Расчет яркости проектора

На картинке: яркий проектор успешно справляется с искусственным освещением

Начнем сразу с таблиц, а обоснуем далее. Если вы хотите узнать световой поток, требуемый от проектора для полностью затемненного домашнего кинозала, то посмотрите таблицу в этом посте. Это — скрижали, ниспосланные смертным компанией Stewart Filmscreen.

Если вам нужно рассчитать световой поток (яркость) проектора для офиса, учебной аудитории или других помещений, освещение в которых соответствует стандартам безопасности жизнедеятельности и позволяет комфортно читать и работать с документами, то просто умножьте 756 на желаемую площадь экрана в квадратных метрах. Вы получите требуемый световой поток в люменах. К примеру, для экрана площадью 1 м2 нужно 756 люмен яркости. Ниже — полная таблица для различных диагоналей и соотношений сторон:

 4:316:1016:9
Диаг,
дюймы
Шир, смВыс, смЯркость, ЛмШир, смВыс, смЯркость, ЛмШир, смВыс, смЯркость, Лм
60121,991,4843 Лм129,280,8789 Лм132,874,7750 Лм
65132,199,1989 Лм140,087,5926 Лм143,980,9881 Лм
70142,2106,71147 Лм150,894,21074 Лм155,087,21021 Лм
75152,4114,31317 Лм161,5101,01233 Лм166,093,41172 Лм
80162,6121,91498 Лм172,3107,71403 Лм177,199,61334 Лм
85172,7129,51691 Лм183,1114,41584 Лм188,2105,81506 Лм
90182,9137,21896 Лм193,9121,21776 Лм199,2112,11688 Лм
95193,0144,82113 Лм204,6127,91978 Лм210,3118,31881 Лм
100203,2152,42341 Лм215,4134,62192 Лм221,4124,52084 Лм
105213,4160,02581 Лм226,2141,42417 Лм232,4130,82298 Лм
110223,5167,62833 Лм236,9148,12652 Лм243,5137,02522 Лм
115233,7175,33096 Лм247,7154,82899 Лм254,6143,22756 Лм
120243,8182,93371 Лм258,5161,53157 Лм265,7149,43001 Лм
125254,0190,53658 Лм269,2168,33425 Лм276,7155,73256 Лм
130264,2198,13957 Лм280,0175,03705 Лм287,8161,93522 Лм
135274,3205,74267 Лм290,8181,73995 Лм298,9168,13798 Лм
140284,5213,44589 Лм301,5188,54297 Лм309,9174,34085 Лм
145294,6221,04922 Лм312,3195,24609 Лм321,0180,64382 Лм
150304,8228,65268 Лм323,1201,94932 Лм332,1186,84689 Лм
155315,0236,25625 Лм333,9208,75267 Лм343,1193,05007 Лм
160325,1243,85993 Лм344,6215,45612 Лм354,2199,25335 Лм
165335,3251,56374 Лм355,4222,15968 Лм365,3205,55674 Лм
170345,4259,16766 Лм366,2228,96335 Лм376,3211,76023 Лм
175355,6266,77170 Лм376,9235,66713 Лм387,4217,96383 Лм
180365,8274,37585 Лм387,7242,37102 Лм398,5224,16753 Лм
185375,9281,98013 Лм398,5249,07502 Лм409,6230,47133 Лм
190386,1289,68452 Лм409,2255,87913 Лм420,6236,67524 Лм
195396,2297,28902 Лм420,0262,58335 Лм431,7242,87925 Лм
200406,4304,89365 Лм430,8269,28768 Лм442,8249,18336 Лм
205416,6312,49839 Лм441,6276,09212 Лм453,8255,38758 Лм
210426,7320,010325 Лм452,3282,79667 Лм464,9261,59191 Лм
215436,9327,710822 Лм463,1289,410133 Лм476,0267,79634 Лм
220447,0335,311331 Лм473,9296,210610 Лм487,0274,010087 Лм
225457,2342,911852 Лм484,6302,911097 Лм498,1280,210551 Лм
230467,4350,512385 Лм495,4309,611596 Лм509,2286,411025 Лм
235477,5358,112929 Лм506,2316,412106 Лм520,2292,611510 Лм
240487,7365,813485 Лм516,9323,112626 Лм531,3298,912005 Лм
245497,8373,414053 Лм527,7329,813158 Лм542,4305,112510 Лм
250508,0381,014632 Лм538,5336,513701 Лм553,5311,313026 Лм
255518,2388,615223 Лм549,2343,314254 Лм564,5317,513552 Лм
260528,3396,215826 Лм560,0350,014819 Лм575,6323,814089 Лм
265538,5403,916441 Лм570,8356,715394 Лм586,7330,014636 Лм
270548,6411,517067 Лм581,6363,515980 Лм597,7336,215193 Лм
275558,8419,117705 Лм592,3370,216578 Лм608,8342,415761 Лм
280569,0426,718355 Лм603,1376,917186 Лм619,9348,716339 Лм
285579,1434,319016 Лм613,9383,717805 Лм630,9354,916928 Лм
290589,3442,019689 Лм624,6390,418436 Лм642,0361,117527 Лм
295599,4449,620374 Лм635,4397,119077 Лм653,1367,418137 Лм
300609,6457,221070 Лм646,2403,919729 Лм664,1373,618757 Лм
305619,8464,821779 Лм656,9410,620392 Лм675,2379,819387 Лм
310629,9472,422499 Лм667,7417,321066 Лм686,3386,020028 Лм
315640,1480,123230 Лм678,5424,121751 Лм697,3392,320680 Лм
320650,2487,723973 Лм689,3430,822447 Лм708,4398,521341 Лм
325660,4495,324728 Лм700,0437,523154 Лм719,5404,722013 Лм
330670,6502,925495 Лм710,8444,223872 Лм730,6410,922696 Лм
335680,7510,526274 Лм721,6451,024601 Лм741,6417,223389 Лм
340690,9518,227064 Лм732,3457,725341 Лм752,7423,424092 Лм
 
Вопрос-Ответ:

В: 27000 люмен — парень спятил!
О: 27000 люмен — для помещения с очень ярким фоновым освещением и качественным изображением с контрастностью 5:1.

В: Если я посмотрю с близкого расстояния в объектив инсталляционного проектора яркостью от 10000 Лм, то я ослепну?
О: Может быть.

В: Можно ли взять более яркий или менее яркий проектор?
О: Можно, тогда вы получите контрастность изображения меньше или больше предложенного значения «5:1» (см. ниже). В принципе, больше — лучше.

В: Считается заявленная максимальная яркость проектора?
О: Считается реальная яркость в том режиме, в котором вы будете использовать проектор.

В: Откуда эти цифры?
О: См. ниже

Теперь сама статья...

Вопрос расчета яркости (светового потока) проектора — один из самых первоочередных, и в этой статье я попробую ответить на него по существу, предъявив таблицу рассчета светового потока для ярко освещенных помещений. Итак, для чего нам нужна яркость (световой поток, измеряемый в люменах)? Она нужна, чтобы заполнить большой экран качественным, разборчивым изображением. Чем больше яркость — тем больше экран при том же качестве изображения. При этом надо помнить, что, например, увеличение площади экрана в 4 раза означает, что требования по яркости возрастут в 4 раза, тогда как ширина и высота изображения увеличатся лишь в 2 раза.

А что в данном случае имеется в виду под «качественным» изображением? В освещенном помещении мы будем опираться на контрастность изображения, как показатель не просто красоты, но и разборчивости, но об этом — чуть ниже.

Забыл напомнить еще одну вещь, которая многих опечалит. Когда мы говорим о световом потоке проектора (яркости), нельзя забывать, что он обратно пропорционален точности цветопередачи. У каждого проектора есть «точные» и «очень яркие» режимы изображения. Как правило, также есть некий компромиссный вариант, традиционно именуемый «Презентация». Как правило, он на 20% менее яркий, чем самый яркий режим, но обладает заметно более правильной цветопередачей. С проекторами для домашнего кинотеатра все просто — в темноте надо выбирать точный и неяркий режим. В случае с проекторами для офисов и школ, которые работают в освещенном помещении, наиболее яркий режим у них может сильно разниться по качеству изображения. У одних проекторов он присутствует «для галочки», чтобы формально достичь заявленного светового потока, но ряд параметров качества изображения в нем будет ниже среднего, у других же моделей самый яркий режим может быть вполне «юзабельным», картинка — очень качественной и ее недостатки не будут бросаться в глаза в освещенном помещении. Есть и другие тонкости, такие как «цветовая яркость» и неполное соответствие указанных характеристик реальным (как правило, расхождение невелико). Но идея одна: иногда вы можете рассчитывать на каждый люмен заявленной производителем яркости проектора, а иногда — нет. Как знать наверняка? — Только читая обзоры. Но все же, из всех заявляемых производителем характеристик световой поток считается самой достоверной и легко проверяемой.

Итак, переходим к интересному: 

Определение яркости проектора для освещенного помещения

В освещенных помещениях такой параметр современного проектора, как контрастность, совершенно не важен. Контрастность изображения создается разницей между яркостью освещения в комнате и максимальной яркостью проектора.

Освещенность стены или экрана при выключенном проекторе — это и есть «черный» экран, черный цвет. Белый экран — это, конечно, когда мы включаем проектор в самом ярком режиме, проецируем белый цвет на вышеупомянутую стену или экран и измеряем их освещенность. Контрастность изображения = освещенность2 (с проектором) / освещенность1 (без проектора). Освещенность экрана без проектора может в известной степени варьироваться, но, как правило, она будет где-то между 100 и 300 лк (Люкс). Именно такие цифры получатся в помещении, соответствующем нормам безопасности по освещению, в котором можно комфортно читать и работать с документами.

Раз мы знаем освещенность стены/экрана без проектора, то сможем узнать, какая нам требуется освещенность при включенном проекторе. Для этого нам надо знать желаемую контрастность изображения. Хотите иметь контрастность 4:1 — умножайте освещенность стены на 4 — вот такую освещенность и должен дать проектор для вашей задачи. Освещенность будет требоваться одинаковая при любом размере экрана. А вот световой поток проектора — разный. Чтобы дать одинаковую освещенность на 80-дюймовом экране и 130-дюймовом экране, нужен разный световой поток («Яркость»). Ибо световой поток = освещенность*площадь экрана. 

А какая контрастность нам подойдет?

Для того, чтобы определить приемлемый уровень контратсности, я поставил экран в полностью освещенную комнату, как я уже говорил, в которой можно работать с документами и читать, согласно стандартам безопасности труда. Освещенность экрана, что удивительно, в разных его углах была от 127 до 257 лк, что не было заметно визуально. Средняя освещенность = 189 лк. Далее, с двух проекторов разной мощности в различных режимах проецировалась тестовая таблица:

Вот 4 фотографии, справа подписана полученная при этом освещенность, а также — контрастность, которая эта освещенность нам дает: 

ФотографияОсвещенность
белого экрана, лк
Контрастность (освещенность/189)
6873,6:1
14597,7:1
17619,3:1
290215,3:1


Обратите внимание, что по мере увеличения яркости проектора, камера, отстраиваясь по самому яркому участку, делает задний фон все темнее. На самом деле, фон один и тот же, — ярко освещенное помещение, в котором можно комфортно читать. Визуально изображения с контрастностью 7:1 и выше выглядят хорошо. Первое, с контрастностью 3,6:1 — так себе: читаемость ухудшена, но в целом приемлемо. Последние два варианта (9,3:1 и 15,3:1) выглядели очень здорово. Поэтому предлагаю взять в качестве нормы, или минимума, контрастность 5:1. Это будет качественное и читаемое изображение — не самое плохое и, пожалуй, именно с этой отметки начинается «хорошее» качество.

Итак, нужна контрастность 5:1, «1» — это 189 лк, изначальная засветка экрана фоновым освещением. «5» — это 5*189 = 945 лк. Это — нужная нам освещенность изображения, включая фоновую засветку, из которой проектор дает 945-189 = 756 лк.

Итак, вопрос: сколько мне нужно люмен, чтобы получить экран площадью x м2?

Ответ: 756 * x люмен.

К примеру, 80-дюймовый экран. Это примерно 172 см x 108 см для разрешений WXGA и WUXGA (соотношение сторон 16:10). Площадь = 1,86 м2, требуемый световой поток проектора  756*1,86 = 1404 Лм!!! 

Теперь можно вернуться к таблице в начале статьи!

Нет комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.