoofdrekenaars nog even een link naar een handige online conversieservice.

Kleuren kijken

De bovenstaande byte-filosofieën nemen we mee als we daadwerkelijk naar kleuren gaan kijken. We doen dat om inzicht te krijgen in het effect van de getallen tussen 0 en 255. Daarbij gaan we uit van rgb-waarden en we zetten wat bekende standaardkleuren voor je op een rijtje:

©PXimport

De bovenstaande tabel vertelt sowieso ons al één ding: “Hoe meer bits op 1, hoe meer kleur.” En door de afzonderlijke rgb-waarden te veranderen ontstaan dan die verschillende 16,7 miljoen kleuren. En ook voor die theorie hebben we een leuke link.

Een 1 is geen 1

Waarmee we bij de essentie van deze workshop zijn aanbeland: “Het feit dat de eerste bit, de LSB, er eigenlijk niet toe doet.” Die eerste bit kan 0 of 1 zijn en dat blijft het ook. En in termen van kleurbelevenis moet je van goeden huize komen om het verschil tussen 255,0,0 en 254,0,0 te kunnen zien. Kortom, een 1 is geen 1. En dáár gaan we gebruik van maken! Dat wil zeggen, we gaan die LSB gebruiken om onze geheime boodschap letterlijk en volledig in het zicht te bewaren. Hij is er wel, maar je ziet het lekker niet…

©PXimport

WinForms

Nu terug naar het begin, terug naar Visual Studio 2019 en het zip-bestand dat je bij de website van Computer Idee hebt opgehaald. Pak dat bestand uit en start aansluitend Visual Studio 2019. Kies voor de optie Open a project or solution en ga op zoek naar de map waarin je de zip zojuist hebt uitgepakt. In die map zie je een SLN-bestand dat door Visual Studio 2019 kan worden geopend, waarna je ziet dat ons WinForms-project is geopend. Als je dat wilt, dan kun je meteen op de Start-knop drukken om daarmee het mini-programma Steganography te laten starten.

Steganography

Begin met een druk op de knop Open Afbeelding om een plaatje naar keuze in te lezen. In het tekstvak Geheime Boodschap kun je dan de te verstoppen boodschap intypen. Als dat is gebeurd, klik je op de knop Verstoppen om die ingetypte boodschap ‘in’ de afbeelding op te nemen. En je zult moeten toegeven: “Daar is helemaal niets van te zien!” Om te controleren of dat verstoppen is geslaagd, klik je op de knop Leeg en daarna op de knop Onthullen. Voilà! De volgende stap is dan het bewaren van het ‘nieuwe’ plaatje via de knop Bewaar Afbeelding, om het daarna via e-mail te versturen naar de beoogde ontvanger. Die beoogde ontvanger moet dan uiteraard ook een versie van Steganography hebben draaien, om je boodschap tevoorschijn te kunnen halen. Interessant, niet?

©PXimport

Programma-opties

Intussen is Steganography nog voorzien van enkele programma-opties. Een van die opties is Sleutel Voor Encryptie. Als je die gebruikt wordt de geheime boodschap nog eens extra versleuteld. Dat betekent wel dat je die sleutel, uiteraard apart van de bewerkte afbeelding, naar de ontvanger moet versturen. Een andere optie is Gebruik MSB. Weet je nog, de Most Siginificant Bit die binnen goed is voor de waarde 0 of 128. Welnu, als we de afbeelding niet via de LSB maar via de MSB coderen dan is wél direct zichtbaar dat er iets aan de hand is. Dit om je een idee te geven van het zwaarteverschil tussen de verschillende bits!

Stukje code bekijken

Tot slot willen we je nog even meenemen naar Visual Studio en wel om een stukje code te bekijken. Als je  Steganography hebt laten draaien, dan is het WinForms-project al geopend. Rechts in beeld vind je de zogeheten Solution Explorer en de C#-programmacode waar het om draait bevindt zich in het bestand SteganographyHelper.cs. Daarbij gaat het feitelijk om vier functies:

• EncryptString. Dit zorgt ervoor dat de geheime tekst – indien nodig – wordt versleuteld.

• DecryptString. Dit ontsleutelt een geheime tekst, iets wat alleen mogelijk is als de ontvanger over de juiste sleutel beschikt.

• EmbedText. Hier wordt de al dan niet versleutelde tekst in de afbeelding opgenomen, waarbij gebruik wordt gemaakt van óf de LSB óf de MSB. Elk teken heeft 3 pixels oftwel 9 rgb-bits nodig.

• ExtractText. De tekst wordt nu weer uit de afbeelding gehaald. Met als opties natuurlijk een extra sleutel en de keuze tussen LSB en MSB.

©PXimport

Als je de specificatielijst van een moderne televisie of monitor bekijkt, zie je achter het kopje 'verversingssnelheid' vaak een getal staan gevolgd door 'Hz'. Jarenlang was 50 of 60 Hz de standaard, maar tegenwoordig pronken fabrikanten met 100, 120 of zelfs 144 Hz. Klinkt sneller, en sneller is meestal beter, maar wat betekent het nou eigenlijk voor jouw kijkervaring? Is het een noodzaak voor iedereen, of vooral leuk voor fanatieke gamers?

Om te begrijpen wat die Hertz (Hz) doet, moet je een televisie of monitor niet zien als een statisch schilderij, maar als een soort digitale flipbook. Het beeld dat je ziet, wordt immers continu opnieuw opgebouwd. Een standaard 60Hz-scherm ververst het beeld 60 keer per seconde. Dat is voor het menselijk oog snel genoeg om een vloeiende beweging waar te nemen bij normaal tv-kijken, zoals het nieuws of een dramaserie. Een 120Hz-scherm doet dat dus dubbel zo vaak: 120 keer per seconde.

©DC Studio

Waarom zou je meer beelden per seconde willen?

Het grootste voordeel van een hogere verversingssnelheid is soepelheid. Hoe meer beelden er per seconde worden getoond, hoe vloeiender bewegingen eruitzien. Bij 60 Hz kunnen snelle acties soms wat schokkerig ogen of last hebben van bewegingsonscherpte, ook wel 'motion blur' genoemd. Bij 120 Hz blijven details scherp, zelfs als de camera snel draait of als er bijvoorbeeld een raceauto voorbij raast. Daarnaast voelt de besturing van games directer aan. Tussen het moment dat je een knop indrukt en het moment dat je actie op het scherm ziet, zit minder tijd. Dat verschil in milliseconden lijkt verwaarloosbaar, maar je brein pikt het direct op als een responsievere ervaring.

Het verschil tussen 120 en 144 Hz (en hoger)

Terwijl 120 Hz de nieuwe gouden standaard is voor televisies, zie je bij computermonitors vaak getallen als 144 Hz, 165 Hz of zelfs 240 Hz en hoger. Het principe blijft hetzelfde, maar de toepassing verschilt. 120 Hz is de limiet voor de huidige generatie spelcomputers, zoals de PlayStation 5 en Xbox Series X. Televisies richten zich daarom specifiek op dat getal. Pc-gamers hebben echter vaak krachtiger videokaarten die nóg meer beelden per seconde kunnen produceren. Daarom zie je monitors met 144 Hz of meer.

Is het verschil tussen 120 en 144 Hz zichtbaar? Voor de gemiddelde gebruiker nauwelijks. Waar de stap van 60 naar 120 Hz een wereld van verschil is die bijna iedereen direct ziet, is de stap naar 144 Hz of hoger vooral voer voor professionele e-sporters die elke mogelijke fractie van een seconde winst nodig hebben. Voor de consument die een monitor zoekt voor thuisgebruik en gaming, is alles boven de 120 Hz doorgaans een uitstekende keuze.

©ER | ID.nl

Heb jij het nodig?

Het antwoord op die vraag hangt volledig af van wat je met je scherm doet; of dat nu een tv of een gamemonitor is. Kijk je voornamelijk lineaire televisie, films en series via streamingdiensten? Dan is een 120Hz-scherm geen harde noodzaak, aangezien films doorgaans in 24 beelden per seconde worden geschoten. Toch hebben 100/120Hz-panelen in televisies vaak wel een betere beeldkwaliteit en kunnen ze die films rustiger weergeven dan goedkopere 60Hz-panelen.

Ben je echter een gamer? Dan is het antwoord volmondig ja. De nieuwste spelcomputers en moderne videokaarten zijn gemaakt om die hoge snelheden te benutten. Games spelen soepeler, zien er scherper uit tijdens actiescènes en je reageert sneller op wat er gebeurt. Als je nu een nieuwe tv of monitor koopt met het oog op de toekomst en gaming, is 120 Hz of hoger eigenlijk een vereiste op je wensenlijstje. Let er bij televisies wel op dat je beschikt over een HDMI 2.1-aansluiting, want alleen die kabel kan de enorme hoeveelheid data van 4K-beeld met 120 Hz verwerken.

Drie tv's met 120 Hz of meer

De meeste high-end tv's van dit moment ondersteunen 120 Hz voor spelcomputers (PS5/Xbox Series X) en gaan zelfs tot 144 Hz als je ze aan een krachtige gaming-pc hangt.

Als we kijken naar de huidige generatie televisies, kunnen we niet om de LG OLED evo C5 heen. Dit is de gloednieuwe opvolger van de populaire C4 en wordt gezien als de standaard voor gamers en filmliefhebbers. Hij beschikt over vier HDMI 2.1-poorten die de volle 144 Hz ondersteunen, wat hem toekomstbestendig maakt voor pc-gamers, terwijl hij naadloos samenwerkt met de PlayStation 5 en Xbox Series X op 120 Hz. Het nieuwe paneel heeft een nog hogere helderheid dan zijn voorganger, waardoor HDR-beelden nog meer impact hebben.

Daarnaast is de Samsung OLED S95F een absolute blikvanger in de winkels. Waar Samsung vorig jaar hoge ogen gooide met de S95D, doet de F-serie er nog een schepje bovenop met een vernieuwde antireflectielaag die nog beter werkt in lichte kamers. Dit model combineert de diepe zwartwaarden van OLED met de intense kleuren van Quantum Dots. Ook dit scherm ondersteunt verversingssnelheden tot 144 Hz en beschikt over de uitgebreide Gaming Hub van Samsung, waarmee je zelfs zonder console games kunt streamen.

Voor wie liever geen OLED wil, is de Samsung Neo QLED QN90F de meest courante keuze in het high-end lcd-segment. Dit 2025-model maakt gebruik van geavanceerde Mini-LED-technologie, waardoor de helderheid veel hoger ligt dan bij OLED-schermen. Dat maakt hem ideaal voor een zonovergoten woonkamer. Met een verversingssnelheid die oploopt tot 144 Hz en een extreem lage invoervertraging, is dit voor veel competitieve gamers de favoriete keuze.

Drie monitors met 120 Hz of meer

Bij monitors ligt de standaard tegenwoordig al hoger dan 120 Hz, omdat snelheid de uitkomst van een potje schieten of racen bepaalt. Deze modellen zijn populair op Kieskeurig.

Op het gebied van monitoren zien we dat 240 Hz langzaam de nieuwe standaard wordt voor de serieuze gamer. Een model dat momenteel erg goed scoort op Kieskeurig is de LG UltraGear 27GR83Q. Dit is een 27-inch IPS-scherm met een razendsnelle verversingssnelheid van 240 Hz. In tegenstelling tot oudere modellen biedt dit scherm een extreem snelle responstijd van 1 milliseconde, waardoor je in snelle shooters geen last hebt van wazige beelden. Het is een van de meest complete monitoren van dit moment die zowel voor pc als console geschikt is.

Zoek je de absolute top in beeldkwaliteit, dan is de Samsung Odyssey G6 (G60SD) een model dat je veel ziet. Dit is een moderne OLED-monitor met een verversingssnelheid van maar liefst 360 Hz. Hoewel dat misschien overkill klinkt, zorgt de combinatie van de OLED-techniek en deze snelheid voor een ongekend vloeiende en scherpe ervaring. Het scherm heeft bovendien een nieuw koelsysteem waardoor de kans op inbranden – een angst bij oudere OLED-monitoren – aanzienlijk is verkleind.

Voor wie een beperkter budget heeft maar wel snelheid wil, is de MSI MAG 27CQ6F een actuele hardloper. Dit is een gebogen scherm (Curved) met een snelheid van 180 Hz, wat net dat beetje extra soepelheid geeft ten opzichte van de standaard 144 Hz-schermen. Het paneel biedt een hoog contrast en is daarmee een uitstekende instapper voor wie zijn game-ervaring wil upgraden zonder direct de hoofdprijs te betalen.

QD-OLED is steeds vaker terug te vinden in gamingmonitoren. Waar deze techniek eerst vooral was voorbehouden aan het hogere segment, zie je steeds vaker in modellen die voor een veel bredere groep gamers betaalbaar zijn. De vraag is natuurlijk of je dat verschil in beeldkwaliteit ook echt merkt tijdens het spelen. In dit artikel lees je hoe QD-OLED werkt en wanneer je het verschil in de praktijk merkt.

Wat QD-OLED anders maakt

Een traditioneel LCD-paneel werkt met achtergrondlicht dat door meerdere lagen heen moet voordat je een beeld ziet. Dat kost tijd en maakt dat zwart nooit volledig zwart wordt. QD-OLED laat die tussenlagen achterwege. Elke pixel geeft zelf licht en schakelt onafhankelijk van de rest. Daardoor reageert het beeld direct. De quantum-dot-laag zet het blauwe OLED-licht om in diepe en zuivere kleuren. Het voelt alsof je condens van een raam veegt: zodra de waas verdwijnt, zie je het beeld helder en zonder vertraging.

©ID.nl

Vloeiende beelden bij snelle actie

Die directe pixelreactie merk je vooral wanneer je snelle spellen speelt. Omdat pixels vrijwel meteen overschakelen naar een nieuwe kleurstand, blijven objecten die over het scherm vliegen scherp in beeld. In shooters, racespellen en andere games waarbij snelheid telt, bijvoorbeeld voetbalgames, ontstaat daardoor een rustiger beeld met minder bewegingsonscherpte. Je ogen hoeven zich minder vaak aan te passen. Daardoor raken ze minder snel vermoeid en houd je makkelijker overzicht, ook wanneer je langere tijd achter elkaar speelt.

©ID.nl

Zicht in donkere scènes

QD-OLED blinkt uit in donkere scènes. Pixels die geen licht hoeven te geven, staan volledig uit en leveren een diep zwart dat je bij LCD-panelen zelden ziet. Doordat heldere elementen hier direct naast kunnen staan zonder dat ze licht lekken, ontstaat een sterk contrast dat schaduwen en lichte accenten duidelijker scheidt. Daardoor verdwijnen grijze waasjes in schaduwhoeken en blijven contouren van objecten helder zichtbaar. Vooral in stealth-games, horrorspellen en shooters waarin je tegenstanders soms alleen als silhouet ziet, levert dat een tastbaar voordeel op.

©ID.nl

Kleurrijk zonder overdrijven

De quantum-dot-laag zorgt voor een breed kleurbereik waardoor lichteffecten, huidtinten en subtiele schaduwen goed zichtbaar blijven. Veel QD-OLED-monitoren tonen kleuren standaard wat verzadigd, vooral in de felste modi. In een sRGB- of filmmodus wordt het beeld zachter en natuurgetrouwer, wat beter aansluit bij fotobewerking en dagelijks gebruik. Zodra je de juiste modus gebruikt, lopen kleuren vloeiend in elkaar over en blijven ze gelijkmatig, terwijl uitgesproken elementen zoals neon en magie juist duidelijk opvallen. Dat merk je niet alleen in games, maar ook wanneer je foto's bewerkt of films kijkt.

Helderheid en HDR in perspectief

QD-OLED heeft op het gebied van helderheid flinke stappen gezet ten opzichte van eerdere OLED-generaties. In HDR-games kunnen lichte delen krachtig oplichten zonder dat fel zacht of dof oogt; explosies, glinsteringen op water en fel tegenlicht komen daardoor beter tot hun recht. Toch is het goed om te weten dat deze techniek niet alle beperkingen wegneemt. De helderheid van QD-OLED hangt sterk af van de schermvulling. Bij SDR (standaard dynamisch bereik, het normale helderheidsniveau voor dagelijkse pc-taken) op een volledig wit scherm ligt de helderheid meestal rond de 200 tot 250 nits. Bij kleinere, heldere onderdelen kan dit oplopen richting 400 tot 500 nits. In HDR kunnen pieken van 1000 tot 1300 nits worden bereikt, maar die waarden gelden vooral voor kleine accenten en niet voor het hele scherm. Mini-LED-monitoren houden hogere helderheidsniveaus langer vast, wat in fel verlichte kamers zichtbaar voordeel geeft in extreme highlights. QD-OLED compenseert veel daarvan met perfect zwart, waardoor het contrast wel krachtig blijft (zie ook kader QD-OLED versus Mini-LED) .

Reflecties in daglicht

De meeste QD-OLED-monitoren hebben een glanzende afwerking. Dat helpt bij de kleurweergave en het contrast, maar maakt het paneel gevoeliger voor reflecties bij daglicht. Daarnaast ontbreekt een polarisatiefilter. Daardoor kunnen zwartwaarden in fel licht een paarse of grijze waas krijgen: het diepe zwart wordt zichtbaar opgelicht, meer dan bij een gewone spiegeling. Dat drukt het contrast in een goed verlichte kamer en kan afleiden bij gamen. Gebruik je de monitor vooral in een donkere of gelijkmatig verlichte ruimte, dan speelt dit nauwelijks. In kamers met veel direct zonlicht of grote ramen komt een matte Mini-LED-monitor daarom vaak rustiger over.

©ID.nl

Minimale inputvertraging

Naast de snelle pixelreacties is ook de invoervertraging laag. Moderne QD-OLED-modellen reageren direct op elke muisbeweging en elke controlleractie. Vooral in competitieve shooters is dat een voordeel, omdat elke handeling zonder merkbare vertraging op het scherm verschijnt. 

Burn-in en levensduur

Burn-in blijft bij elke OLED-variant een punt van aandacht, al zijn moderne QD-OLED-schermen duidelijk verder dan eerdere generaties. Ze gebruiken meerdere beschermingsmechanismen die de belasting door statische beelden beperken. Voor normaal gamegebruik werkt dat in de praktijk goed en blijft het risico klein.

Dat neemt niet weg dat enige nuance op zijn plaats is. Gebruik je een monitor dagelijks vele uren voor taken met veel vaste elementen, zoals spreadsheets, fotobewerkingspanelen of het steeds terugkerende HUD van één game, dan is de kans op inbranden groter dan bij LCD- of Mini-LED-panelen. Afwisseling in wat je op het scherm toont en af en toe even pauze nemen helpt om het paneel langer in goede staat te houden. Even pauze nemen is ook voor jezelf goed trouwens!

Wat voor beschermingstechnieken kun je tegenkomen?

©AGON by AOC

Voorbeeld: bescherming in de praktijk

Veel QD-OLED-monitoren combineren verschillende beschermingsmechanismen om het risico op burn-in te beperken. In onderstaande tabel zie je bijvoorbeeld wat je kunt vinden in een aantal recente modellen uit de AGON PRO line-up van AOC. Je kunt al deze functies zelf in- en uitschakelen en je kunt de intensiteit ervan aanpassen. Dat betekent dat je zelf kunt bepalen hoe sterk de bescherming is.

Voor wie QD-OLED vooral interessant is

Gamers die veel snelle actie spelen, halen het meeste uit QD-OLED. De voordelen van de techniek zijn in elk genre zichtbaar, maar vallen vooral op in shooters en racespellen, waar tempo en directe reacties tellen. Ook filmische games die sterk leunen op licht-donkercontrasten winnen zichtbaar aan sfeer en detail.

Conclusie

QD-OLED combineert diepe zwartwaarden met snelle pixelreacties en een breed kleurbereik. Dat zorgt voor een vloeiend beeld in snelle games en meer overzicht in donkere scènes. HDR komt overtuigend tot zijn recht, al blijven Mini-LED-schermen beter overeind bij zeer hoge helderheid en fel daglicht. Inbranden blijft een punt van aandacht wanneer hetzelfde element lange tijd in beeld staat, maar moderne modellen beschikken over uitgebreide beschermingsmaatregelen. Voor veel gamers is QD-OLED daarmee een goede keuze: snel, sfeervol en klaar voor de komende jaren.