Zakaj je kalibracija tv pomembna

Televizorji so lahko zunaj okna videti rahlo zatemnjeni (zahvaljujoč energijsko učinkovitim prednastavitvam) ali divje razstreljeni in obarvani (v trgovinah ali živahnih načinih). Nekaj ​​minutnega pokukanja po menijah televizorja lahko odpravi te težave in ustvari veliko lepšo sliko, ki je lažja za oči in bolj zvesta filmu ali oddaji, ki jo gledate.

Če želite popolno sliko ali čim bližje, morate umeriti televizor. To lahko storite sami: kdorkoli z predvajalnikom Blu-ray lahko izvede osnovno umerjanje s testnim diskom, kot je Spears & Munsil HD Benchmark 2.0, da dobi veliko boljšo sliko. Disk je standardni Blu-ray, zato podpira samo 1080p video in ne zagotavlja kalibracije za 4K HDR vsebino (čeprav Spears & Munsil deluje na 4K HDR Ultra HD Blu-ray kalibracijskem disku).

Zares se potopite globoko v številne nastavitve, ki so potrebne za doseganje najboljše možne barvne natančnosti, vendar je priporočljivo strokovno umerjanje s strani ISF-ovega tehnika. Profesionalno umerjanje je draga storitev, običajno rezervirana za nastavitve domačega kina po meri in zahteva tako tehnično znanje kot tudi specializirano opremo. Tu v PCMagu v našem laboratoriju uporabljamo iste tehnike za ocenjevanje ISF in merilno opremo za testiranje in pregled televizorjev.

Kaj je ISF?

Joel Silver je oče televizijske kalibracije. To ni pretiravanje; ustanovitelj Imaging Science Foundation, Inc. je vplival na celotno industrijo, kako izpopolniti televizijske slike in kaj uporabnikom omogočiti, da se prilagodijo tako, da odpravijo težave. Vaš televizor ima morda v svojih menijih pokopan celoten slikovni način ISF, zato je ta način verjetno najboljši začetek za natančno in natančno gledanje.

Silver in ISF sta bili desetletji največji imeni pri umerjanju televizorjev, certificiranje ISF pa je eden glavnih kazalcev, da kalibrator ve, kaj počne. ISF sodeluje s televizijskimi proizvajalci in industrijskimi združenji pri določanju standardov kakovosti slike ter postopkov merjenja in umerjanja. Podjetje ISF ima polmesečno tudi seminar za certificiranje.

Orodja trgovine

Kalibratorji ne uporabljajo veliko orodij, vendar je nekaj, od česar so odvisni, draga, redka in življenjsko pomembna za postopek. Najpomembnejša orodja so števci. Naprave, kot sta SpectraCal C6 in Klein K-10A, kolorimetri natančno merijo, koliko in kakšno svetlobo oddaja televizija. Ti merilniki lahko določijo tako svetilnost (količino svetlobe) kot barvo, kar sta dva temeljna vidika vsake televizijske slike.

Ne morete natančno izmeriti, kaj televizija oddaja, če niste prepričani, kakšen signal sprejema. Različne sprejemne enote, predstavitvena središča in predvajalniki Blu-ray lahko video obdelujejo na nekoliko drugačne načine, najmanjša sprememba tega signala pa lahko popolnoma vrže postopek umerjanja.

Tu prihaja drugo orodje vitalnega kalibratorja, generator signalov. Te naprave oddajajo zelo natančne video signale televiziji za umerjanje. To je več kot le bela, rdeča, zelena in modra za merilnike; generatorji signalov so naloženi z več desetimi testnimi vzorci in grafikoni za vizualno prilagajanje in samodejno merjenje TV slik.

Ta oprema na splošno stane več kot katera koli televizija, ki jo kupujete. Generatorja signalov DVDO AVLab in Murideo Fresco 6-G je mogoče najti za 1.400 do 2500 USD. Barvni merilnik SpectraCal C6 je na voljo za 700 dolarjev, medtem ko je precej natančnejši Klein K-10A skoraj desetkrat več (in tudi bolj napredni merilniki lahko stanejo približno toliko kot luksuzni avtomobil). Te naprave so povezane s programsko opremo za kalibracijo in merjenje, ki stane tudi na stotine ali tisoče dolarjev, odvisno od potrebne funkcionalnosti.

Te kolorimetre je treba vzdrževati in umerjati sami, običajno z merjenjem in prilagajanjem njihovih odčitkov v primerjavi s še naprednejšo in natančnejšo opremo. Ena takšnih naprav je spektroradiometer Konica-Minolta CS-2000, zelo zajetni merilnik, ki stane več kot 28.000 dolarjev.

Mimogrede, to uporabljamo za testiranje televizorjev v računalniških laboratorijih: kolorimeter Klein K-10A, generator signala Murideo SIX-G in CalMAN. Kalibratorji ne dovolijo samo, da televizorji naredijo boljši videz, temveč da televizijske zmogljivosti merimo s stopnjo natančnosti, ki jih domači uporabniki preprosto ne morejo doseči. Imamo tudi spektroradiometer Konica Minolta CS-200, manjšega brata omenjenega CS-2000, za dodatno testiranje, če je potrebno.

Vprašanje HDR

Kalibracija televizije se je v preteklosti osredotočila na nastavitev televizorjev, da se ujemajo s kontrastom in barvo na podlagi določenih standardov video signala, ob upoštevanju omejitev tehnologije prikaza domačega kina. Te omejitve so se v zadnjih nekaj letih razbile, televizorji zdaj lahko močno presegajo meje kontrasta in barv preteklosti. Razširjene zmogljivosti zahtevajo razširjene video signale, in tu prihajata velik dinamični razpon (HDR) in široka barvna paleta.

HDR je niz video formatov, ki na zaslon pošljejo veliko več informacij o vsakem pikslu kot standardni dinamični razpon ali SDR video. Signal sporoči vsakemu pikslu, da postane svetlejši, temnejši ali bolj barvit. Medtem ko je velika večina 1080p vsebine in nekaj 4K vsebine še vedno SDR, je večina novih 4K vsebin (in veliko sodobnih remastered verzij filmov) HDR. Vprašanje je le, v kakšno vrsto HDR pride ta vsebina.

Za razliko od video signalov SDR, ki imajo zelo nastavljene stopnje kontrasta in barv, HDR prihaja v različnih različicah. HDR10 uporablja fiksne ravni, samo s širšimi razponi kot SDR. Dolby Vision uporablja dinamične metapodatke, ki prilagodijo vrednosti glede na poseben TV, na katerem je prikazan. HDR10 + uporablja tudi dinamične metapodatke, vendar drugačne vrste kot Dolby Vision. Potem je tu še hibridna log gama (HLG), ki metapodatkov sploh ne uporablja, temveč je prilagojena krivulja gama, tako da lahko deluje z oddajanimi signali in televizorji, ki niso HDR.

To je veliko različnih video formatov za kalibracijo televizorjev in običajne tehnike umerjanja ne veljajo nujno. Skupnost domačega kina razvija nove in boljše načine za umerjanje televizorjev, ki podpirajo HDR, za različne vsebine. Zaenkrat spodaj opisane metode v glavnem pojasnjujejo osnove procesov za umerjanje SDR. Velik del tega velja za kalibracijo HDR, vendar se bodo te tehnike razvijale, ker se formati še naprej razvijajo.

Dobivanje najboljšega kontrasta

Umerjanje pa je več kot le merjenje in primerjava števil. Televizorje je treba umeriti v sobo, svetlo osvetljena dnevna soba pa bo imela precej drugačne potrebe po slikah kot zatemnjeni domači kino po meri. Ne glede na to, ali se vaš televizor bori z dnevno svetlobo, ki se odbija od belih sten ali je udobno nameščena v dobro opremljeni, temno sivi jami, je razlika, ki določa, kakšno svetlobo in barvo mora izpustiti. V svetlih prostorih je gama (pojasnjena spodaj) morda prilagojena nizki krivulji, barve pa so lahko nekoliko nasičene, da izstopajo pred svetlobo okolice. V temni sobi lahko višja gama krivulja pomaga ohraniti podrobnosti v senci glede na nižjo raven svetlobe.

Profesionalno umerjanje je dokaj dolgotrajen postopek, ki se začne z najširšimi, najbolj univerzalnimi spremembami, ki jih lahko naredite na televizijskih nastavitvah slike in jih vztrajno zoži. S tem zagotovite, da spremembe, ki jih naredite pozneje, ne razveljavijo sprememb, ki ste jih prej izvedli, in tako preprečite, da bi postopek postal neskončna zanka prilagajanja in preverjanja. Še vedno je precej tega; Če ste temeljiti, morate poskrbeti, da bodo dobljene številke med poravnavami skladne.

Preden prilagodite sliko televizorja, se morate prepričati, ali bo TV pravilno obdelal sliko. To zahteva preverjanje geometrije zaslona ali kako televizor prikazuje signal, ki ga sprejema. Če se signal ne ujema z izvorno ločljivostjo televizorja, ga morate raztegniti ali obrezati, da se prilega, kar pomeni, da bo televizor prepletal sliko. To lahko divje spremeni, kako izgledajo preskusni vzorci in grafikoni, ki se uporabljajo za umerjanje televizorja, zato je ključnega pomena, da se pred kakršnimi koli drugimi prilagoditvami prepričate, da je geometrija pravilna. Za generatorje signalov to pomeni, da se izhod ujema s televizorjem. Za sam televizor pomeni, da je način Zoom (ali Aspect ali Size) nastavljen na reprodukcijo izvorne slike 1: 1 in da se slika ne bo obrezala (pogost učinek, znan kot overscan) ali se raztegnila v katerem koli način. Ko je to nastavljeno, lahko nadaljujete s kalibracijo.

Tako kot televizijska slika lahko tudi postopek umerjanja ločimo na dve polovici: svetlobo in barvo. Najprej morate prilagoditi skupno količino svetlobe, ki jo oddaja televizor, nato pa lahko prilagodite vsako barvo glede na svetlobo, ki jo nastavi.

Svetlobna oddaja se začne s svetlobnim virom televizorja. Za LCD-je običajno to sistem LED osvetlitve. Za projektorje je to svetilka. Za televizorje OLED so to sami OLED-ji. V vseh primerih je to določeno z nastavitvijo osvetlitve ozadja ali OLED. Učinkovito je gumb za glasnost, koliko svetlobe odda televizor. Ta nastavitev vpliva na vse, kar prikazuje TV.

Po prilagoditvi glasnosti svetlobe morajo kalibratorji določiti meje svetlobe. To so nastavitve svetlosti in kontrasta. Svetlost narekuje nivo črne slike, medtem ko kontrast določa največjo svetlost bele barve (nalepke so očitno kontratutivne). Svetlost in umerjanje kontrasta zagotavljata, da so črno-bele nastavljene tam, kjer morajo biti. Z drugimi besedami, postavljajo skrajne meje svetlobe in temnosti znotraj jakosti svetlobe, ki jo ponuja nastavitev osvetlitve.

Standardni digitalni signali z dinamičnim razponom so nastavili vrednost 16 kot črno in 255 kot belo, karkoli pod 15 in več kot 256 pa je prostor za mahanje. Ta vrednost se spreminja z visokim dinamičnim razponom, ki razpon širi na 64 do 970 (10-bit) in 256 do 3.760 (12-bit). Med belim in črnim je več vrednosti, skupaj z več vrednostmi mahanja prostora pod črnim in nad belim.

Z osvetlitvijo osvetlitve, svetlosti in kontrasta je naslednji korak preverjanje gama televizorja. Če je osvetlitev ozadja celotna svetloba, svetlost in kontrast pa sta nastavljena skrajnost svetlobe, je gama način, kako televizor prehaja iz črne v belo, ko se signal spreminja. Gama je pomembna prilagoditev za vsak digitalni zaslon.

Človeško oko ne vidi svetlobe v linearnih korakih. Spremembe svetlobe dojemamo drugače kot preprosto prepoznavanje, da je dvakrat več svetlobe dvakrat bolj svetlo. Prilagoditve gama spremenijo napredovanje svetlobe na zaslonu, da bi bilo videti bolj naravno, kot če bi se raven svetlobe zvišala v enakomernih, doslednih korakih.

Prilagajanje gama krivulj je zelo pomembno za umerjanje televizorja po sobi. Višje krivine so videti temne, vendar v gledaliških okoljih, ki namerno blokirajo svetlobo, da bi zagotovili najbolj potopno izkušnjo, pustijo, da se detajli v senci izkažejo veliko bolj jasno, hkrati pa ohranjajo, da se poudarki zlahka opazijo in ne izpuhtijo. V svetlo osvetljeni sobi detajli sence izginejo v vsej zunanji svetlobi s pomočjo te krivulje. Potrebna je spodnja krivulja gama, zaradi česar je slika videti svetlejša, da se te podrobnosti prebijejo. Za gledalce pridejo sence in poudarki so dovolj svetli, da jih je mogoče videti zlahka, ko bi se ti isti poudarki, ki uporabljajo to spodnjo krivuljo, v zatemnjenem domačem kinu zdeli izpuščeni in homogeno svetli.

Barvna kalibracija in strokovno delo

Osvetlitev ozadja, svetlost in kontrast lahko uporabniki enostavno prilagodijo s 30-kratnim preskusnim diskom Blu-ray. Kalibracijski disk Spears & Munsil vsebuje vse, kar potrebujete za izvajanje teh osnovnih pregledov. Po teh korakih pa sta potrebna oprema in strokovno znanje za umerjanje barv, da bodo videti najbolj natančne.

S količino svetlobe, ki jo televizor odda pravilno umerjeno, je mogoče prilagoditi posamezne barve. Ta del postopka se začne ne s rdečimi, zelenimi ali modrimi, temveč z belimi. Bela barva se lahko zelo razlikuje glede na barvno temperaturo, kar pa bi lahko izgledalo kot belo samo po sebi, je lahko rahlo roza, modra ali zelena, če natančno merimo z metrom. Kalibratorji merijo belo točko in jo prilagodijo glede na to, kako blizu je pravega belega glede na merilnik. To lahko vključuje posamezne nastavitve rdečih, zelenih in modrih kanalov za belo med več točkami svetlosti.

Ravnotežje beline je potrebno ne le zato, da so belci videti beli, ampak ker vsa barva, ki jo televizor odda, vpliva na tiste belce; je izhodišče, da televizorji v kolesu v različnih smereh potegnejo do skrajnosti rdečih, zelenih in modrih, ki jih mešajo, da ustvarijo milijone barv, ki jih je televizor sposoben. Med tem postopkom se za umerjanje merijo različne stopnje svetilnosti. Ko so manjše od največje svetilnosti, belci postanejo sivi, zaradi česar je postopek kalibracija v sivih barvah. Kalibrator stopi v sivo in temnejšo in temnejšo barvo z uporabo vseh razpoložljivih korakov, ki jih ponuja televizor. To je lahko tako enostavno, kot dvostopenjsko umerjanje, ki prilagodi svetlo sivo in temno sivo (približno 30-odstotna in 70-odstotna raven sive) ali zrnato kot 10-ali 20-stopenjsko umerjanje, ki opravi toliko meritev in prilagodi posamezne barvne kanale vsak korak poti.

Ko so belci in sivine prilagojeni tako, da so čim natančnejše, se lahko začne dejansko barvno umerjanje. Na tej točki je izvedba stopal v prejšnjih korakih televizor naredila čim bolj popolno, upamo, da ima za posledico minimalno količino prilagoditve barv. Ta korak vključuje prilagajanje primarnih barv (rdeča, zelena in modra) in sekundarnih barv (cijan, magenta in rumena) posamezno.

Prepletanje šestih barv se morda sliši enostavneje kot prilagajanje 10 ali 20 odtenkov sive, vendar ima vsaka barva več spremenljivk, ki jih je treba opazovati. Vsaka barva ima odtenek (vrsta barve), nasičenost (količina barve) in svetilnost (količino svetlobe, oddane skupaj z barvo). Kalibratorji preverjajo vsako od teh vrednosti, medtem ko nenehno merijo televizor, pri čemer zagotavljajo, da ni le vsaka rdeča pravilna odtenek rdeče barve, ampak da je le toliko rdeče in dovolj svetla, da lahko uravnotežite sliko.

Ko so bile vse te nastavitve spremenjene in je TV-slika preverjena in preverjena vizualno in z merilnikom, je umerjanje končno. Postopek lahko traja nekaj ur, toda ko je končan, ste prepričani, da vaš TV prikazuje najboljšo možno sliko. Ravni svetlobe so uravnoteženi, bela in siva so nevtralna, barve pa so takšne, kot so LCD, OLED ali projektor.