Размышления об уровнях яркости, или как "яркий" режим становится "точным"

Данная статья является предостережением всем тем, кто берет в руки пульт с намерением настроить картинку проектора. Пусть стремление к идеальной картинке не затмит базового правила: 

Удостоверьтесь, что вы отличаете цвет с яркостью 95% от того же цвета с яркостью 100%. Другими словами, градации яркости цвета должны быть плавными от 0% (черного) до 100% (белого). Иначе вы теряете детали.

С некоторых пор я оцениваю световой поток проектора только после регулировки настройки меню «Контрастность». Эта настройка не имеет ничего общего с контрастностью изображения, ее задача — помочь вам добиться плавного увеличения яркости вплоть до 100%. Вот пример картинки, способной ответить на множество вопросов:

У большинства бюджетных проекторов для бизнеса и образования, если не трогать эту настройку, не получится получить плавного перехода от 0% (черного) до 100% (белого). Белый будет достигнут на 90%, 80% и т.п. А это значит, что будут потеряны детали около белого:

Я говорю о ярких режимах проектора, таких как «Динамический», в которых он дает яркость, заявленную в спецификациях. Однако, стандарт измерения светового потока ANSI не обязывает замерять световой поток при сохранении всех градаций серого от 90% до 100% — там используется тестовое изображение с более резкими переходами:

Убавляя настройку «Контрастность», мы достигаем момента, когда видны все градации от серого до белого и дальнейшее снижение контрастности приведет к снижению яркости проектора (а вместе с ней, конечно, и контратсности изображения):

И все же, получив хорошие градации серого, никто вам не гарантирует, что точно так же будут различимы все градации красного, зеленого и синего! Они могут по прежнему оставаться срезанными:

И вам предстоит продолжать снижение уровня настройки «контрастность», пока вы не обнаружите, что яркость цветов плавно изменяется на всем интервале от 0 до 100%. Эта манипуляция на многих недорогих проекторах будет вам стоить огромной потери яркости. Добро пожаловать — вы только что собственными руками приблизили яркий режим проектора к точному режиму. Как правило, так и есть — точные режимы (например «Кино») в 2-3 раза менее яркие, чем самый яркий.

Однако, мы говорим сейчас об одновременном повышении/понижении общей яркости. Давайте вернемся к вопросу — из чего состоит общая яркость? У большинства устройств белый цвет — это одновременное свечение красного, зеленого и синего. Кроме DLP проекторов — там, помимо этих трех, могут иметься небольшие доли других цветов — голубого, пурпурного, желтого, а также — белый сам по себе. Вообще говоря, цветообразование у DLP проекторов непостижимо и неописуемо, хотя в целом принцип тот же — белый цвет образуется из суммы красного, зеленого и синего, а в бюджетных моделях проектор может проецировать белый сам по себе. Короче говоря, белый цвет формируется из красного, зеленого и синего, а у DLP может формироваться из красного, зеленого и синего, а может — из к, з, с + белый для форсажа яркости.

У многих проекторов имеется возможность отдельно регулировать уровни красного, зеленого и синего. Это и есть настройка знаменитого «Баланса Белого». Что есть ББ?

Калибровочная программа показывает баланс белого устройства в интервале от 0% до 100% яркости. Изображение имеет зелено-желтый оттенок:

Конечно, оттенок будет поменьше, но суть такова.

Мы знаем, что изображение может быть теплым, холодным, зеленоватым, пурпурным. В каждом случае речь идет о том, что красный, зеленый и синий не сбалансированы по яркости. К примеру, если красный слабее, чем требуется, то синий и зеленый дадут изображению небесно-голубой (циановый) окрас. Соответственно, баланс белого настраивается по картинке с нейтральными цветами — переходом от черного к серому и дальше — к белому. Все это — оттенки белого, или «оттенки серого». Можно называть как угодно — это одно и то же. Регулируя уровни красного, зеленого и синего, мы пытаемся добиться абсолютно нейтрального белого/серого, но мы не будем углубляться в процесс калибровки...

Основное правило таково: раз проектор формирует изображение с помощью красного, зеленого и синего, то у каждого из этих цветов есть предельная яркость. У большинства ламповых проекторов яркость зеленого существенно выше, чем требуется для создания нейтрального белого. Один из двух оставшихся цветов при этом доминирует над другим, — обычно синего больше, чем требуется. Это и приводит нас к идее различных режимов изображения! А именно:

В самом ярком режиме мы разрешаем картинке иметь зеленый оттенок в той степени, в которой у нас имеется совесть. Как правило, сверхъяркий режим используется при ярком свете и не бросается в глаза из-за общего ухудшения качества изображения.

Менее яркий и более правильный режим — «Презентация». В нем мы опускаем уровень зеленого до уровня синего или ниже. Изображение получает голубой, либо синий оттенок. Во-первых, отличить нейтрально-серый от серого с примесью синего или голубого сложнее всего. Во-вторых, освещение в помещении зачастую «теплое», то есть желтоватое, а синий цвет как раз компенсирует, обнуляет желтый. Поэтому есть мнение, что синий оттенок в режиме «Презентация» дает порой даже более правильную картинку, чем если бы она изначально имела правильный (нейтральный) баланс белого и оказалась окрашена желтыми люминесцентными лампами.

И, наконец, опустив и зеленый и синий цвета до уровня красного, мы получаем нейтральную шкалу серого и правильный оттенок изображения. Вот вам и режим «Кино», самый точный и самый неяркий по очевидной причине — мы отсекли часть синего и зеленого, которые вносили вклад в яркость. 

Сказанное выше предостерегает нас от одной важной ошибки: чтобы добиться правильного баланса белого, мы опускаем уровень более ярких цветов до менее ярких, а не поднимаем уровень менее ярких до более ярких. К примеру, если бы мы попытались скорректировать баланс белого у самого яркого режима проектора путем увеличения яркости красного и синего до уровня зеленого, мы бы сразу пришли к ситуации, когда наш драгоценный тестовый рисунок напомнил бы нам о нашей наивности:

Самое смешное состоит в том, что, пройдя полноценную пошаговую процедуру  калибровки с использованием дорогущего программного обеспечения и приличных инструментов измерения цвета, можно получить внешние признаки того, что проектор настроен просто идеально:

Тем не менее, включив наш простейший тестовый рисунок, мы вдруг обнаружим, что потратили несколько часов впустую — мы педантично возились с оттенками цвета в то время, как по яркости у нас был полный караул, для определения которого не нужно ни оборудовния, ни специальных программ. Учитывая, что большинство цветовых моделей располагают оттенок цвета и его насыщенность на плоскости xy, яркость находится на плоскости Z и ее можно элементарно проглядеть. 

Помимо настройки баланса белого, уровни яркости отдельных цветов можно сбить при настройке цветового охвата (если у проектора есть такая возможность — управление отдельными цветами). К примеру, мы хотим точнее разместить зеленый цвет на нашей плоскости, чтобы цветовой охват совпал с sRGB. Догадываемся ли мы, что, регулируя насыщенность цвета, меняется его яркость, сокрытая в измерении Z? Или программа калибровки говорит нам: «подтяни яркость зеленого». А потом вдруг выясняется, что мы опять срезали градации яркости цветов где-то около 100%.

Имея под рукой простейший тестовый рисунок с градациями белого, красного, зеленого и синего, юный настройщик проектора не боится наступить на грабли!

Напоследок хотелось бы подчеркнуть, что данная статья изобилует всевозможными упрощениями.

Нет комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.