Гамма BT.1886: 10 Вопросов, 10 Ответов

С тех пор, как Международный Союз Электросвязи (ITU) принял стандарт BT.1886 в качестве рекомендуемой гамма-функции для плоских панелей, используемых в производстве HDTV контента (в 2011 году), начали возникать различные непонимания относительно, как полезности этой функции, так и ее применимости «в полевых условиях» при калибровке дисплеев.

Поскольку калибровочное программное обеспечение CALMAN 5.2 от компании SpectralCal было первым, в котором гамма BT.1886 стала целевой по умолчанию для HD стандарта Rec.709, то, настало время нам прояснить все непонимания относительно преимуществ использования BT.1886.

Нижеследующие вопросы и ответы призваны разъяснить, чем стандарт BT.1886 отличается от предшествующих и какие привилегии он дарует.

1. Что есть гамма?

Также именуемая E.O.T.F. (Electro-Optical Transfer Function), гамма — это функция, характеризующая изменение видеосигнала при переходе от черного к белому. Гамму также можно охарактеризовать, как формализованную взаимосвязь между входным сигналом (слово «электро-») и уровнем яркости экрана (слово «оптическая-»).

Гамма-функции нелинейны. В данный момент для калибровки плоских ТВ все еще используют стандарты калибровки, установленные в эпоху, когда ЭЛТ-дисплеи были нормой и стандартом. Поскольку современные плоские дисплеи по своей природе ведут себя иначе, чем ЭЛТ-дисплеи, то им приходится использовать специальную нелинейную функцию для подражания поведению старой технологии.

Для этих задач использовалось несколько различных функций. Большинство из формул опирались на степенную функцию (например x2.2) с показателем в диапазоне от 2.0 до 2.4.

2. Что такое BT.1886?

BT.1886 — рекомендованная для HD дисплеев гамма-функция, созданная и взятая на вооружение Международным Союзом Электросвязи (ITU) в марте 2011.

3. Зачем нужен BT.1886?

«В полевых условиях» использовались различные гамма-функции, но единого стандарта не было. Создание единого стандарта для гаммы позволяет с большей легкостью обеспечить одинаковое отображение одного и того же контента на каждом дисплее. 

И все же, стандарт BT.1886 ценен не только потому, что он — стандарт. Он также дает несколько однозначных преимуществ по сравнению с ранее используемыми методами. Прежде всего, BT.1886 точнее, чем степенные функции, имитирует поведение ЭЛТ экранов, а это обеспечивает более единообразное воспроизведение контента на экранах, использующих различные технологии (например ЭЛТ и ЖК).

Даже более важно то, что, в отличие от предыдущих гамма-функций, в которых оттенки темно-серого, близкие к черному, было сложно разглядеть (в особенности если экран обладает свойством подсвечивать черный, то есть уровни черного чуть выше, чем хотелось бы), BT.1886 обеспечивает более четкое разделение градаций почти-черного на уровнях, близких к черному.

4. Чем BT.1886 отличается от ранее используемых гамма-функций?

Ранее используемые гамма-функции опираются на идеальный черный цвет с нулевой яркостью, который достичь способны лишь несколько устройств на планете. Вместо этого, BT.1886 учитывает способность вашего устройства воспроизводить черный.

Предыдущие гамма-функции также не могли адекватно взаимодействовать с настройками «яркость» и «контраст» в меню устройства.

5. Как BT.1886 достигает этих улучшений?

Joel Barsotti, начальник разработки ПО в SpectralCal, объясняет: «BT.1886 — это как возможность передвигать конечные точки (уровни черного и белого вашего дисплея, „яркость“ и „контраст“) вверх и вниз по самой кривой, сохраняя таким образом пропорции этой кривой. Это дает нам больше различимых оттенков в темной части кривой.»

6. Можете показать, как выглядит разница?

Приведенная ниже диаграмма показывает яркость по оси Y на логарифмической шкале. В случае с данным примером, желтая линия показывает BT.1886, а серая — функцию с показателем степени 2.4 (наиболее популярная формула гаммы до ввода BT.1886).

Замеры были взяты с LCD панели с уровнем белого 100 кд/м2 и уровнем черного в 0,05 кд/м2. (То есть, это график, опирающийся на реальные измерения показаний на экране, включая нежелательную засветку черного — Myprojector)

Как вы видите, BT.1886 почти неотличима от гаммы 2.4 на ярком участке шкалы, но дает существенную разницу около черного. Обратите внимание, насколько кривая BT.1886 ровная и плавная, тогда как степенная функция 2,4 при приближении к черному искривляется.

CalMAN Color Comparator четко обозначает эти отличия:

Нижняя половинка каждого прямоугольника показывает уровень яркости у BT.1886, тогда как верхняя — у гаммы «2.4». Теперь обратите внимание на то, как BT.1886 избавляется от эффекта неразличимости полутонов в тенях, которые у 2.4 будто обрезаны.

7. Нужно ли использовать BT.1886?

Да. SpectralCal рекомендует использовать BT.1886 для всех задач, связанных с High Definition видео (то есть, со стандартом ITU-R BT.709).

С момента выхода версии 5.2 программы CalMAN, гамма-функция BT.1886 стала для цветового пространства Rec.709 использоваться по умолчанию.

BT.1886 быстро внедряется в практику, особенно в областях теле- и киноиндустрии, например при съемках, постпродакшен и транслировании.

8. Когда не нужно использовать BT.1886?

Если вы стремитесь попасть в стандарт цветового пространства, в котором определяется своя гамма-функция, то ее и следует использовать.

К примеру, если вы пытаетесь достичь цветового пространства DCI (Digital Cinema Initiative), то нужно использовать DCI гамму.

9. Каковы основные преимущества использования BT.1886?

BT.1886 дает «более одинаковую» картинку у различных дисплеев, позволяя воспроизводить один и тот же сигнал более единообразно. 

Поскольку стандарт BT.1886 был быстро и решительно принят производителями контента, настройка вашего устройства на BT.1886 также даст вам наилучшую возможность увидеть видеоконтент таким, каким он был создан.

Наконец, BT.1886 почти всегда даст вам более чистое разделение градаций, близких к черному.

10. Где можно узнать больше?

Спецификация ITU BT.1886 доступна здесь: http://www.itu.int/rec/R-REC-BT.1886-0-201103-I

Вопросы технического характера относительно стандартов и научной стороны видеокалибровки всегда можно размещать на форуме поддержки CalMAN:  http://www.spectracal.com/forum/


Источник: SpectralCal.com

 

Нет комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.