Сколько люмен у проектора чтоб видеть днем. Цветовая яркость проектора. Что это такое и почему она важна? Какую яркость указывают в рекламе
Марат Габдрахманов
Много ли нужно знать, чтобы подобрать подходящий мультимедиа-проектор? На первый взгляд, вовсе нет - не таким уж большим числом параметров определяются возможности аппарата, а для их понимания вполне достаточно знаний в объеме школьной программы и элементарной компьютерной грамотности. Между тем, обратившись к любой проекторной базе данных, не специалист скорее всего сразу же столкнется с проблемой - просматривать все модели подряд бессмысленно, а для сужения зоны поиска нужно указать приемлемые характеристики: яркость, разрешение, массу, цену. С последними тремя все достаточно просто. Другое дело яркость, а точнее, мощность светового потока проектора, от которой, кстати, во многом зависит и его стоимость. Скажем, 1000 ANSI-лм - это много или мало?
Реальная контрастность изображения
Поразмыслив над тем, что является фундаментом для определения необходимого уровня светового потока проектора для разных приложений, нетрудно прийти к выводу, что этим самым фундаментом может служить только реальная контрастность изображения. Именно она в первую очередь определяет качество воспринимаемой глазом картинки и как исходный критерий годится для любых ситуаций.
Рис. 1. Контрастность изображения при различных уровнях внешней засветки
Возьмем для примера самый обычный вариант применения проектора - компьютерную презентацию в офисе при искусственном или естественном освещении, т. е. в условиях внешней засветки. При использовании стандартного отражающего экрана для прямой проекции реальная контрастность изображения определяется простым выражением:
К = (Белое поле + Засветка) / (Черное поле + Засветка).
Белое поле - это измеренная в полной темноте освещенность участка экрана, на котором воспроизводится белый цвет (стандартный цвет фона в редакторе Word). Черное поле - аналогичным образом измеренная освещенность участка экрана черного цвета (цвет букв в редакторе Word). Засветка - освещенность экрана в реальных условиях проведения презентации при выключенном проекторе. Все эти величины измеряются люксметром (такие приборы имеются в продаже).
Для определения количественного критерия качества изображения автор выполнил небольшую экспериментальную работу в помещении “Лаборатории средств отображения информации”, воспользовавшись для этого проектором LG LP-XG2, люксметром, цифровой фотокамерой Olympus E10, регулируемым источником света и специальной тестовой картинкой, подготовленной в программе Excel.
При отсутствии внешней засветки освещенность белого поля тестовой картинки составила 480 люкс, черного - 12. Таким образом, реальная контрастность изображения оказалась равной К = 480/12 = 40 (для большинства современных проекторов можно принять оценку K = 50).
Это существенно меньше величины, указанной в техническом паспорте проектора, что не удивительно. Дело в том, что паспортная контрастность определяется соотношением уровней освещенности экрана при воспроизведении на всей его поверхности сначала белого цвета, а затем черного. При таком способе измерения исключается влияние светлых участков экрана на темные. Совсем иная ситуация складывается при проведении презентации: отраженные светлыми участками экрана лучи переотражаются стенами и потолком и частично засвечивают темные участки изображения, снижая его контрастность. Как на контрастность влияет внешняя засветка, наглядно демонстрируют данные, приведенные в табл. 1 и на рис. 1 .
| № фото | Уровень внешней засветки, лк | Суммарная освещ-ть белого поля, лк | Суммарная освещ-ть черного поля, лк | Контрастность | Примечание |
| 1 | 1700 | 2180 | 1712 | 1,27:1 | - |
| 2 | 900 | 1380 | 912 | 1,51:1 | - |
| 3 | 400 | 880 | 412 | 2,13:1 | - |
| 4 | 250 | 730 | 262 | 2,79:1 | - |
| 5 | 100 | 580 | 112 | 5,18:1 | Приемлемый уровень внешней засветки |
| 6 | 25 | 505 | 37 | 13,6:1 | - |
| 7 | 0 | 480 | 12 | 40:1 | Полная темнота |
Таблица 1. Контрастность изображения при различных уровнях внешней
засветки
Вполне приемлемый уровень контрастности для текстовой картинки составляет 5:1. Для комфортного просмотра презентаций с использованием тонких линий, полутонов, фотографий и видеофильмов он должен быть несколько выше. Оптимальный вариант - 10:1.
Внешняя засветка
Определив фундамент для расчетов и зная простую зависимость, связывающую освещенность экрана, его площадь и мощность падающего на него светового потока, несложно вычислить искомую характеристику проектора. Правда, для этого еще нужно уточнить, с каким уровнем внешней засветки приходится сталкиваться на практике. Почерпнутые из литературы и добытые экспериментальным путем данные сведены в табл. 2 .
| ОСВЕЩЕН-НОСТЬ, лк | ВНЕШНЕЕ ВОСПРИЯТИЕ | ПРИМЕЧАНИЕ |
| Менее 1 | Темнота | Эксперим. данные |
| 1 | Человек легко ориентируется в пространстве, различает препятствия. При переходе из ярко освещенного помещения требуется короткое время для адаптации | Эксперим. данные |
| 5 | Легко читаются заголовки статей, показания наручных часов | Эксперим. данные |
| 10 | Освещенность около свечи | Справочные данные |
| 15-20 | Свет от сигареты на расстоянии 30 см | Справочные данные |
| 15-35 | Свет в кинотеатре во время перерыва | Справочные данные |
| 50 | Можно читать газету, но зрение напрягается | Эксперим. данные |
| 100 | Длительное чтение утомляет глаза | Эксперим. данные |
| 300 | Комфортные условия для чтения | Эксперим. данные |
| 400-500 | Стандартное освещение офисов, библиотек | Справочные данные |
| 1000 | Ясный день, за 1 час до заката | Справочные данные |
| 2000 | Ясный день, через 1 час после восхода | Справочные данные |
| 25 000 | Облачный летний день в 10 утра | Справочные данные |
| 65 000 | Ясный летний день в 10 утра | Справочные данные |
| 100 000 | Ясный летний день в полдень | Справочные данные |
Таблица 2. Реальные уровни освещенности
Выбор проектора
Теперь у нас есть все, чтобы составить таблицы для практических нужд. При этом можно выделить два подхода к выбору проектора. Первый предполагает установление минимальной необходимой мощности светового потока аппарата, исходя из приблизительной (или точной, с помощью люксметра) оценки освещенности в зоне установки проекционного экрана (см. табл. 3), а второй - обратные действия, позволяющие для доступного по цене проектора определить максимально допустимый уровень внешней засветки (см. табл. 4) и соответствующие меры по затемнению помещения. В обоих случаях придется сделать поправку с учетом многократно проверенного факта - реальный световой поток проектора составляет примерно 70% от указанного в паспорте.
Из таблиц видно, что при разумном выборе размеров экрана и места его размещения (освещенность вблизи экрана должна быть низкой) светового потока современных проекторов вполне достаточно для проведения презентаций или учебных семинаров. При этом нет необходимости покупать самый яркий и дорогой аппарат - лучше предусмотреть возможность затемнения помещения исходя из того, что при уровне внешней освещенности в 50 люкс и выше слушатели смогут не только следить за презентацией, но и делать записи или знакомиться с подготовленными для них печатными материалами. Следует также иметь в виду, что в отличие от офисов и гостиных оснащение больших помещений (лекционных аудиторий, конференц-залов) презентационным оборудованием неизбежно требует предварительной проектной проработки с привлечением специалистов. В этом случае и выбор проектора нужно доверить им.
Известно, что домашний кинотеатр принято калибровать на 14-16 фут-ламберт, хотя есть некоторые допущения - 12 тоже ОК. Речь идет именно о яркости изображения , а не о люменах, то есть, это реальная яркость с учетом диагонали экрана и характеристик полотна (прежде всего - «усиления», или «gain»). Яркость в фут-ламбертах идентична яркости мониторов и телевизоров, приводимой в спецификациях: 14-16 фут-ламберт соответствуют примерно 50 кд/м2 (нит). Легитимно использовать любую единицу, но так уж повелось, что чаще говорят о фут-ламбертах.
Яркость 16 фут-ламберт - это очень солидный белый цвет, без намека на сероватость. Изображение яркое, сочное. Яркие сцены действительно выглядят ярко и сочно. Но что будет, если уйти от этого стандарта и сделать изображение менее ярким или более ярким? И до какой степени можно расширять эти границы дозволенного, руководствуясь принципом, что «правильная яркость - вещь чисто субъективная»?
И вот я решил потратить 15 минут и попытаться ответить на этот вопрос для себя. Главный итог - то, что можно сформулировать минимальную и максимальную яркость проектора в люменах , что будет достаточно полезной для покупателя информацией.
Различные снимки картинки на 16 фут-ламберт
При яркости в 16 фут-ламберт при использовании обычного матового экрана с усилением 0,9, освещенность экрана составила 260 люкс. По какой-то причине, соответствие между люксами и фут-ламбертами получилось не совсем такое, как ожидалось бы (можно рассчитать с помощью различных конвертеров), но ничего...
Площадь экрана с диагональю 100 дюймов (16:9) составляет примерно 2,21*1,25 = 2,76 м 2 , а площадь экрана диагональю в 130 дюймов = 2,88 * 1,62 = 4,67 м 2 . Таким образом, требуемый световой поток проектора будет равен 260 * 2,76 = 717 люмен и 260 * 4,67 = 1214 люмен соответственно. Разумеется, речь идет о люменах в самом точном режиме проектора , в котором вы будете смотреть кино, а не о максимальной яркости. Различаться они могут в два раза.
Минимальная яркость
Отодвигая проектор от экрана, я обнаружил, что белый цвет все в большей степени выглядит, как светло - серый при отображении белого экрана. Тем не менее, изображение остается вполне приемлемым при просмотре практически любого контента, даже при 1,35 фут-ламберт, что соответствовало 21 люкс. Цвета достаточно яркие и приятные. Для экрана с усилением 0,9 и диагональю в 100 дюймов это должно соответствовать 58 люмен, а для 130 дюймов - 98 люмен.
Снимки картинки на 1-2 фут-ламберт
Максимальная яркость
Первая попытка подвинуть проектор ближе к экрану и определить максимальную яркость для SDR (не HDR) контента, дала около 100 фут ламберт и 1836 люкс, что переводится, как 5067 люмен для 100-дюймового экрана и 8574 люмен для 130-дюймового экрана. Действительно, картинка с инсталляционного проектора в домашних условиях зачастую выглядит неплохо, лишняя яркость дает «HDR эффект» на солнечных сценах.
Зайдя в Википедию, я прочитал, что освещенность в 17000 люкс - это «Обычная освещённость летом в средних широтах в полдень». Зимой - 5000 люкс. Наши 1000-2000 люкс соответствуют «открытому месту в пасмурдный день». Так что мы даже не приближаемся ни к каким пределам освещенности из реального мира.
При столь высокой яркости вопрос может состоять в том, насколько большой размер экрана, потому как небольшой экран в темном помещении будет смотреть некомфортно.
По поводу контрастности
Одна из причин, по которой не рекомендуется задирать яркость слишком высоко - это уровень черного. При одинаковом уровне контрастности двух проекторов, менее яркий будет обладать более темным черным, а значит, и более адекватным отображением на темных сценах, что ценится у хорошего проектора. Это одна из очевидных причин (помимо ограничений, связанных с яркостью - яркий проектор будет существенно дороже).
Когда речь идет о минимальной яркости, даже мельчайшая засветка может все изменить. К примеру, 21 люкс в полной темноте даст в той или иной степени приличное изображение, но малейшая засветка окажет на него гораздо большее негативное влияние, чем на более яркое изображение. Я бы назвал это одной из причин, по которой используется более высокая яркость - чем она выше, тем меньше влияние фоновой засветки.
Ну а что в освещенном помещении?
Тут уже приходится плясать от фоновой освещенности. Максимальная яркость вряд ли имеет право быть меньше, чем в 4 раза больше уровня засветки, иначе изображение будет неразборчивым. С какого уровня такой «контрастности» начинается адекватная картинка? Я бы сказал, что с 10:1 (макс. яркость: засветка). Кто-то скажет 20:1, а кто-то откажется даже рассматривать контрастность ниже 50:1, хотя на практике она редко достигается в освещенных помещениях. Ночная улица должна рассматриваться по этому же принципу, поскольку уровень засветки исключительно высок.
Выводы
Наше зрение обладает поразительной способностью приспосабливаться к различным режимам яркости и легко привыкает к уровням максимальной освещенности, различающимся даже в сто раз. Имеющиеся на рынке проекторы, предназначенные для различных сегментов, ранжируются по максимальной яркости примерно от 50 до 50000 люмен, но наиболее популярный сегмент, пожалуй, от 500 до 5000-10000 люмен.
Внезапно выясняется, что в темном помещении можно использовать широчайший диапазон яркостей, - даже в 10 раз меньше рекомендуемой, а то и ниже, получая при этом в некотором смысле адекватное, четкое и приятное изображение.
Чтобы получился хороший чай, нужно больше заварки, а чтобы проектор был ярким, необходимо ставить мощные лампы.
Для всех проекторов, работающих в освещенном помещении главным критерием является яркость изображения. В спецификациях проекторов эта характеристика называется "световой поток" или "brightness", и измеряется в люменах "лм" или "lm".
Реальная яркость проекторов при точном измерениии специальными приборами по специальной ANSI методики, никогда не совпадает с приведенной в спецификацях. Это несовпадение иногда находится в пределах точности измерения +-10%, но значительно чаще отличается на 50-100%.
Для тех, кто торопится, даем реактивный совет - сравнивая проекторы - сравнивайте мощность ламп, а не люмены в спецификации.
Такой подход позволит отсеять "рекордсменов", но если стоит задача найти реально яркий проектор для большого экрана, то, к сожалению, придется продолжить чтение нашего эпоса, или сразу позвонить 495 748-34-07.
Существует несколько причин объясняющих несовпадение реальной и заявленной яркости.
Маркетинговые причины.
Первая причина . Естественно хочется, чтобы проектор был ярким, но стоил недорого. Следствие такого желания – цена остается на прежнем уровне, а в спецификации яркость растет. Моральное оправдание таким действием – "так делают все". Вас, как бы приглашают в игру, когда цифры яркости имеют словесное значение «яркий», «очень яркий», «самый-самый очень яркий». Игра бесплатная, так как такой «самый-самый» яркий светит ровно настолько, насколько дешево он стоит, т.е. дополнительных денег за яркость проектора с вас никто не взял. Критически неприятной такая игра становится в случае, когда вам действительно нужен яркий проектор, а не слабое утешение, что он достался почти даром.
Вторая причина . У проекторов, кроме яркости, есть другие важные характеристики, и не всегда можно понятным языком быстро объяснить покупателю значение дополнительных возможностей (специальные соединения, алгоритмы обработки изображения, качественная оптика и т.п.). Значительно проще написать, что более совершенный проектор просто ярче. Именно так в линейках проекторов у всех производителей появляются серии близнецов с лампами одинаковой мощности, но как бы разные по яркости.
Технологические причины
Изначально в проекторах использовались только LCD дисплеи. Они очень чувчтвительны к температуре и выгорают примерно за 4000-6000 часов работы проектора. Выгорание LCD микродисплеев в мультимедийных проекторах послужило главной причиной лавинообразной смены технологий, и именно поэтому большинство (а среди мощных абсолютное большинство) современных проекторов используют DLP технологию с микрозеркальными (DMD) термостойкими металлическими дисплеями.
Внедрение DLP технологии принесло не только решение 10-кратного увеличения срока жизни микродисплеев, но и проблему яркости проекторов. В отличие от LCD в DLP проекторах появилось два режима яркости - цветной и черно-белый. В черно-белом режиме используется 100% мощности лампы, а в цветном не более половины. Это связано с тем, что в DLP проекторах установлено не три, а один микродисплей, и цвета (красный, синий, зеленый) направляются на экран по очереди, так что в глаз зрителя попадает в три раза меньше фотонов.
Проблема, как бы ясна, и ее решение очевидно даже неспециалисту - нужно ставить более мощные лампы. Но! ....... в спецификациях (описания проекторов) существует только одна строка для яркости, и именно это послужило великим искушением для производителей проекторов, чтобы в эту строку записать не привычную с "LCD-времен" потребителю цветную яркость, а яркость на чисто белом цвете. Соблазн сделать это очень подогревался неосведомленностью покупателей в этих технических тонкостях и привычкой выбирать проектор по соотношению цена/яркость.
Замечают ли покупатели проблему завышения яркости
Конечно, замечают, и в первую очередь те, кто меняет старый проектор на новый.. Согласитесь, что трудно не заметить двойное падение яркости, если, например, несколько лет хватало светового потока 2000 люмен, а с новым проектором той же яркости (по спецификации) не хватает.
Очень болезненно эту проблему заметили и инсталляторы. До недавнего времени было очень выгодно устанавливать в больших залах мощные LCD проекторы, так как потом можно было неплохо заработать на регулярных чистках проектора каждые 100 часов и ремонтах по замене выгоревших поляризаторов и ЖК-дисплеев. Хорошая жизнь закончилась, когда проекторы стали популярны в барах и ресторанах, где табачный дым моментально выводил из строя поляризаторы, и заказчики стали удивляться, почему им каждый год приходится покупать новый проектор. Попытки заменить LCD-проектор со световым потоком 3000 люмен на DLP-проектор такой же яркости (по спецификации) заканчивались плачевно - клиент не понимал никаких объяснений о новизне технологии, если видел более блеклое изображение. Ситуация казалась безвыходной, но решение было найдено.
Как решили проблему с яркостью в DLP-проекторах
В качестве первого решения проблемы с яркостью DLP-проекторов была использована уловка с разбавлением цветного изображения белым светом. Во всех офисных DLP-проекторах в фильтре, окрашивающем свет лампы, есть прозрачный белый сектор. Это позволило вдвое увеличить яркость, при некоторой потере цветности. Такое решение полностью удовлетворило марки, продвигающиеся на рынке "низкой ценой". Марки работающие "на репутацию" добавили в управление проектором возможность отключения белого сектора фильтра. Некоторые, как, например Sharp, установили даже многоступенчатую возможность отключения прозрачного сектора.
Следующий шаг по увеличению яркости решался путем увеличения мощности ламп и увеличение их количества.
Самым продуктивным шагом явилось создание двухламповых DLP-моделей. Только использование одновременно мощности двух ламп позволило реально перешагнуть барьер 3000 люмен для одночиповых DLP-проекторв. В этом направлении принципиально продвинулись две компании. Компания Panasonic создает профессиональные проекторы. Компания Sharp преуспела в выпуске проекторов бизнес класса. Большинство остальных марок производят проекторы эконом-класса с теми или иными упрощениями для снижения цены.
Проблемы яркости, о которых, пока, не успеваем написать
- почему в проекторах для домашнего кинотеатра указана разная яркость, они имеют разные по мощности лампы, а видимая яркость у всех одинаковая?
- почему в описаниях всех светодиодных (LED) проекторов написано, что они могут создавать изображение 80-100" по диагонали (150-200см ширина), а реально яркости нехватает даже на размер писчего листа бумаги?
Вопреки распространенному мнению, ярче не всегда лучше. Не существует твердого правила об оптимальной светоотдаче. Однако существует ряд факторов, которые необходимо учитывать, чтобы купленный проектор не разочаровал вас при использовании. Вооружившись представленной ниже информацией, вы наверняка сможете сэкономить на покупке презентационного оборудования.
Освещенность помещения
От этого параметра сильно зависит реальная контрастность изображения. Большинство семинаров, презентаций требуют определенную освещенность, чтобы наладить зрительный контакт со слушателями и дать им возможность записать важные моменты выступления. Бывают ситуации, когда окна попросту не могут быть закрыты. В подобных случаях требуется более яркий .
Полностью затемненная комната обеспечит лучшее качество отображаемой информации, но в таких условиях нельзя забывать, что использование оборудования многократно превышающее необходимое значение в ANSI (люменах) способно вызвать быструю усталость глаз и головную боль у аудитории.
Качество полотна экрана
Этот пункт имеет важное влияние на яркость и качество изображения. Большинство выпускаемых проекционных обеспечивают значительное отражение света. При правильной настройке проектора с относительно низкой яркостью можно получить довольно удачную картинку. В хорошо затемненных помещениях отлично себя зарекомендовали экраны прямой проекции, в осветленных – обратной проекции.
Белые матовые полотна одинаково рассеивают падающий на них свет во всех направлениях. Качество, детализация и цветопередача картинки у таких полотен вне всякой критики. Глянцевые экраны усиливают яркость в центре и ослабляют по периферии. Серое полотно в разы повышает контрастность, но при этом требует проектор с очень высокой яркостью, так как уровень отраженного светового потока снижается порой до 30%. Коэффициент отражения матового экрана равен 1, глянцевого – больше 1, серого – меньше 1.
Черная окантовка по периметру – это не дань стилю. Она дает четкий край кадру и улучшает зрительное восприятие яркости.
Расчет яркости проектора
Например, рассчитаем какой яркости нам нужен DLP проектор для белого матового экрана 2 x 1,5 метра с коэффициентом отражения равным 1, при освещении лампами дневного света. Получаем (2 x 1,5 ) x 1 x 600 = 1 800 ANSI Lm.
Таблица значений полезной освещенности
Таким образом, четкое осознание цели и места будущих демонстраций приблизит вас к наилучшему выбору.
Не путайте яркость видимого изображения (проекции) с яркостью исходящего в сторону экрана светового потока.
Яркость проекции — это световой поток, рассеянный экраном в сторону зрителя.
Яркость изображения можно оценить с помощью следующих референсных показателей:
12-16 fL - для коммерческого кинотеатра (стандарт THX)
40-45 fL – средний показатель яркости полностью белого поля для ЖК панели
Метрические единицы: Nit или Candela/m² = Lux x к.усиления / p
1 Lux отраженный от Lambertian (референсной отражающей) поверхности равен 1 Nit
Имперские единицы: Foot Lambert = Foot Candles * к.усиления / p
Пересчет FtL в Nit: x 3,43 т.е. 16 FtL равно 55 Nits
Как правильно рассчитать ожидаемую яркость изображения?
Существует простая формула, позволяющая рассчитать ожидаемую яркость изображения.
Т.е. Яркость проектора в ANSI люменах / площадь экрана в кв.футах * к. отражения экрана = яркость в fL
В теории люмены и фут-Ламберты напрямую связаны. Один фут-Ламберт светимости, равен одному люмену на квадратный фут. Но, как обычно, не все так прямолинейно. Эта формула не учитывает посторонней засветки и ее направления, не учитывает износ лампы или калибровку проектора (которая способна снизить исходящий световой поток на 40%). Чтобы не ошибиться можно либо изначально брать лишь 70%, заявленной в спецификации яркости проектора при расчетах, либо брать как приемлемый уровень показатели от 20 до 40 fL.
Более высокая яркость позволит компенсировать негативное влияние посторонней засветки и поднять уровень реальной контрастности.
В принципе, не рекомендуется увлекаться «магией цифр» в спецификациях. При указании параметра яркость в ANSI люменах, производители не указывают все параметры измерения. Многие проекторы имеют функции оптимизации изображения, которые существенно влияют на результат. Это приводит к тому, что проектор с заявленной яркостью 700 ANSI, может быть по факту ярче проектора с показателем 1500 ANSI. Таким образом, спецификации - довольно условный источник данных для расчета ожидаемых показателей.
На какие типы делятся проекционные экраны?
Проекционные экраны делятся на различные категории:
- По типу полотна: с гибким полотном и с жестким полотном (пластик, стекло)
- По типу проекции: фронтальная и экраны обратной проекции
- По исполнению: рамные, сворачиваемые и мобильные
Внутри дополнительно они делятся на подвиды:
Рамные экраны: сложно дать называния группам, очень много разных типов рам, полотно может крепиться к раме кнопками, крючками и спицами, липучкой, в больших диагоналях полотно почти всегда с люверсами.
Сворачиваемые: с электроприводом и с ручным управлением; с растяжками и без растяжек; страиваемые в потолок и настенно-потолочные.
Мобильные: на треноге, напольные, на стойках (в т.ч. тип экрана, называемый Fast-Fold, это торговая марка Da-lite, которая стала в области экранов почти тем же, что Xerox в копировальной технике).
В чём преимущество обратной проекции?
Экраны обратной проекции обеспечивают более высокое качество картинки в условиях сильной засветки (при условии отсутствия засветки в аппаратной комнате)
Для каких задач используются экраны с жестким полотном?
Жесткие экраны - это, как правило, обратная проекция, поскольку такой экран, кроме, собственно, функций экрана, выполняет функцию части стены, т.е. отделяет аппаратную от зоны просмотра, он должен изолировать зрителей от шума. В основном, это большие диагонали и, собственно, яркие и шумные проекторы.
Также есть примеры установки жестких экранов обратной проекции в уличных кинотеатрах. Проектор прячется в помещении, а в проем в стене вставляется экран, который не боится влажности.
Гибкие виниловые полотна обратной проекции заметно дешевле, и их проще транспортировать, но звукоизоляцию они не обеспечивают.
Какие существуют типы традиционных экранов (прямой проекции с гибким полотном)?
Следует разделять свойства полотна (материала) и тип экрана. Одна и та же модель экрана (рамного, электрического) и т.п. может быть выполнена с разными полотнами.
Свойства полотна определяются уровнем внешней засветки, разрешением контента (офисные полотна не предназначены для работы с высоким разрешением), яркостью проектора.
Если любитель кино или организация выбирают экран, то им следует рассматривать отдельно, какой тип экрана будет для них оптимален и отдельно - параметры полотна.
В сегменте дешевых экранов выбор невелик, обычно полотно Matte White (белое матовое) или High Contrast (слегка серое). В сегменте повыше, одна модель экрана может иметь от трех до двенадцати вариантов полотна.
В какой степени полотно экрана способно повлиять на качество изображения в различных условиях? Какую долю в стоимости системы должен составлять экран?
Свойства полотна экрана могут очень заметно влиять на качество изображения. В некоторых случаях правильно подобранное полотно в сочетании с не самым дорогим проектором может дать в итоге более качественную картинку, чем самый дорогой проектор с «неправильным» полотном.
Завязывать стоимость экрана, на стоимость проектора подход неверный.
Это как со звуком: купив более дорогой источник за счет экономии на акустике, мы получим плохой звук, поскольку это элементы системы. Аналогично в сочетании проектор – экран.
На какие параметры изображения может влиять качество полотна экрана?
Основными параметрами изображения, на которые могут повлиять свойства полотна являются:
- яркость
- реальная контрастность
- цветопередача
- равномерность яркости по полю
- разрешение
Как качество полотна может влиять на яркость?
За счет коэффициента отражения (gain) более 1.0 изображение становится более ярким (по сравнению с эталонной отражающей поверхностью). Человеческий глаз отстраивается по самому яркому (как правило белому) цвету, и в итоге более яркое изображение воспринимается, как более контрастное. Но есть предел: после определенного порога изменения яркости уже не воспринимается. Фотометр будет видеть картинку по-другому, для него кривая восприятия ровная.
Это физиологическое свойство восприятия давно известно используется в живописи, фотографии и, соответственно, применимо в кино. Вот хороший материал на эту тему.
Как качество полотна может влиять на реальную контрастность?
Реальная контрастность измеряется при выведении «шахматки» по методике ANSI, в отличие от физиологического восприятия, измеряется фотометром. Тут учитываются свойства матрицы проектора (насколько «черный» черный), внешняя засветка и способность полотна работать с этой засветкой. Если базовый слой экрана имеет к. отражения ниже 1.0, а оптическое покрытие его повышает, то получается, что на темных участках полотно дает более темный «черный», на светлых - увеличивает яркость.
Также, полотна с к.отражения более 1.0 имеют направленную диаграмму рассеивания, т.е. свет падающий под острыми углами (фоновая засветка) рассеивается не в сторону зрителя, а под равным углу падения, противоположном направлении.
Как качество полотна может влиять на цветопередачу?
«Правильное» полотно может работать с яркостью изображения, т.е. со всем диапазоном белого света (тут мы помним, что черный, он же серый, есть разновидности белого, отличающиеся между собой только яркостью, в нем присутствует все цвета диапазона), не влияя на цветовой тон. Некачественное полотно может изменить тон изображения.
Экраны с высоким к. отражения могут начать работать как призма, разлагая цвета на компоненты, причем по разному, в зависимости от угла падения. В итоге мы получаем сдвиг по цвету, причем неравномерный по площади экрана.
Некоторые любители кино боятся ставить серый экран, поскольку полагают, что они в итоге не получат «белого» цвета, т.е. его тональность изменится. Фактически, если экран хорошего качества, он изменит только яркость проекции и контраст между участками изображения, но не повлияет на соотношение цветов в белом свете.
Как качество полотна может влиять на равномерность яркости?
Если взять точечный источник света, который изначально дает равномерную засветку экрана (некоторые проекторы изначально имеют проблемы с равномерной засветкой всей площади экрана по яркости), то в центр экрана и на его края свет будет падать под разными углами. Правильное полотно с к.отражения 1.0 должно дать равномерную яркость рассеиваемого света по всей площади. Если к.отражения более 1.0 то яркость должна быть в пределах приемлемых показателей (тут не знаю точных цифр, и есть ли по этом поводу стандарты, но понятно, что чем ровнее будут цифры яркости во всех точках экрана, тем лучше).
Как качество полотна может влиять на разрешение?
Проекционная поверхность экрана неровная, иначе она бы превратилась в зеркало, за счет микронеровностей достигается эффект рассеивания попавшего на экран света; чем меньше физический размер пикселя на экране (4K) тем более равномерными должны быть эти неровности; если они будут слишком большими или неравномерными, часть пикселей начнет отражаться в произвольном направлении, смешиваться между собой, в итоге мы фактически получаем потерю разрешения и проблемы с цветопередачей.
Почему экраны с высоким к.отражения имеют ограничение минимального проекционного расстояния?
Чем выше к.отражения, тем больше показатель неравномерности яркости изображения по всему полю экрана. Вызвано это тем, что чем ближе проектор расположен к экрану, тем больше отличаются углы падения света в центре экрана и на его края. Крайним проявлением подобной ситуации является эффект «hot spot», т.е. очень яркий блик по центру проекции.
Что такое «угол половинного падения яркости»?
Угол обзора напрямую завязан на «half gain» (угол половинного падения яркости). Данный параметр определяется экспериментальным путем: с помощью фотометра измеряется уровень отражаемого света при перпендикулярном расположении к плоскости экрана, далее фотометр начинает смещаться по радиусу, привязанному к геометрическому центру экрана. Там, где количество отраженного света падает на 50% от показателя, полученного на перпендикуляре, обозначается угол половинного падения яркости.
Угол половинного падения яркости определяет конус просмотра (угол), т.е. стандарты индустрии считают, что 50% падение яркости приемлемо для просмотра. Следует понимать, что при смещении по радиусу у нас смещается и «центр яркости» т.е. один край экрана становится ярче другого (если только экран не рассеивает свет ровно на 180 градусов).
Зная такой параметр как угол половинного падения яркости, мы знаем конус просмотра, в котором должен находиться зритель, чтобы видеть качественное изображение, т.е. максимальную ширину зрительского ряда в зависимости от дистанции просмотра.
Тангенс угла половинного падения яркости, умноженный дистанцию просмотра, даёт половину ширины зрительского ряда.
По поводу того, почему 50% считаются приемлемым показателем, возможно, есть данные на сайте ISF, но я не уверен. Государственных стандартов в этой области нет, только индустриальные, устанавливаемые авторитетными организациями ISF, THX, ANSI.
Для каких задач используют офисные экраны с соотношением сторон 1:1?
Никаких специальных особенностей у таких экранов нет. Единственно, что можно предположить, - их берут, как «универсальный» формат, т.е. выдвигают не полностью, чтобы получить 4:3, 16:10, 16:9. Как мне кажется, это сила привычки. Такие экраны выступают, как правило, в сегменте лоу-кост.
