Artykuł archiwalny
Wpis powstał w okolicy roku 2007 i po części jest nadal aktualny. Parametry techniczne i kontrast generowany przez współczesne projektory do kina domowego i telewizory oczywiście zmienił się diametralnie (na lepsze). Współcześnie też stosuje się więcej typów i metod pomiarowych dla kontrastu. Z racji na fakt, że tekst ma charakter archiwalny należy go traktować jako ogólne wprowadzenie do tematu.
Jasność
Inaczej nazywana „siłą światła” (czasami używa się także określenia luminancja). Jest to jeden z najważniejszych parametrów projektora, ponieważ to on głównie decyduje o jego zastosowaniu (im większa sala oraz im więcej światła zewnętrznego znajduje się w pomieszczeniu, tym większa jest potrzebna jasność). American National Standards Institute usystematyzował metodę mierzenia lumenów w specyfikacji ANSI i podawana jest ona w ANSI lumenach. Dzięki temu klienci mają możliwość łatwiejszego i obiektywnego porównywania jasności poszczególnych modeli pochodzących od różnych producentów. Metoda ta polega na tym, iż jasność mierzy się w 9 punktach na obrazie – wartość średnia z tych pomiarów jest podawana jako nominalna jasność danego urządzenia.
Kontrast
Stosunek pomiędzy bielą a czernią. Im większy jest współczynnik kontrastu, tym większa jest zdolność projektora do wyświetlania subtelnych odcieni kolorów, jak i mniejsza wrażliwość na silne światło otoczenia. W przemyśle produkcyjnym projektorów stosuje się 2 metody:
1) W metodzie pomiaru Full On/Off mierzy się współczynnik pomiędzy jasnością światła generowanego w przypadku obrazu całkowicie białego (Full On) oraz jasnością światła generowanego w przypadku obrazu całkowicie czarnego (Full Off).
2) W metodzie pomiaru ANSI korzysta się ze wzoru szachownicy zbudowanej z 16 naprzemiennie ułożonych białych i czarnych prostokątów. Średnia jasność światła z białych prostokątów jest dzielona przez średnią jasność światła z czarnych prostokątów; w ten sposób uzyskuje się współczynnik kontrastu ANSI.
Rys. Plansza testowa do pomiaru kontrastu według specyfikacji ANSI.
Pomiarów należy dokonywać w maksymalnie zaciemnionym pomieszczeniu.
Kontrast można generalnie określić następującym wzorem: średnia jasność pola białego / średnia jasność pola ciemnego
Z wzoru tego jasno wynika, że łatwiej i szybciej można poprawić kontrast zmniejszając poziom jasności czerni aniżeli zwiększając poziom jasności bieli.
Podczas porównywania współczynników kontrastu różnych projektorów należy się upewnić, że porównywane są te same typy kontrastów. Dla tego samego projektora kontrast FullOn/Off stanowi zawsze liczbę większą niż kontrast ANSI (co najmniej o 25%).
Ile w rzeczywistości wynosi kontrast typowych projektorów?
Projektory do domu, czyli tzw. projektory kinowe oferują obecnie znacznie wyższy parametr kontrastu niż był możliwy do uzyskania 10 lat temu. Wbrew obiegowej opinii kontrast w projektorach kinowych nie zwiększa się z roku na rok, czy też z jednej linii modelowej na kolejną. Widoczne skoki jakościowe są widoczne raczej na przestrzeni 4-5 lat, a nie 1-2. Tak więc projektory domowe z przed 2 lat niekoniecznie muszą mieć gorsze parametry kontrastu niż modele tegoroczne. Bardziej zauważalną i widoczną tendencją jest zwiększanie jasności projektorów. Z roku na rok projektory domowe oferują coraz to wyższą jasność. Dzieje się to z dwóch powodów. Uzyskanie wyższej jasności jest nieco łatwiejsze, a także siłą napędową jest HDR, który wymaga wysokiej jasności do uzyskania satysfakcjonującego poziomu.
Wracając jednak do zagadnienia kontrastu w projektorach do kina domowego.
Urządzenia domowe w klasie wyższej dysponują kontrastem natywnym na poziomie ok. 12:000 – 30 000:1. Natywny kontrast oznacza, że pomiar jest osiągany przy wyłączeniu wszelkich opcji ingerujących mechanicznie w regulacje natężenia jasności (np. dynamiczne przysłony). Urządzenia wyposażone w układ dynamicznej przysłony (posiadające dynamiczny kontrast) potrafią zwiększyć kontrast natywny nawet o 10 – 15 razy. uzyskując tym samym kontrast na poziomie 120 000 – 500 000:1.
Jeśli chodzi o o kontrast ANSI sytuacja jest nieco bardziej skomplikowana. Projektory domowe dysponują kontrastem ANSI zwykle na poziomie 150 – 500:1. Najczęściej jednak oscylują w okolicy 250:1. Najwyższe parametry kontrastu ANSI uzyskiwane są przez projektory klasy High End z bardzo drogą i zaawansowaną optyką.
Tak więc to, iż w rzeczywistości kontrast oferowany przez projektory jest znacznie mniejszy od tego na papierze nie jest najważniejsze. Czułość naszego oka a także pewna ilość oświetlenia w naszym pomieszczeniu projekcyjnym i tak znacznie obniża ten parametr. Należy pamiętać, iż właśnie oświetlenie a także wymiary pomieszczenia (odległość ekranu od ścian i sufitu), kolor ścian oraz oczywiście jakość samego ekranu (polecamy artykuł „9 rzeczy do rozważenia przed zakupem ekranu„) ma decydujący wpływ na ostateczny kontrast: te czynniki mogą pięciokrotnie zmniejszyć jego wartość!
Kontrast projektora
Temat właściwie powinien nosić nazwę „jak producenci prześcigają się w pomysłach na wykazanie najwyższego parametru kontrastu dla swoich urządzeń”. Byłoby to bardziej właściwe określenie na sytuację która ma miejsce przy podawaniu parametru w specyfikacji projektorów (ta sytuacja ma miejsce również w przypadku telewizorów). Najczęściej realne wartości dla kontrastu nie mają odzwierciedlenia w dokumentacji producenta, a jeśli już mają to na ustawieniach które zdecydowanie nie są rekomendowane dla kina domowego.
Jak to się wszystko zaczęło
Dawno, dawno temu …jeden z producentów zorientował się, że kontrast jest świetnym elementem marketingowym, za pomocą którego można skierować uwagę na cyferki w ulotkach informacyjnych, przy jednoczesnym odwróceniu uwagi od komponentów, które przy budowie projektora zostały użyte. Takie rozwiązanie jest z pewnością dużo tańsze niż inwestowanie w drogie podzespoły (dobra optyka projektora to koszt ok. 1000 USD, czyli cena budżetowego urządzenia), których ni jak nie można porównać bez posiadania fachowej wiedzy. Producenci doskonale sobie zdawali sprawę, że „lekkie” nagięcie wartości kontrastu w specyfikacji i tak nie zostanie zweryfikowane przez zwykłego użytkownika. Jako, że pozostali producenci nie mieli zamiaru tracić swoich klientów – podążyli drogą „wysokiego kontrastu”.
Doszło do tego, że osoby myślące o zakupie urządzenia kierują się specyfikacją, a nie swoim zmysłem wzroku. Specyfikacje z kolei rosną w identyczny sposób jak wyniki firm w skutek wirtualnej księgowości. Tak powstała machina która sama siebie nakręca…
Jakie są zasady mierzenie kontrastu, czy takowe w ogóle istnieją?
Sprawa byłaby prosta, gdyby istniał standard określający szczegółowo zasady pomiaru. W chwili obecnej panuje w tym obszarze zupełna samowolka, niektórzy producenci dokonują pomiaru na chipsecie (wewnątrz projektora), a niektórzy zaraz przy obiektywie. Oczywiście byłoby znakomicie gdybyśmy mogli oglądać film wkładając głowę do projektora lub oglądać obraz z samego obiektywu – niestety to niemożliwe.
Część producentów wpadła na doskonały pomysł, aby mierzyć kontrast (kontrast On/Off jest mierzony stosunkiem pola maksymalnie jasnego do pola maksymalnie ciemnego, patrz szczegóły) ustawiając odpowiednio jasność na maksymalnych ustawieniach, a następnie na minimalnych.
Jak widać sposobów na „podkręcenie” parametrów jest mnóstwo…
Kolejną istotną sprawą jest fakt, że kontrast On/Off jest bardzo rzadko spotykany w kinie domowym. Najczęściej elementy ciemne mieszają się z jasnymi, występując równocześnie w wyświetlanych scenach. Tym sposobem pomiar na zasadzie On/Off nie miałby aż tak realnego uzasadnienia jak pomiar ANSI chceckboard.
Polega on na mierzeniu elementów ciemnych i jasnych występujących na ten samej planszy (wyświetlanym obrazie). Wielu specjalistów i testerów trzyma się właśnie tej metody pomiaru, jednak wartości ANSI są na tyle niskie, że nie byłyby w stanie przykuć uwagi potencjalnego nabywcy w taki sam sposób jak wartości On/Off.
Projektory LCD
Z historycznego punktu widzenia, technika LCD była bardziej narażona na niedostatki w kontraście w wyniku samej technologii blokowania światła. Światło przez cały czas wydostaje się z lampy i pada na matryce, pozostawał problem co zrobić aby jego ilość drastycznie zmalała.
Producenci znaleźli sposób na „wyciśnięcie soków” z matryc LCD wynajdując system dynamicznej przesłony.
Polega to na tym, że w ciemnych scenach przesłona się zamyka i niewielka ilość światła wydostaje się z projektora (zatem uzyskujemy jeszcze mniejszą jasność co przekłada się na wyższą wartość „maksymalnej” czerni). W scenach jasnych przesłona otwiera się i spora ilość światła wydostaje się (co podnosi nam z kolei licznik ze wzoru na kontrast On/Off, a w konsekwencji cała wartość dla kontrastu nam się zwiększa).
W przypadku niektórych projektorów (np. Epson TW600) potrzeba aż ok. 10 sekund zanim przesłona nam się zamknie do minimalnego poziomu i uzyskamy tym samym najlepszą czerń. Zatem dla filmu w której sceny są dynamiczne – wartość maksymalna kontrastu nawet nie będzie możliwa do uzyskania. W przypadku urządzeń LCD sensowniejszym i jednocześnie uczciwszym rozwiązaniem byłoby podane zakresu kontrastu jaki może się pojawić podczas seansu.
Projektory DLP
W przypadku projektorów DLP sprawa jest nieco bardziej klarowna, chociaż oczywiście kwestie pomiaru kontrastu są tak samo dyskusyjne. Producenci urządzeń DLP z reguły (są wyjątki jak np. Panasonic z serii DW7000) nie stosują na dzień dzisiejszy dynamicznych przesłon (IRIS), a jedynie manualne (np. Sharp Z12000). Kontrast jest stały dla danego ustawienia (minimalne lub maksymalne) i nie ulega on dynamicznym zmianom jak w przypadku LCD. Jest to przyjemniejsze dla oka i sprawia lepsze wrażenie niż dla systemu dynamicznych przesłon. Niektórzy określają kontrast projektorów DLP jako „stały” natomiast projektorów LCD jako „zmienny”.
Wnioski
Na koniec wypadałoby wspomnieć, że nawet jeśli pomiary były dokonywane przez producenta rzetelnie, to z całą pewnością odbywały się one w laboratorium, gdzie nie pojawiało się jakiekolwiek zbędne światło. Pomieszczenia te z reguły są ciemniami, gdzie ściany i sufit są pokryte czarnymi materiałami doskonale pochłaniającymi światło.
Tym samym prawie niemożliwe jest uzyskanie podobnych wyników w naszym domowym salonie, czy nawet specjalnie zaprojektowanej salce.
Przeglądając specyfikacje projektora powinniśmy sobie zdawać sprawę, że producent użył wszystkich możliwych sztuczek, aby projektor jak najlepiej wypadł „na papierze”, a ten jak wiadomo jest cierpliwym i wszystko zniesie.
Kontrastu projektorów LCD nie powinniśmy porównywać z DLP, chyba że używają tych samych rozwiązań. Nie zawsze kontrast wyższy w specyfikacji wygląda lepiej od tego z niższym parametrem.
Kontrast jest tylko jednym z WIELU elementów decydujących o klasie urządzenia. Jego prawidłowe odczytanie w oparciu o kartę katalogową jest jednak bardzo trudne, a często wręcz niemożliwe. Porównywanie też parametrów kontrastu projektora bez znajomości parametrów obrazu przy jakich pomiar został dokonany (temperatura barwowa, gamma, współczynnik rzutowania) – sprawiają że jeszcze trudniej jest porównywać ze sobą urządzenia. Najlepszym wariantem byłoby, gdyby przed pomiarami zawsze była wykonana kalibracja projektora do tych samych ustawień co drugie urządzenie, które bezpośrednio chcemy porównać.
