Чому значення калібрування телевізора має значення

Поза телевізором телевізори можуть виглядати або злегка тьмяними (завдяки енергоефективним пресетам), або дико підірваними та приємними (у режимах Store або Vivid). Кілька хвилин перебирання через меню телевізора можуть виправити ці проблеми та створити набагато приємнішу картину, яка є простішою для очей та більш вірною фільму чи шоу, яке ви переглядаєте.

Якщо ви хочете отримати ідеальне зображення або наблизитись до нього, вам потрібно відкалібрувати телевізор. Ви можете зробити це самостійно: кожен, хто має програвач Blu-ray, може виконати базову калібрування, використовуючи тестовий диск на зразок Spears & Munsil HD Benchmark 2.0, щоб отримати набагато кращу картину. Диск - це стандартний Blu-ray, тому він підтримує лише відео 1080p і не забезпечує калібрування вмісту 4K HDR (хоча Spears & Munsil працює над калібрувальним диском 4K HDR Ultra HD Blu-ray).

Щоб дійсно зануритися в безліч параметрів, необхідних для досягнення максимально можливої ​​точності кольорів, рекомендується професійне калібрування фахівцем, сертифікованим ISF. Професійна калібрування - це дорога послуга, яка зазвичай зарезервована для індивідуальних налаштувань домашнього кінотеатру, і вимагає як технічної експертизи, так і спеціалізованого обладнання. Тут, в нашій лабораторії PCMag, ми використовуємо ті самі методи оцінки МСФ та вимірювальне обладнання для тестування та огляду телевізорів.

Що таке ISF?

Джоел Сілвер - батько телевізійної калібрування. Це не перебільшення; засновник Imaging Science Foundation, Inc. вплинув на всю галузь у тому, як вдосконалити телевізійні знімки та що дозволяти користувачам налаштовуватися на вирішення проблем. У вашому телевізорі може бути навіть режим каліброваного зображення ISF, похований у своїх меню, і цей режим, мабуть, найкращий початок для отримання точного, детального досвіду перегляду.

Срібло та ISF були найбільшими іменами в калібруванні телевізорів протягом десятиліть, а сертифікація ISF - один з головних показників того, що калібратор знає, що робить. ISF співпрацює з виробниками телебачення та галузевими альянсами для визначення стандартів якості зображення та процесів вимірювання та калібрування. ISF також проводить семінар з сертифікації на півмісяця по всьому світу.

Інструменти торгівлі

Калібратори не використовують багато інструментів, але декілька, від яких вони залежать, є дорогими, рідкісними та життєво важливими для процесу. Найважливіші інструменти - лічильники. Такі пристрої, як колориметри SpectraCal C6 та Klein K-10A, вимірюють, скільки саме та яке світло випромінюється з телевізора. Ці лічильники можуть визначати як освітленість (кількість світла), так і колір, які є двома основними аспектами будь-якої телевізійної картини.

Ви не можете точно виміряти, що телевізор видає, якщо ви не можете бути абсолютно впевнені, який сигнал він отримує. Різні телеприставки, медіа-центри та плеєри Blu-ray можуть обробляти відео дещо різними способами, і найменша зміна цього сигналу може повністю скинути процес калібрування.

Ось тут надходить інший життєвий інструмент калібратора, генератор сигналів. Ці пристрої виводять дуже точні відеосигнали на телевізор для калібрування. Це більше, ніж просто білі, червоні, зелені та блюзові метри для вимірювання; генератори сигналів завантажуються десятками тестових шаблонів і діаграм як для візуального регулювання, так і для автоматичного вимірювання телевізійних зображень.

Це обладнання зазвичай коштує дорожче, ніж будь-яке телебачення, яке ви купуєте. Генератори сигналів DVDO AVLab та Murideo Fresco 6-G можна знайти за 1400 доларів та 2500 доларів відповідно. Колірний метр SpectraCal C6 доступний за 700 доларів, тоді як набагато точніший Klein K-10A майже вдесятеро (і навіть більш досконалі лічильники можуть коштувати приблизно стільки ж, як і розкішний автомобіль). Ці пристрої пов'язані разом із програмним забезпеченням CalMAN Calct, пакетом калібрування та вимірювання, який також коштує сотні чи тисячі доларів залежно від необхідної функціональності.

Ці колориметри потрібно підтримувати і калібрувати самостійно, зазвичай шляхом вимірювання та коригування їх показань порівняно з ще більш досконалим і точним обладнанням. Одним з таких приладів є спектрорадіометр Konica-Minolta CS-2000, дуже об'ємний лічильник, який коштує понад 28 000 доларів.

До речі, саме це ми використовуємо для тестування телевізорів у лабораторіях ПК: колориметр Klein K-10A, генератор сигналів Murideo SIX-G та CalMAN. Вони не просто дозволяють калібраторам налаштувати телевізори, щоб вони виглядали краще, вони дозволяють нам вимірювати продуктивність телебачення з рівнем точності домашніх користувачів просто не можуть досягти. У нас також є спектрорадиометр Konica Minolta CS-200, маленький брат згаданого вище CS-2000, для додаткового тестування, коли це необхідно.

Питання HDR

Калібрування телевізора історично орієнтоване на налаштування телевізорів на відповідність контрасту та кольору на основі певних стандартів відеосигналу, враховуючи обмеження технології відображення домашнього кінотеатру. Ці обмеження були зруйновані протягом останніх кількох років, і телевізори тепер можуть значно перевищувати межі контрасту та кольору минулого. Для розширених можливостей потрібні розширені відеосигнали, і саме тут надходять високий динамічний діапазон (HDR) та широка кольорова гама.

HDR - це набір відеоформатів, які надсилають на екран набагато більше інформації про кожен піксель, ніж стандартний динамічний діапазон, або SDR, відео. Сигнал повідомляє кожному пікселю стати яскравішим, темнішим або барвистішим. Незважаючи на те, що переважна більшість вмісту 1080p та вміст 4K все ще є SDR, більшість нових 4K-вмісту (та багатьох сучасних ремастерованих версій фільмів) - це HDR. Питання лише в тому, до якого типу HDR входить цей вміст.

На відміну від відеосигналів SDR, які мають дуже встановлені рівні контрастності та кольоровості, HDR поставляється у різних версіях. HDR10 використовує фіксований рівень, просто з ширшими діапазонами, ніж SDR. Dolby Vision використовує динамічні метадані, які коригують значення залежно від конкретного телевізора, на якому він показаний. HDR10 + також використовує динамічні метадані, але іншого типу, ніж Dolby Vision. Потім є гібридна лог-гамма (HLG), яка взагалі не використовує метадані, а замість коригуваної гамма-кривої, щоб вона могла працювати з широкомовними сигналами та телевізорами, що не є HDR.

Це безліч різних форматів відео для калібрування телевізорів, і стандартні методи калібрування не обов'язково застосовуються. Спільнота домашнього кінотеатру розробляє нові та кращі способи калібрування телевізорів, що підтримують HDR, для різноманітного вмісту. Наразі наведені нижче методи насамперед пояснюють основи процесів калібрування SDR. Значна частина цього стосується калібрування HDR, але оскільки формати продовжують розвиватися, ці методи будуть розвиватися разом із ними.

Отримання найкращого контрасту

Однак калібрування - це не просто вимірювання та порівняння чисел. Телевізори потрібно відкалібрувати до кімнати, і яскраво освітлена вітальня матиме зовсім інші потреби в зображенні, ніж затемнені домашні кінотеатри. Незалежно від того, чи ваш телевізор бореться з денним світлом, що відскакує від білих стін, чи зручно розміщуватися у добре облаштованій темно-сірій печері, це різниця, яка визначає, який тип світла та кольору він повинен мати. У світлих приміщеннях гамма (пояснюється нижче) може бути налаштована на низьку криву, а кольори можуть бути трохи перенасичені, щоб виділятися проти навколишнього світла. У темній кімнаті більш висока гамма-крива може допомогти зберегти тіньові деталі щодо нижнього рівня освітлення.

Професійна калібрування - це досить тривалий процес, який починається з найширших, найбільш універсальних змін, які ви можете внести в налаштування зображення телевізора і неухильно звужує їх. Це гарантує, що внесені вами зміни пізніше не скасують внесені раніше зміни, не даючи процесу нескінченному циклу коригування та перевірки. Але все ще є досить велика кількість цього; Будьте ретельними, потрібно переконатися, що отримані вами числа узгоджуються.

Перш ніж коригувати зображення телевізора, потрібно переконатися, що телевізор обробить цю картинку належним чином. Для цього потрібна перевірка геометрії екрана або як телевізор відображає сигнал, який він отримує. Якщо сигнал не відповідає нативній роздільній здатності телевізора, його потрібно розтягнути або обрізати, щоб підходити, а це означає, що телевізор буде викривляти зображення. Це може диким чином змінити тест моделей та діаграм, які використовуються для калібрування телевізора, тому важливо переконатися в правильності геометрії перед будь-якими іншими налаштуваннями. Для генераторів сигналів це означає, що вихід відповідає телевізору. Для самого телевізора це означає переконатися, що режим Zoom (або Аспект, або Розмір) встановлений для нативного відтворення зображення 1: 1, і що зображення не обрізається (загальний ефект, відомий як завищений масштаб) або розтягується в будь-якому шлях. Після того, як це встановлено, ви можете перейти до калібрування.

Як і сам телевізійний знімок, процес калібрування можна розділити на дві половини: світлу та кольорову. Спочатку потрібно відрегулювати загальну кількість світла, яке випромінює телевізор, а потім ви зможете налаштувати кожен окремий колір залежно від світла, яке він налаштовує.

Вихід світла починається з джерела світла телевізора. Для РК-дисків це зазвичай система світлодіодної підсвітки. Для проекторів це світильник. Для OLED-телевізорів це самі OLED-телефони. У всіх випадках це визначається за допомогою підсвічування або OLED Light. Це ефективно регулятор гучності, скільки світла випромінює телевізор. Цей параметр впливає на все, що показує телевізор.

Після коригування гучності світла калібратори повинні встановити межі цього світла. Це налаштування яскравості та контрастності. Яскравість диктує рівень чорного зображення, в той час як Контраст визначає пікову яскравість білого кольору (мітки, очевидно, є контрінтуїтивними). Яскравість та контрастність калібрування гарантують, що чорно-білі встановлені там, де вони повинні бути. Іншими словами, вони встановлюють крайні світлі та темні в межах гучності світла, яку пропонує налаштування підсвітки.

Стандартні цифрові сигнали динамічного діапазону встановили значення 16 як чорні, так і 255, як білі, а все, що нижче 15 і вище 256, - ​​це мерехтіння приміщення. Це значення змінюється з високим динамічним діапазоном, який розширює діапазон до 64 до 970 (10 біт) і 256 до 3 760 (12 біт). Серед білого та чорного значень є більше значень, а також більше значень маніпулювання кімнати нижче чорного та вище білого.

За допомогою підсвічування, яскравості та контрастності наступним кроком є ​​перевірка гамми телевізора. Якщо підсвічування - це загальний об'єм світла, а яскравість і контраст - це встановлені крайності світла, гамма - це спосіб телевізора переходити від чорного до білого, коли сигнал змінюється. Гамма - важливе регулювання для будь-якого цифрового дисплея.

Людське око не бачить світ лінійними кроками. Ми сприймаємо зміни світла по-іншому, ніж просто визнати, що вдвічі більше світла вдвічі яскравіше. Налаштування гамми змінюють прогрес світла на екрані, щоб він виглядав більш природним, ніж якби рівень світла збільшувався рівними, послідовними кроками.

Налаштування гамма-кривих дуже важливо для калібрування телевізора відповідно до кімнати. Вищі криві виглядають темними, але в театральних середовищах, які навмисно блокують світло, щоб забезпечити максимально занурений досвід, вони дозволяють тіньовим деталям виходити набагато чіткіше, зберігаючи при цьому світлі світли, легко помітні і не видуваються. У яскраво освітленій кімнаті тіньові деталі зникають у всьому навколишньому світлі, використовуючи цю криву. Потрібна нижня гамма-крива, яка робить світліше зображення, щоб ці деталі проникали. Тінь виходить для глядачів, а яскраві виділення досить яскраві, щоб їх легко було побачити, коли ті самі виділення, що використовують цю нижню криву, здадуться вибуханими та однорідно яскравими в затемненому домашньому кінотеатрі.

Калібрування кольорів та професійна робота

Користувачі можуть легко регулювати підсвічування, яскравість та контрастність за допомогою тестового диска Blu-ray за 30 доларів. На калібрувальному диску Spears & Munsil є все необхідне для виконання цих основних перевірок. Однак після цих кроків необхідне обладнання та досвід для калібрування кольорів, щоб вони виглядали найточнішими.

За допомогою кількості світла, який телевізор видає правильно каліброваним, окремі кольори можна регулювати. Ця частина процесу починається не з червоних, зелених чи блюзових, а з білих. Білий колір може змінюватись залежно від колірної температури, і те, що може бути схожим на білий сам по собі, може бути злегка рожевим, синім або зеленим, якщо точно виміряти метр. Калібратори вимірюють білу точку і регулюють її відповідно до того, наскільки вона близька до справжньої білої відповідно до метра. Це може включати індивідуальне підключення червоного, зеленого та синього каналів для білого серед кількох точок яскравості.

Баланс білого необхідний не лише для того, щоб білі виглядали білими, а тому, що на кожен колір, який виділяє телевізор, впливають ці білі; це відправний момент, з якого телевізори простягаються з колеса в різних напрямках до крайностей червоних, зелених та блюзових, змішуючи їх для отримання мільйонів кольорів, на які телевізор здатний. Під час цього процесу для калібрування вимірюють різні рівні яскравості. При меншій, ніж пікова яскравість, білі стають сірими, що робить процедуру калібрування сірого кольору. Калібратор переходить на сірий колір все темніше і темніше, використовуючи будь-які доступні кроки, пропоновані телевізором. Це може бути настільки просто, як двоступінчаста калібрування, яка регулює світло-сірий і темно-сірий (приблизно 30-відсотковий і 70-відсотковий рівні сірого) або ж гранульована, як 10-або 20-ступінчаста калібрування, яка займає стільки вимірювань і налаштування окремих кольорових каналів кожен крок шляху.

Після того, як білі та сірі будуть відрегульовані, щоб зробити їх максимально точними, фактичне калібрування кольору може розпочатися. На цьому етапі, зроблений в попередніх кроках, телевізор став максимально наближеним до ідеального, сподіваємось, що це призведе до мінімальної кількості кольорів. Цей крок включає коригування основних кольорів (червоного, зеленого та синього) та вторинних кольорів (блакитного, пурпурного та жовтого) окремо.

Налаштування шести кольорів може звучати простіше, ніж підробити 10 або 20 відтінків сірого, але кожен колір має кілька змінних, які потрібно спостерігати. Кожен колір має відтінок (тип кольору), насиченість (кількість кольору) та яскравість (кількість світла, що виділяється разом із кольором). Калібратори перевіряють кожне з цих значень, постійно вимірюючи телевізор, переконуючись, що не тільки кожен червоний є належним відтінком червоного, але і що цього червоного достатньо, і він достатньо яскравий, щоб дати збалансовану картину.

З урахуванням всіх цих налаштувань, а телевізійну картинку перевірено та перевірено як візуально, так і за допомогою вимірювача, калібрування остаточно закінчено. Процес може зайняти декілька годин, але коли він закінчений, ви можете бути впевнені, що ваш телевізор відображає найкращу можливу картину. Рівень освітлення врівноважений, білі та сірі нейтральні, а кольори такі ж життєві, як їх може зробити ваш РК-екран, OLED або проектор.