СТАТЬИ - МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ПРОЕКТОРЫ: СТОИТ ЛИ ОГРАНИЧИВАТЬСЯ ЯРКОСТЬЮ И КОНТРАСТНОСТЬЮ?

Автор: Дмитрий Лысак, руководитель учебного центра ГК DIGIS, преподаватель курсов по общей теории проекции и цветопередачи.
Настоящая публикация посвящена вопросам выбора проекционной техники в соответствии сегментам применения, влиянию основных и дополнительных параметров настройки проекторов на качество изображения, а также подчеркнута роль калибровки в реализации инженерного потенциала инсталляционных и кинотеатральных проекторов. Значительное внимание уделено психологии восприятия цвета и анализу распространенных стереотипов при финальной оценке изображения. Предложен сценарий выбора измерительного оборудования и ПО на основе критерия «затраты-результат-окупаемость». Материал построен в форме живой дискуссии с элементами юмора и описания жизненных ситуаций.

Предлагаемый материал является научно-популярным и не претендует на полноту изложения. В нем отражены некоторые вопросы, затрагиваемые автором в начальном курсе по теории цветопередаче и калибровке. Основные моменты этого курса — понимание психологии восприятия цвета, значения устройств с полноценной системой управления цветом и важности тонкой настройки. Статья является вводной, поэтому при ее написании приоритет был отдан качественному, а не количественному изложению. Некоторые положения и взгляды могут быть спорными и допускать альтернативную трактовку.

Если начать официально, проекторы — это мощный сегмент множества средств отображения информации, или, выражаясь модно — инструментов визуализации контента. В это множество входят также профессиональные панели, телевизоры, мониторы и иные устройства, но проекторы играют здесь особую роль — элиты. Почему?

Вот лишь три аргумента: создание изображений произвольного (и главное — большого) масштаба, естественная для глаз картинка — созданная отраженным (рассеянным) светом, и полное отсутствие швов при масштабировании изображения методом сшивки фрагментов. Отбросив ханжество, признаем: Домашний Кинотеатр с панелью, пусть и большой — просто гостиная с телевизором, экран публичного кинотеатра а-ля видеостена — анекдот, а визуализация на криволинейных поверхностях или шоу на пространственных объектах — однозначный синоним проекции. Образно, проектор — неограниченный монарх больших и сложных изображений. И не удивительно: картинка, занимающая все поле зрения — это уже реальность, а не картинка.

Отвертка готова к работе прямо из магазина, но подходит ли к проектору принцип Plug&Play? В 100% случаях — нет. Более того, для проекторов «удельный вес» настройки заметно важнее, чем для панели, так как картинка на экране и то, что воспроизводит проектор — весьма разные понятия. Калибруют ли производители с мировым именем, вложившие миллиарды долларов в заводы, свои панели и проекторы? Вы удивитесь ответу, посмотрев на скудный аналог иностранного регламента «ОТК», особенно, если купили Hi-Endмодель. Что, этому «авто» за несколько десятков тысяч $ еще необходим тюнинг? Да, но с одной целью — чтобы он ехал, скажем, на 30% быстрей. А иногда — на 50.

Калибровка — это приведение настроек устройства отображения информации в соответствие мировым стандартам качества итогового изображения. Эти стандарты качества — весьма количественные и точно описаны математически. Их разработчики — признанные ассоциации инженеров, исследователей и ученых — экспертов со стажем в данной области, например — ISF, CIE, JKP, BBC, ITU, IRE, SMTPE, CEA, Disneyи еще не так много других. А законодатели — группы крупных производителей, внедривших серийно данные технологии и возведя де-факто бюллетень-рекоммендацию уже в ранг стандарта.

Что же для проектора главное — яркость и контрастность? Это лишь вершина «айсберга» и 20%-й раствор истины. Если быть строгим, то «яркость» проектора называется «световым потоком», и это спецификации только проектора, а для нас важны яркость и контрастность именно изображения, а не проектора. Как производитель преподносит продукт? 5 000 люмен и 10 000:1, причем не всегда по стандарту ANSI, который ближе к действительности. Например, по ведомственной методике контрастность может быть измерена как отношение яркостей «самого» белого и «самого» черного полноэкранных полей, но «шахматная» модель ANSI покажет 1000 лм, и это хороший результат, — скажет опытный эксперт. А в условиях засветки проекторы с 10 000:1 и 30 000:1 могут «обрадовать» реальной контрастностью изображения 500:1. Нам — в смысле «ехать, а не шашечки» — не так важно, что у проектора «под капотом». Была бы картинка достойна — не за нее ли боремся?

Долгое время трактовка значимости этих двух главных параметров для разных классов проекторов была тривиальна. Если проектор профессиональный — офисный или инсталляционный, то световой поток — главный, больше — лучше, например — 3-5-10 тыс. лм. Ведь мы работаем при свете, и ярком, который легко «убьет» картинку слабого проектора. Контрастность же должна быть «на уровне приличия», скажем, 3 000:1 или выше. Действительно, деловая информация дискретна — тексты презентаций, линии диаграмм и т.д. От того, что шрифт на экране не полиграфически черный, а серый, мало что изменится — лишь бы читаем был. У проекторов для Домашнего Кинотеатра — все наоборот. Световой поток — 1-2 тыс. лм. Достаточно: ведь со времен Люмьер кинотеатр — затемненное помещение, где единственный объект внимания — экран. А вот контрастность — для достоверности темных сцен и яркостной динамики кадра — измеряется десятками тысяч к одному, и даже миллионом, в зависимости от ее типа — оригинальная или динамическая.

Но в последнее время наблюдается некоторая конвергенция класса кинотеатральных и профессиональных проекторов, правда, в достаточно узкой области. Дорогие инсталляционные проекторы обладают и высоким разрешением — FullHDи WUXGAдавно не редкость, и неплохой программно-аппаратной поддержкой цвета — вспомним «продвинутое» меню, сменные цветовые колеса в «инсталлах» DLP, и группы профессиональных интерфейсов — BNC, 3GHD-SDIи др. Говорят, что такие «инсталлы» предназначены для мультимедийных презентаций высшего класса, где плотность текста, графики и качественное видео соседствуют.

Такие проекторы способны воспроизвести Blu-ray, но… для звания «кинотеатральный» этого мало. Большинство из них не проходят экзамен уже на этапе контрастности. Но даже если снабдить «инсталл» оригинальной контрастностью 100 000:1, последуют более серьезные экзамены, которые «гиперболоиды» мощностью в десятки тысяч люмен могут провалить. Вообще, с точки зрения проектора, задача отобразить конкретный контент в конкретных условиях и заданным образом — это приложение. Поэтому «мастеров на все руки» среди проекторов не существует. В спектре сочетаний «световой поток – контрастность – цвет – обработка изображения» есть «артисты», «инженеры», «ученые» и «военные».

МИФЫ

«Люмен много не бывает»

Верно? Лишь отчасти. Если речь идет о большом пресс-центре или университетской аудитории, хорошо, когда «инсталл» имеет полуторакратный запас светового потока, реализуемый, например, двухламповой конфигурацией. Это важно не только из-за паразитной засветки: изображение формируется порой на предельном проекционном расстоянии, и мощные у объектива люмены на экране «размазаны» по большой площади. В средней же аудитории вы будете платить за избыток повышенным энергопотреблением, тепловыделением и шумом системы охлаждения. Для таких помещений полезны — условно назовем — «полуинсталляционные» проекторы с промежуточными значениями светового потока. А в ультрапортативных и пикопроекторах бездумная гонка люмен-вооружений ведет порой к абсурду: очень шумный, с высокими обертонами вентилятора «девайс» откровенно неудобен. Но в 3D (имеется в виду затворная технология) запас яркости — необходимый налог.

«Яркости много не бывает»

Яркость – это то, что отражается от экрана и попадает нам в глаза. Причем, тесно связано с единицей площади экрана, направлением на зрителя, и — как мы видели выше — не связано напрямую со световым потоком. Так вот, яркости должно быть ровно столько, сколько нужно для адекватного восприятия картинки: много и мало — одинаково плохо. Рекомендации производителей проекторов и экранов однозначны. Например, для Домашнего Кинотеатра это примерно от 10 до 60 фут-ламберт, в зависимости от того — это полностью затемненный классический кинозал или универсальная мультимедийная комната.

«Экран не влияет на яркость и контрастность»

В смысле — был бы белым. Не будем развивать здесь экскурс на тему ламбертовых и специальных контрастных полотен с усилением — это тема отдельной публикации. Но хотелось бы предостеречь от элементарных ошибок. Дешевый полупрозрачный экран (без черной поглощающей подложки) может отправить добрую часть светового потока в заэкранную пустоту, заодно преподнеся сюрприз — отразившись, скажем, от задней кирпичной стены, потерянный поток даст обратную паразитную засветку, загадочно исказив цветопередачу. Контрастности от таких просчетов тоже не поздоровится. Тему влияния засветки также вынесем в другую статью, один только штрих: если сильное внешнее освещение неизбежно, ситуацию сильно спасет обратная проекция на стеклянный экран или специальную пленку.

«Световой поток и цветопередача независимы»

Хотелось бы так, но на деле система управления цветом сохраняет стройность и логику только в определенном диапазоне светового потока и яркости.

«После калибровки картинка на экране станет… — будто видишь ее из открытого окна или как на съемочной площадке»

Не будет она такой, никогда. Ни у одного проектора или панели просто не хватит цветов отобразить жизнь как есть — достаточно взглянуть на цветовую диаграмму CIE, где на большом поле всевозможных цветов, воспринимаемых глазом, ютятся цветовые треугольники существующих стандартов охвата и треугольники реальных устройств. Все, что могут воспроизвести устройства, находится внутри этих скромных площадок. Откалиброванная картинка — это то, что видели создатели на экране референсного студийного монитора, когда «подписывали фильм в печать». Ничего больше. Второе: динамический диапазон устройств все еще далек от возможностей зрения, в частности — по отображению и восприятию темных сцен. Третье: кино на экране и тот же сюжет в жизни — разные вещи. Режиссер подчеркивает нужные сюжету нюансы искусственно и порой сильно — определенным светом и эффектами наложения.

Привлечь цветами — задача рекламы и торговых сетей, где на полках телевизоры показывают что-то дух покупателя захватывающее. Откалиброванная картинка, прежде всего, должна быть точна. Картина Саврасова «Грачи прилетели» на экране должна привлекать нежностью серых мартовских оттенков, а не искусственной расцветкой. Вы поражены рекламными клипами на демо-дисках, где изумрудно-голубая лазурь Карибского моря? Съездите в Доминикану — лазурь обычная, у берегов Итальянской Тропеи, пожалуй, чуть лучше. Вы восхищены сочностью зелени в исполнении этого (и вот находка — недорогого!) проектора — прямо нигде такой нет? Верно, эта зелень не настоящая: скорее всего у данного проектора проблемы с цветопередачей — слишком «задранный» цветовой охват в области зеленого. А больший чем надо цветовой охват — так же плохо, как и недостаточный. Надо — точно. Поэтому откалиброванная картинка может быть серой и невзрачной — зато максимально близкой к реальности.

РЫНОК СБЫТА

Поговорим о подводной части «айсберга».

Отрегулировав уровень черного — яркость — и уровень белого — контрастность, калибратор приступает к настройке других жизненно-важных параметров: гаммы, шкалы серого, динамического диапазона, цветопередачи, интерполяции, обработки движения и ряда других. Каждая из тем, а вернее — их взаимосвязь — достойна отдельной публикации. Остановимся на популярном — цветопередаче.

Где важен цвет? Смотрели люди половину XXвека черно-белые фильмы — хороши ли? Отличные, если не сказать — шедевры, многим из которых искусственная «колоризация» противопоказана, иначе замыслы режиссера умрут. После короткой адаптации мы с удовольствием смотрим такое кино (правда, на хорошей панели или проекторе, причем хорошо откалиброванных, так как черно-белая картинка прощает ошибки куда реже, нежели цветная). Позже, в вещании, канал цвета был добавлен к яркостному — черно-белому, но второй по значению остается чуть ли не первым. Особенность в том, что глаз более чувствителен к яркостным ошибкам картинки, нежели к жертвам цвета, чем успешно пользуются вещатели и киностудии, применяя цветовое сжатие (Chromasubsampling).

Но цвет был важен задолго до появления кино и ТВ, остается важен и сейчас. Что это за приложения? Полиграфия, цветной кинематограф, монтаж и обработка видеоматериалов, обработка фото, картография, геологоразведка, реклама, образование, медицина… Вы и сами приведете десяток других примеров, где цвет на экране имеет важное — не только эстетическое, но информационное и определяющее значение.

ПСИХОЛОГИЯ

Нередко информацию несет не столько цвет, а большое число его оттенков, которые должны быть изображены точно — иначе возможны фатальные ошибки идентификации и принятия решений. Оставим в покое ДК бюджетного уровня: здесь, как ни странно зритель может понять, простить и домыслить идеи режиссера, которые исказил не откалиброванный проектор. Но вот пример интереснее. На экране презентация сортов губной помады: представительные партнеры должны оценить и признать новизну оттенков — вспомним, что и при живом рассмотрении эти нюансы непросты (особенно, если пренебрегать влиянием освещения).
Другая ситуация: на экране — цветовые решения новой линейки автомобильного бренда. Здесь экстремально важно умение проектора однозначно изобразить сложные цвета. Снят качественный ролик высокого разрешения, с учетом цветовой температуры источника освещения, а сюжет — авто «топового» цвета «Лунная соната», да еще вращающееся на подиуме в стиле «3D-view». Более того, лакированный «металлик» при изменении типа освещения должен быть слегка хамелеоном. Погрешности в калибровке — и «особо коричневый с легкой изысканной долей серебристо-серого» теряет уникальность. Дизайнер вдруг замечает: «Пардон, наша «Лунная соната» — копия «Марсианского танго» из новой линейки конкурента!»

В книге руководителей Международной Комиссии по Освещению (CIE) Д. Джадда и Г. Вышецки «Цвет в науке и технике» есть замечательный пример. Производитель радиоприемников заказывает у поставщика партию корпусов оригинального красного цвета. Поставщик, избегая лишних затрат на исследования, заверяет, что его краситель «Красный XG-12S» как нельзя лучше передает заказанный цвет. Получив образец, заказчик убеждается, что слова — одно, дело — другое: перед ним не его задумка, а грязновато-красный цвет умеренной насыщенности. Заказчика охватывает раздражение: ему кажется, что поставщик жульничает, хотя поставщик старается точно выполнить техническое задание. Резюме: цвет должен быть описан не словами, а математически. Отображен — так, чтобы не только взгляд эксперта, а измерения подтвердили достоверность. Хотя взгляд заказчика всегда решающий.

Профессиональных приложений, где оттенки и цветные слои играют первую скрипку, много, причем цвет важен даже там, где без его тонкой настройки можно и обойтись, но на первый план выступает имидж, когда все и везде должно быть «на уровне». Переговорная большой компании, конференц-зал госструктуры или холл банка… Ответственные за инсталляцию менеджеры — люди грамотные, понимающие роль взглядов со стороны — мол, у других впечатляет чуть больше. Как говорят — «не комильфо».

Можно спорить, насколько искусственны примеры выше. Но если у Вас Домашний Кинотеатр за миллионы, где проектор и экран — «топ» или близко к тому, не настроить хорошо — фактически выбросить часть стоимости. Картинка Hi-Endпроектора, как правило, очень нравится по умолчанию. Но картинка хорошо настроенного проектора должна покорять и очаровывать. Иногда дело в 10%.

Есть проекторы дешевые и дорогие. Это еще не эквиваленты «плохих» и «хороших», больше подойдут характеристики «среднее» и «высшее образование». Речь о богатстве и гибкости системы настроек. Если корпус проектора «увешан» регалиями типа ISF, THX и подобными, говорят, что проектор обладает полноценной системой управления цветом (CMS) — эти сертификаты, между прочим, дают к цене солидную надбавку. Если же «мундир» чист, это еще не означает, что проектор тривиален, но часть тонких инструментов настройки отсутствует, или картинку нельзя на 100% «вывести» на соответствие стандартам. Точной корреляции уровня CMSи класса проектора нет. Есть проекторы Hi-endвпечатляющего разрешения и контрастности, но без сертификатов. А есть бюджетные, где контрастность приемлемая (рекорд трехлетней давности), но сертифицированные. Наконец, есть проекторы, CMS которых по всем параметрам отвечает требованиям, более того, картинка в целом и цветопередача претендентов шикарны — вплоть до неизменных призовых мест на авторитетных выставках. Но производитель «постеснялся» или по иным причинам не обратился в международную сертифицирующую организацию. Стоит вендору это сделать — и награда тут же найдет героя.

МЕТОДЫ И ПОДХОДЫ

Существует два метода калибровки — программно-аппаратный и экспертный.

Программно-аппаратный метод предусматривает наличие: качественных устройств измерения (колориметр), устройств воспроизводства тестовых сигналов (генераторы), если необходимо — процессоров для обработки сигналов и конвертеров, и собственно — ПК с программой для калибровки.

Данный метод, с определенным допуском, можно назвать точным. От калибратора — так называют специалиста, который проводит калибровку — требуются знания по работе с данным оборудованием и ПО, а также опыт по принятию решений на основе результатов и рекомендаций программы. Такой специалист может не быть тонким ценителем цветовых переходов, но он хороший «математик», а «железо» и «софт» — его «оружие».

Экспертный метод основан на принципе «верь глазам своим». В арсенале этого настройщика (назовем его «Зоркий Сокол») богатый набор картинок и видео разных типов — так называемых «тестовых моделей» (patterns). Они могут быть от именитого производителя (на Blu-rayдиске) или «частная коллекция» — в виде файлов. Популярный источник — ноутбук, но лучше, чтобы это был хороший Blu-rayплеер с референсным трактом, читай — гарантированным качеством сигнала на выходе.

Производя манипуляции с меню проектора или панели, «Зоркий Сокол» доводит тестовые картинки до определенного вида — как предписывает производитель тестов. Например, два соседних поля должны стать одной яркости или одного цвета, некоторые объекты должны исчезнуть, а часть картинок следует рассматривать через светофильтры, идущие в комплекте «брендового» Blu-ray.

Как ни странно, экспертный метод дает очень хорошие результаты — разумеется, если эксперт — «Зоркий Сокол», не только в смысле знания тестовых моделей, но и опыта — понимания как должны выглядеть известные ему художественная картинка (фото) и видеоклипы в идеале. Однако следует отдавать себе отчет, что «объекты исчезли» и «два поля стали одной яркости» — субстанции из серии «на взгляд эксперта».

Сравнивая программно-аппаратную и экспертную калибровки, можно насчитать массу плюсов и минусов. Плюс первой — точность, выражаемая количественно и графически. Ведь координаты реперных точек цветовых пространств четко определены, а величины ошибок регламентированы — когда речь идет о проекторе высокого класса, документированный результат оправдан. Минус — цена оборудования и/или ПО. Плюс второй — нередко меньшее время калибровки при хорошем результате и демократичная цена. Наилучшая калибровка всегда гибридная, тем более, что финальным аудитором выступают наши глаза и глаза заказчика. Если цвет кожи на экране выглядит несколько неестественно, значит, ряд факторов при калибровке не учтен, и результат придется пересматривать.

Подчеркнем, что цель и уровень калибровки должны соответствовать задачам, возлагаемым на проектор или панель. Другими словами, контент на экране должен выглядеть так, как планировал его разработчик — с учетом дополнительных пожеланий заказчика. В случае ДК уровня Hi-endпонимание сути калибровки проще: основной контент — Blu-ray, цветовое пространство — sRGB. Но и здесь есть тонкости. Это зрительские приоритеты восприятия. Отлаженная — «живая» — картинка разрешения HD 720p или DVD, но с хорошо проработанной контрастностью и цветопередачей, а также привлекательно-детальная в темных сценах, порой предпочтительнее «сухой» картинки FullHD, к тому же с артефактами в быстрых сценах.

СО СВОИМ УСТАВОМ – В ЧУЖОЙ МОНАСТЫРЬ

Профессиональный контент более разнообразен, потому — более сложен в систематизации. Киноман может органически не понимать — почему дорогой инсталляционный проектор внушительной яркости имеет «посредственное» разрешение WXGA, а его контрастность несерьезна, по сравнению с достижениями даже не «топовых» кино-собратьев… Но профессионалу этот «инсталл» нравится, так как он отлично работает с контентом DigitalSignage. Более того — неплох для сшивки изображений, а в меню много «вкусностей» по самым сложным преобразованиям геометрии картинки.

Каждый производитель имеет собственный взгляд на калибровку — технически обоснованный и основанный на глубоком знании собственных инженерных решений и ПО. «Ведомственные» методики, разумеется, имеют общее ядро: уровни черного и белого, верная шкала серого, корректная гамма, баланс белого и правильная цветопередача — основа адекватного восприятия изображения. Но нюансов немало. Производитель профессионального проектора — тот же кинорежиссер, имеющий собственное представление — как должен выглядеть контент, особенно если этот производитель — еще и разработчик контента, методов его обработки и преобразования, т.е. компания с мировым именем и признанный авторитет в области визуализации информации.

В таких ведомственных методиках мы можем найти необычные рекомендации по выбору значений гаммы и цветовой температуры, предпочтения работать в модифицированном цветовом пространстве и предписания по обработке видео. Основа, опять же, желание подать контент, так, как договорились разработчик и заказчик — пусть это будет приоритет контрастности или предпочтение уникальных цветовых профилей.

Специалиста по калибровке можно сравнить с опытным водителем — он хорошо знает свой автомобиль и приемы вождения. Но вот ему приходится ориентироваться в незнакомом городе, и здесь общие знания — лишь 50% успеха. Так и в калибровке: знать теорию цветопередачи, уметь работать с программой и приборами — одно, способность разобраться в сложном меню проектора и научиться понимать роль фирменных инструментов настройки — другое. «Здесь все совсем не так, многое нелогично, кое-что не работает, а вот это сделано великолепно», — скажет эксперт, столкнувшись с новым аппаратом. «Что означают эти «эпитеты», вместо конкретных числовых значений гаммы, почему этот «движок» не так, как нужно, меняет параметр изображения?» И нередко будет прав. Хорошо, если производитель готов детально объяснить значения пунктов меню, предоставив подробный «referencemanual», инженерную поддержку и ведомственные технические бюллетени. Хорошо, если производитель озабочен репутацией своей новой линейки проекторов, постоянно совершенствуя прошивку, не скрывая и объясняя ограничения. Но это далеко не всегда так.

Оригинал статьи - http://www.avclub.pro/articles/video/multimediynye-proektory-stoit-li-ogranichivatsya-yarkostyu-i-kontrastnostyu/

СТАТЬИ

МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ПРОЕКТОРЫ: СТОИТ ЛИ ОГРАНИЧИВАТЬСЯ ЯРКОСТЬЮ И КОНТРАСТНОСТЬЮ?

СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ - АУДИО | ВИДЕО | ИТ

ПОСТАВКА, МОНТАЖ, ОБСЛУЖИВАНИЕ, ОБУЧЕНИЕ