Этот пост открывает серию статьей, в которых мы расскажем о наиболее популярных мифах о проекторах, с которыми постоянно приходится сталкиваться и нам, и нашей службе техподдержки. Здесь мы будем стремиться максимально объективно и научно обосновать, почему мы считаем те или иные утверждения касательно проекторного оборудования мифами, и как с ними бороться (и не дать им исказить истинную сущность того, что проекторы могут, и чего не могут).
Начнем с особого мифа, который уже давно прочно закрепился в умах потребителей по всему миру. Давайте уже его развенчаем!
«Проекторы не дают качественного изображения в освещенном помещении».
Наверняка вы не раз слышали что-то подобное. Это утверждение, несмотря на свою видимую простоту, вызывает множество вопросов:
- Насколько сильно освещено помещение?
- О проекторе с какой яркостью мы говорим?
- Какого размера экран?
Утверждать что-либо не имея ответов на эти вопросы – это как заявлять, что «паркетник» совершенно не годится для езды по бездорожью: без конкретики это пустые слова, не более.
Специально для этой публикации я провел эксперимент: в большой переговорной комнате в нашем офисе на светло-серую стену проецировалось большое изображение шириной 300 см (т.е. диагональю около 140 дюймов). Для изучения вопроса взял домашний проектор Epson EH-TW6600 (яркость 2500 Лм) и новый инсталляционный проектор Epson EB-L1100U (лазерный инсталляционный проектор с яркостью 6000 Лм, о котором мы рассказывали в блоге ранее).
Поначалу использовалось максимальное освещение в помещении, а проекторы работали как в режиме максимальной яркости, так и максимальной точности. Камера снимает в автоматическом режиме в связи с тем, что при изменении светового потока проектора меняется динамический диапазон всего кадра (о нем ниже), а оценка экспозиции установлена в «средневзвешенный» режим, который примерно позволяет оценить то, как человеческий глаз адаптировался бы в тех или иных условиях освещения. Получилась следующая последовательность фотографий:
Два фото слева – инсталляционный проектор, справа – домашний. Что же мы наблюдаем?
Первое, что бросается в глаза, это то, что в «точных режимах» (например, «sRGB») качество изображения вовсе не выглядит более высоким. Во-вторых, нам нет никакого дела до контрастности этих проекторов, поскольку на «черный» цвет влияет в данном случае лишь комнатное освещение. Это хорошо видно на фотографиях – «черный» цвет на самом деле имеет освещенность стены, и на всех фотографиях его яркость одинакова, поскольку одинакова освещенность в помещении.
Однако камера настраивается и по ярким участкам изображения, и на тех снимках, где проектор демонстрирует максимальную яркость, черный цвет выглядит более темным. И для нашего зрения эффект будет похожим: при одинаковом освещении более яркое изображение будет способно создать более глубокий черный цвет. Визуально, конечно же.
В общем, контрастность изображения – это величина света от проектора, поделённая на освещенность, которую дают лампы освещения в комнате. Ничего не напоминает? Разница между минимальным и максимальным значением… Точно! Это же хрестоматийное определение динамического диапазона! В нашем случае, правда, речь не о фото, а о проекции, поэтому воспользуемся другим определением, которое большинству из нас давно хорошо знакомо – контрастностью.
В качестве единиц измерения берем люксы (лк). После измерений выясняется, что по центру экрана имеем освещенность в 145 лк. Встречайте – это наш «черный цвет», т.е. минимально возможное значение самого темного участка изображения в данном помещении. Увы, современные технологии не позволяют проекторам «проецировать» поток «поглощающих свет антифотонов» на поверхность, поэтому приходится работать с тем, что имеем.
При этом 145 лк освещенности мы имеем на стене в максимальном отдалении от источников света. Освещенность же на ближайшей горизонтальной поверхности – аж 440 лк, а в другом конце конференц-зала – все 540 лк! Подобные условия соответствуют рабочим местам в чертежных бюро и лабораториях, тогда как в обычных офисах и конференц-залах должно быть ~200 лк. В общем, условия для тестируемых проекторов немного экстремальные, но нам не привыкать. К слову, в обычной квартире освещенность рабочих поверхностей редко превышает 100 лк.
Считаем контрастность
Теперь замерим яркость, которую проекторы выдают при выводе чистого белого экрана, и поделим ее на наш «черный цвет» освещенностью 145 лк. Получим значение реальной контрастности, на которую можно рассчитывать при эксплуатации того или иного проектора в нашем освещенном помещении.
В результате имеем следующие уровни контрастности для каждого изображения из первого примера:
- 11,5:1 (Epson EB-L1100U, режим максимальной яркости)
- 7:1 (Epson EB-L1100U, режим максимальной точности)
- 7:1 (Epson EH-TW6600, режим максимальной яркости)
- 4,5:1 (Epson EH-TW6600, режим максимальной точности)
Мы уже не раз подчеркивали, что в освещенном помещении более контрастен тот проектор, который ярче и может «перебить» фоновое освещение, поэтому тут никаких сюрпризов. В итоге использовать в подобных условиях самый точный режим не имеет смысла. Более того, в нем мы теряем дополнительную яркость, которая ох как необходима для увеличения значения контрастности в нашем хорошо освещенном конференц-зале.
Еще раз напомню, что мы мерим контрастность экрана диагональю в 140 дюймов. С учетом закона обратных квадратов уменьшение размера экрана даже на 25% даст значительный прирост яркости результирующего изображения, что позволит получить достаточно контрастную картинку даже в таких, мягко говоря, сложных условиях.
Гасите свет!
Давайте сделаем еще одну серию снимков, погасив часть ламп освещения:
Значительно лучше! При освещенности экрана в 23 лк, полученные уровни контрастности составляют:
- 58:1 (Epson EB-L1100U, максимальная яркость)
- 29:1 (Epson EH-TW6600, максимальная яркость)
- 14:1 (Epson EH-TW6600, sRGB)
Освещенность ближайшей к экрану рабочей поверхности – 39 лк, дальней – 218:
Заглянув в Википедию, я обнаружил, что для чтения достаточно как раз 30-50 лк. То есть, это тоже вполне себе освещенное помещение. В данном случае, благодаря грамотному разделению источников света возле экрана можно оставить вспомогательное освещение, при котором экран окажется в наиболее темном участке помещения, что дает заметный бонус к контрастности результирующего изображения.
Кстати, вы обратили внимание, что по фотографии выше даже и не скажешь, что разница между двумя участками стола по освещенности столь велика? А вот для качества проецируемого изображения это – большая разница, и очевидно, с какой стороны надо ставить экран.
Освещенное – не обязательно переосвещенное
Если не стоит задачи обеспечить достаточную для чтения освещенность, то для того, чтобы нормально ориентироваться в помещении, может быть достаточно и 5 лк. Такая освещенность типична для коридоров в квартирах и хорошо освещенных подъездов. На самом деле, можно делать еще меньше… и где-то на этом уровне освещенности контрастность самого проектора уже начнет играть роль, поскольку «черный» на нашем уже слабо освещенном источниками света экране будет уже намного темнее, и влияние самого проектора, его засветка, может дать о себе знать.
Само собой, в полной темноте есть шанс приблизиться к тому уровню контрастности, который заявляет производитель (к слову, у лазерного Epson EB-L1100U просто ошеломительная контрастность благодаря новому источнику света).
3LCD vs DLP. Снова
Хотите – палками бейте, но снова вынужден вспомнить о фундаментальной разнице технологий 3LCD (3 матрицы) и DLP (1-матрица).
Почему трехматричные проекторы для освещенных помещений – лучший выбор? Дело в том, что трехматричная технология (и мы не устанем это повторять) работает одновременно с тремя цветами, сразу выдавая цветное изображение, тогда как одноматричные проекторы работают с одним цветом в каждый момент времени, что снижает их эффективность и вынуждает часто, очень часто прибегать к усилению белого цвета, чтобы достичь столь же высокой паспортной яркости. Такое усиление цвета достигается… Вы правильно догадались – увеличением доли белого цвета во всем изображении. Вот только цветным участкам достается меньше света и цвета буквально угасают.
Прошу:
Выходит, что 3LCD-проектор и одноматричный проектор с одинаковой мощностью лампы могут выдавать, например, 3000 люмен по белому цвету, но при этом 3LCD-проектор отобразит настолько яркие базовые цвета (красный, зеленый, синий), что сумма их яркостей тоже будет стремиться к 3000 люмен (что логично). А вот одноматричный проектор в самом ярком режиме может дать 1500 люмен цветовой яркости, а может и 1000 – как будет угодно производителю и в зависимости от того, какое цветовое колесо вертится в выбранной модели проектора.
Если взглянуть на изображение, которое мы проецировали в качестве примера, то подобное падение цветовой яркости будет означать падение контрастности цветных участков изображения в 2-3 раза в самом ярком режиме, хотя бесцветные участки сохранят такой же контраст. Вот вам и преимущество!
Если честно, мне нравится, как у проекторов Epson картинка выглядит в самых ярких режимах. Цвета, конечно, не столь правильные, как в «самых точных» режимах, но эти самые точные режимы не смотрятся так зрелищно в условиях освещенного помещения. А раз нет желания из яркого режима переключаться в точный, то все сделано правильно!
Конечно, одним из недостатков изображения любого проектора в освещенном помещении является черный цвет (точнее его условное отсутствие), но приведенные нами фотографии показывают, как черный цвет визуально становится таковым, если соседний участок изображения в несколько раз ярче. Глаз отстраивается по яркому, и там, где только что была освещенная стена, внезапно обнаруживается черный цвет. Одну причину данного явления мы уже описали, и она носит чисто оптическую природу.
Но есть и еще одна – более «психологического» характера...
Иллюзия контрастности
При определенном пороговом значении разницы между темным и светлым участком изображения срабатывает т.н. иллюзия с тенью на шахматной доске, когда в реальности соседние клетки – всего лишь разные оттенки серых и клетка в тени кажется светлее, в то время как обе клетки имеют один оттенок. Все это становится возможным благодаря особенностям работы нашего . И это именно тот минимальный уровень контрастности, к которому мы стремимся.
Итоги в цифрах
Что касается контрастности, то минимальное значение контрастности изображения, на котором будет читаться текст – это около 5:1. А если взять проектор поярче и получить соотношение яркого света проектора к уровню фонового освещения в 15:1, то это уже вполне себе приятная глазу картинка, на которой можно смотреть, например, сериалы, всяко-разные динамичные игры и телепередачи.
И ещё нагляднее
На CnewsTV есть неплохое видеосравнение проекторов для офиса. Если не отвлекаться на различие технологий рассматриваемых проекторов, в обзоре наглядно показано, что самым контрастным проектором в освещенном помещении оказался самый яркий.
Впрочем, для нас с вами уже ничего нового.
Автор: Seiko Epson Corp.
