Miksi tv-kalibroinnilla on merkitystä?

Televisiot voivat näyttää laatikosta joko hieman himmeältä (energiatehokkaiden esiasetusten ansiosta) tai villinä räjähdysmäisiltä ja komealta (Store- tai Vivid-tilassa). Muutaman minuutin selaaminen television valikoiden kautta voi korjata nämä ongelmat ja antaa sinulle paljon mukavamman kuvan, joka on silmillesi helpompaa ja uskollisempaa katselemallesi elokuvalle tai ohjelmalle.

Jos haluat täydellisen kuvan tai niin lähellä kuin mahdollista, sinun on kalibroitava televisio. Voit tehdä sen itse: Kuka tahansa Blu-ray-soittimella voi suorittaa peruskalibroinnin käyttämällä testilevyä, kuten Spears & Munsil HD Benchmark 2.0, saadaksesi paljon paremman kuvan. Levy on tavallinen Blu-ray, joten se tukee vain 1080p-videota eikä tarjoa 4K HDR -sisällön kalibrointia (vaikka Spears & Munsil työskentelee 4K HDR Ultra HD Blu-ray -kalibrointilevyllä).

Jotta todella sukeltaisiin syvälle moniin asetuksiin, jotka ovat tarpeen parhaan mahdollisen väritarkkuuden saavuttamiseksi, suositellaan kuitenkin ISF-sertifioidun teknikon ammattimaista kalibrointia. Ammattimainen kalibrointi on kallis palvelu, joka yleensä varataan räätälöityihin kotiteatterijärjestelmiin ja vaatii sekä teknistä asiantuntemusta että erikoistuneita varusteita. Täällä PCMag-laboratoriossamme käytämme samoja ISF-arviointitekniikoita ja mittauslaitteita televisioiden testaamiseen ja arviointiin.

Mikä on ISF?

Joel Silver on television kalibroinnin isä. Se ei ole liioittelua; Imaging Science Foundation, Inc. -yrityksen perustaja on vaikuttanut koko teollisuuteen televisiokuvien parantamisessa ja mitä antaa käyttäjien sopeutua ongelmien korjaamiseen. Televisiostasi saattaa olla jopa ISF-kalibroitu kuvatila haudattu sen valikoihin, ja tämä tila on todennäköisesti paras tapa saada tarkka, yksityiskohtainen katselukokemus.

Hopea ja ISF ovat olleet TV-kalibroinnin suurimpia nimiä vuosikymmenien ajan, ja ISF-sertifiointi on yksi tärkeimmistä indikaattoreista, että kalibraattori tietää tekevänsä. ISF tekee yhteistyötä televisionvalmistajien ja teollisuusliittojen kanssa kuvanlaatuvaatimusten ja sekä mittaus- että kalibrointiprosessien määrittelemiseksi. ISF järjestää myös puolivuosittain sertifiointiseminaarin kaikkialla maailmassa.

Kaupan työkalut

Kalibraattorit eivät käytä monia työkaluja, mutta harvat, joista he ovat riippuvaisia, ovat kalliita, harvinaisia ​​ja elintärkeitä prosessille. Tärkeimmät työkalut ovat mittarit. SpectraCal C6: n ja Klein K-10A -kolorimetrien kaltaiset laitteet mittaavat tarkalleen, kuinka paljon ja millaista valoa televisiosta säteilee. Nämä mittarit voivat määrittää sekä luminanssin (valon määrän) että värin, jotka ovat minkä tahansa televisiokuvan kaksi perusedellytystä.

Et voi kuitenkaan mitata tarkalleen, mitä televisio lähettää, jos et kuitenkaan voi olla täysin varma, mitä signaalia se vastaanottaa. Eri digisovittimet, mediakeskukset ja Blu-ray-soittimet voivat käsitellä videota hieman eri tavoin, ja pienin muutos signaalissa voi kokonaan heittää kalibrointiprosessin pois.

Sieltä tulee toinen tärkeä kalibraattorityökalu, signaaligeneraattori. Nämä laitteet lähettävät erittäin tarkat videosignaalit televisioon kalibrointia varten. Tämä on enemmän kuin valkoiset, punaiset, vihreät ja siniset mittarien mitattaviksi; signaaligeneraattoreihin on ladattu kymmeniä testikuvioita ja kaavioita sekä televisiokuvien visuaaliseksi säätämiseksi että automaattiseksi mittaamiseksi.

Tämä laite maksaa yleensä enemmän kuin mikään televisio, jota ostat. DVDO AVLab- ja Murideo Fresco 6-G -signaaligeneraattoreita löytyy vastaavasti 1400 dollarista ja 2500 dollarista. SpectraCal C6 -värimittari on saatavana hintaan 700 dollaria, kun taas paljon tarkempi Klein K-10A on melkein kymmenen kertaa enemmän (ja jopa edistyneemmät mittarit voivat maksaa suunnilleen yhtä paljon kuin ylellinen auto). Nämä laitteet sidotaan yhteen SpectraCalin CalMAN-ohjelmiston kanssa, kalibrointi- ja mittausohjelman kanssa, joka myös maksaa satoja tai tuhansia dollareita riippuen tarvittavista toiminnoista.

Nämä kolorimetrit on pidettävä yllä ja kalibroitava itse, yleensä mittaamalla ja säätämällä lukemia verrattuna vielä edistyneempiin ja tarkempiin laitteisiin. Yksi tällainen laite on Konica-Minolta CS-2000 spektroradiometri, erittäin tilaa vievä mittari, joka maksaa yli 28 000 dollaria.

Muuten, tätä käytämme televisioiden testaamiseen PC Labs: Klein K-10A -kolorimetrillä, Murideo SIX-G -signaaligeneraattorilla ja CalMAN. He eivät vain anna kalibraattoreiden säätää televisioita näyttämään paremmalta, vaan antavat meille mitata television suorituskyvyn tarkkuudella, jonka kotikäyttäjät eivät vain pääse. Meillä on myös Konica Minolta CS-200 -spektrodiodiometri, edellä mainitun CS-2000: n pikkuveli, tarvittaessa lisätestausta varten.

HDR-kysymys

Televisiokalibrointi on historiallisesti keskittynyt televisioiden virittämiseen vastaamaan kontrastia ja värejä tiettyjen videosignaalistandardien perusteella ottaen huomioon kotiteatterinäyttötekniikan rajoitukset. Nämä rajoitukset ovat murtuneet muutaman viime vuoden aikana, ja televisiot pystyvät nyt ylittämään huomattavasti aiempien kontrasti- ja värirajat. Laajennetut ominaisuudet vaativat laajennettuja videosignaaleja, ja tänne tulee korkea dynaaminen alue (HDR) ja laaja värivalikoima.

HDR on joukko videoformaatteja, jotka lähettävät näytölle paljon enemmän tietoja jokaisesta pikselistä kuin tavallinen dynaaminen alue tai SDR-video. Signaali kertoo jokaisen pikselin kirkkaammaksi, tummemmaksi tai värikkäämmäksi. Vaikka valtaosa 1080p-sisällöstä ja osa 4K-sisällöstä on edelleen SDR, suurin osa uudesta 4K-sisällöstä (ja monista elokuvien uusimmista versioista) on HDR. Ainoa kysymys on, minkä tyyppisestä HDR: stä tämä sisältö tulee.

Toisin kuin SDR-videosignaaleissa, joilla on erittäin asetetut tasot kontrastille ja värille, HDR: tä on saatavana moninaisina versioina. HDR10 käyttää kiinteitä tasoja, vain laajemmilla alueilla kuin SDR. Dolby Vision käyttää dynaamisia metatietoja, jotka säätävät arvoja sen television mukaan, jossa sitä näytetään. HDR10 + käyttää myös dynaamisia metatietoja, mutta erityyppisiä kuin Dolby Vision. Sitten on Hybrid Log Gamma (HLG), joka ei käytä metatietoja ollenkaan, vaan säätää gammakäyrää, jotta se voi toimia lähetyssignaalien ja muiden kuin HDR-televisioiden kanssa.

Ne ovat paljon erilaisia ​​videoformaatteja televisioiden kalibroimiseksi, ja standardi kalibrointitekniikat eivät välttämättä sovellu. Kotiteatteriyhteisö kehittää uusia ja parempia tapoja kalibroida HDR-yhteensopivia televisioita monenlaiseen sisältöön. Toistaiseksi alla olevat menetelmät selittävät ensisijaisesti SDR-kalibrointiprosessien perusteet. Suuri osa siitä koskee HDR-kalibrointia, mutta muotojen kehittyessä edelleen nämä tekniikat kehittyvät niiden mukana.

Paras kontrasti

Kalibrointi on kuitenkin enemmän kuin pelkkä numeroiden mittaaminen ja vertaaminen. Televisiot on kalibroitava huoneeseen, ja kirkkaasti valaistuissa olohuoneissa on huomattavasti erilaiset kuvan tarpeet kuin tummennetussa räätälöityssä kotiteatterissa. Riippumatta siitä, taistelee televisio päivänvalon kimppuun valkoisista seinistä tai asettuu mukavasti hyvin kalustettuun, tummanharmaan luolaan, on ero, joka määrittää, minkä tyyppinen valo ja väri sen tarvitsee laittaa ulos. Valoisissa huoneissa gamma (selitetään alla) saatetaan säätää matalaan käyrään ja värit saattavat olla ylikylläisiä vain vähän erottuakseen ympäröivään valoon. Pimeässä huoneessa korkeampi gammakäyrä voi auttaa säilyttämään varjojen yksityiskohdat alemmalla valotasolla.

Ammattimainen kalibrointi on melko pitkä prosessi, joka alkaa laajimmista, yleisimmistä muutoksista, joita voit tehdä television kuva-asetuksissa ja kaventaa niitä tasaisesti. Tämä varmistaa, että myöhemmin tekemäsi muutokset eivät kumota aiemmin tekemiäsi säätöjä, jolloin prosessista ei tule loputonta säätö- ja tarkistussilmukkaa. Sitä on kuitenkin vielä melkoinen määrä; perinpohjaisuus vaatii varmistamaan, että saamasi numerot ovat johdonmukaisia ​​tweaksien välillä.

Ennen kuin säädät television kuvaa, sinun on varmistettava, että TV käsittelee kuvan oikein. Tämä vaatii näytön geometrian tarkistamisen tai sen, kuinka televisio näyttää vastaanotetun signaalin. Jos signaali ei vastaa television alkuperäistä resoluutiota, se on venytettävä tai rajattu sopimaan, ja tämä tarkoittaa, että TV vääntää kuvaa. Tämä voi muuttaa villin tavalla television kalibroinnissa käytettyjen testikuvioiden ja kaavioiden ulkonäköä, minkä vuoksi on tärkeää varmistaa, että geometria on oikein, ennen kuin teet muita säätöjä. Signaaligeneraattoreille tämä tarkoittaa, että lähtö on yhteensopiva television kanssa. Itse televisiossa se tarkoittaa, että varmistetaan, että Zoom (tai Aspect, tai Size) -tila on asetettu natiiviksi 1: 1-kuvan toistoasetukseksi ja että kuvaa ei leikata (yleinen vaikutus, jota kutsutaan yliskannaksi) tai venyttää missään tapa. Kun se on asetettu, voit siirtyä kalibroinnilla eteenpäin.

Kuten itse televisiokuva, kalibrointiprosessi voidaan jakaa kahteen osaan: vaalea ja väri. Ensin täytyy säätää television lähettämän valon kokonaismäärää, sitten voit säätää jokaista väriä sen valon perusteella, jonka se asettaa tuottamaan.

Valonlähtö alkaa television valonlähteestä. Nestekidenäyttöjen tapauksessa tämä on yleensä LED-taustavalojärjestelmä. Projektorien tapauksessa tämä on lamppu. OLED-televisioissa se on itse OLED. Kaikissa tapauksissa tämä määritetään taustavalo tai OLED-valo-asetuksella. Se on käytännöllisesti katsoen äänenvoimakkuuden säädin, kuinka paljon valoa televisio tuottaa. Tämä asetus vaikuttaa kaikkiin televisio-ohjelmiin.

Valon voimakkuuden säätämisen jälkeen kalibraattoreiden on asetettava valon rajat. Nämä ovat Kirkkaus ja Kontrasti -asetukset. Kirkkaus määrää kuvan mustan tason, kun taas Kontrasti määrittää valkoisen huipun kirkkauden (tarrat ovat tosin vastaintuitiivisia). Kirkkauden ja kontrastin kalibrointi varmista, että mustavalkoinen on asetettu kohtaan, jossa niiden pitäisi olla. Toisin sanoen ne asettavat vaalean ja pimeän ääripisteet valon määrään, jota taustavaloasetukset tarjoavat.

Tavanomaiset dynaamiset alueet sisältävät digitaaliset signaalit ovat asettaneet arvon 16 mustana ja 255 valkoisena, ja kaikki alle 15 ja yli 256 ovat heilahtelevaa tilaa. Tämä arvo muuttuu korkealla dynaamisella alueella, joka laajentaa alueen arvoon 64 - 970 (10-bittinen) ja 256 - 3 760 (12-bittinen). Valkoisen ja mustan välillä on enemmän arvoja, samoin kuin mustan ja valkoisen yläpuolella olevan heilumishuoneen arvoja.

Kun taustavalo, kirkkaus ja kontrasti on asetettu, seuraava askel on television gamman tarkistaminen. Jos taustavalo on valon kokonaistilavuus ja kirkkaus ja kontrasti ovat valon asetetut ääripäät, gamma on tapa, jolla televisio siirtyy mustasta valkoiseksi signaalin muuttuessa. Gamma on tärkeä säätö mille tahansa digitaaliselle näytölle.

Ihmisen silmä ei näe valoa lineaarisissa vaiheissa. Ymmärrämme valon muutokset eri tavalla kuin yksinkertaisesti tunnustamalla, että kaksinkertainen määrä valoa on kaksinkertaisesti kirkas. Gammasäädöt muuttavat valon etenemistä näytöllä luonnollisemmaksi kuin jos valotasot nousisivat tasaisissa, tasaisissa vaiheissa.

Gammakäyrien säätäminen on erittäin tärkeää television kalibroimiseksi huoneeseen sopivaksi. Korkeammat käyrät näyttävät tummilta, mutta teatteriympäristöissä, jotka tarkoituksella estävät valon tarjoamiseksi kaikkein syventävimmän kokemuksen, ne antavat varjojen yksityiskohtien esiintyä paljon selkeämmin pitäen kohokohdat helposti havaittavissa eivätkä puhallettuna. Kirkkaasti valaistuissa huoneissa varjojen yksityiskohdat katoavat kaikessa ympäristön valossa kyseisen käyrän avulla. Alempaa gammakäyrää tarvitaan, mikä tekee kuvasta vaaleamman, jotta nämä yksityiskohdat pääsevät läpi. Varjoja tulee ulos katsojille, ja kohokohdat ovat riittävän kirkkaita, jotta niitä voidaan nähdä helposti, kun ne samat kohokohdat, jotka käyttävät sitä alempaa käyrää, näyttäisivät puhaltuvan ja homogeenisesti kirkkaina tummennetussa kotiteatterissa.

Värien kalibrointi ja ammattitaito

Käyttäjät voivat helposti säätää taustavaloa, kirkkautta ja kontrastia 30 dollarin Blu-ray-testilevyn avulla. Spears & Munsil -kalibrointilevyllä on kaikki mitä tarvitset näiden perustarkistusten suorittamiseen. Näiden vaiheiden jälkeen tarvitaan kuitenkin laitteita ja asiantuntemusta värien kalibroimiseksi niiden tarkimpien näyttämiseksi.

Yksittäisiä värejä voidaan säätää TV: n kalibroidun valomäärän mukaan. Tämä prosessin osa ei alkaa punaisilla, vihreillä tai bluesilla, vaan valkoisilla. Valkoinen voi vaihdella villisti värilämpötilan perusteella, ja se, mikä voi sinulta näyttää valkoiselta, voi olla hieman vaaleanpunainen, sininen tai vihreä, kun se mitataan tarkasti metrillä. Kalibraattorit mittaavat valkoisen pisteen ja säätävät sen sen mukaan, kuinka lähellä se on todelliseen valkoiseen mittarin mukaan. Tähän voi kuulua punaisen, vihreän ja sinisen kanavan mukauttaminen erikseen useiden kirkkauspisteiden välillä.

Valkotasapaino ei ole välttämätöntä vain niin, että valkoiset näyttävät valkoisilta, vaan koska nämä valkoiset vaikuttavat kaikkiin television esittämiin väreihin; se on lähtökohta, että televisiot ulottuvat pyörästä eri suuntiin kohti punaisten, vihreiden ja blues-ääriä sekoittaen ne tuottamaan miljoonia värejä, joihin televisio pystyy. Tämän prosessin aikana mitataan erilaiset luminanssitasot kalibrointia varten. Alle luminanssin huippulla valkoisista tulee harmaita, mikä tekee menetelmästä harmaasävykalibroinnin. Kalibraattori astuu harmaalle alas tummemmaksi ja tummemmaksi käyttämällä mitä tahansa television tarjoamia lisäyksiä. Tämä voi olla yhtä yksinkertainen kuin kaksivaiheinen kalibrointi, joka säätää vaaleanharmaata ja tummanharmaata (noin 30 prosenttia ja 70 prosenttia harmaasävyjä) tai yhtä rakeinen kuin 10- tai 20-vaiheinen kalibrointi, joka vie yhtä monta mittausta ja tarkistaa yksittäisiä värikanavia. joka vaiheessa.

Kun valkoiset ja harmaat on säädetty niiden tekemiseksi mahdollisimman tarkkaksi, todellinen värikalibrointi voi alkaa. Tässä vaiheessa edellisissä vaiheissa tehty jalkatyö on saanut TV: n mahdollisimman täydelliseksi, mikä toivottavasti johtaa värien säätämiseen vähimmäismäärällä. Tässä vaiheessa säädetään ensisijaiset värit (punainen, vihreä ja sininen) ja toissijaiset värit (syaani, magenta ja keltainen) erikseen.

Kuuden värin mukauttaminen saattaa kuulostaa yksinkertaisemmalta kuin 10 tai 20 harmaan sävyn mukauttaminen, mutta jokaisella värillä on useita muuttujia, joita on tarkkailtava. Jokaisella värillä on sävy (värityyppi), kylläisyys (värin määrä) ja luminanssi (värin mukana tulevan valon määrä). Kalibraattorit tarkistavat kaikki nämä arvot samalla kun mitataan televisiota jatkuvasti varmistaen, että jokainen punainen ei ole vain oikea punaisen sävy, vaan että punaista on vain tarpeeksi ja se on vain tarpeeksi kirkas antamaan tasapainoisen kuvan.

Kun kaikki nämä asetukset on korjattu ja TV-kuva tarkistettu ja tarkistettu uudelleen sekä visuaalisesti että mittarilla, kalibrointi on lopulta valmis. Prosessi voi viedä muutaman tunnin, mutta kun se on valmis, voit olla varma, että televisiosi näyttää parhaan mahdollisen kuvan. Valotasot ovat tasapainossa, valkoiset ja harmaat ovat neutraaleja ja värit ovat yhtä elämämäisiä kuin LCD, OLED tai projektori voivat tehdä niistä.