Una guía detallada sobre el brillo en los proyectores: todo lo que hay que saber

  • BenQ
  • 2023-01-27

Al evaluar el brillo de los proyectores, es normal que los posibles compradores se basen únicamente en las cifras que aparecen en las tablas de especificaciones. Esto se debe al uso en el sector de una unidad estándar, los lúmenes ANSI, para medir el brillo de los proyectores, lo que parece ofrecer a los consumidores la posibilidad de realizar comparaciones en condición de igualdad. No obstante, recurrir simplemente a las especificaciones puede que no resulte siempre recomendable a la hora de evaluar el brillo, dado que existe un aspecto que tiende a pasarse por alto sobre el brillo si nos fijamos solo en los lúmenes ANSI: su relación con el rendimiento del color.

¿Qué son los lúmenes ANSI?

Como hemos dicho anteriormente, los lúmenes ANSI se han convertido en la medida estándar del brillo en el mercado de los proyectores. Los lúmenes ANSI son una medida desarrollada por el American National Standards Institute (ANSI) que se obtiene promediando los valores de las lecturas de brillo (obtenidas con un medidor de iluminancia) de varios puntos diferentes en una pantalla proyectada en blanco. Su aceptación en el mercado de los proyectores se debe a la objetividad de su metodología y a su fiabilidad implícita, lo que a su vez permite a los consumidores depositar su fe en la idea de que si un proyector tiene un valor de brillo en lúmenes ANSI mayor que otro, será un proyector más brillante. 

¿Significa esto que los lúmenes ANSI deben ser el valor definitivo para enjuiciar el brillo de un proyector? Cuando se profundiza en el problema, puede apreciarse que el uso exclusivo de los lúmenes ANSI pasa por alto un elemento clave que puede afectar a la forma de juzgar el brillo de un proyector.

¿Qué pasan por alto los lúmenes ANSI? El efecto Helmholtz-Kohlrausch

Aunque los lúmenes ANSI constituyen un parámetro innegablemente objetivo, desde su metodología estándar hasta el instrumento que se utiliza para obtenerlo, pueden surgir dudas cuando se plantea su utilidad respecto a los proyectores. Esto se debe a que las imágenes se proyectan con el ánimo de que un espectador las vea y la visión es algo subjetivo. A lo que nos referimos con esto es a que los lúmenes ANSI, al ser una medida objetiva, no tienen en cuenta el hecho de que la fisiología detrás de la visión humana puede afectar a la forma en que percibimos una imagen y su brillo. Un bueno ejemplo de ello es cómo el uso de los lúmenes ANSI ignora el potencial del efecto Helmholtz-Kohlrausch (HK).

El efecto Helmholtz-Kohlrausch es el fenómeno, más habitual en las luces de colores, por el cual una persona percibe los colores muy saturados como más brillantes que lo que “objetivamente” son, debido a la mecánica del ojo humano. Este efecto se hace notar más intensamente cuando se comparan colores con la misma luminancia (es decir, brillo) pero con diferentes niveles de saturación. En tales casos, el color más saturado (o “más puro”) parecerá más brillante que los demás, a pesar de tener una luminancia equivalente. Este fenómeno funciona incluso hasta el punto de hacer que las luces de colores parezcan más brillantes que una luz blanca con el mismo nivel de luminancia.

The H-K Effect shows that the colors saturation effect the perceived brightness

En la imagen de arriba, todos los colores tienen el mismo brillo medido, pero los más saturados parecen más brillantes

Las implicaciones de este hecho para el mercado de los proyectores es que los equipos capaces de generar colores más saturados podrán producir imágenes percibidas como más brillantes que lo que indican sus especificaciones, ya que la mayoría de las veces sus valores de brillo se expresan como lúmenes ANSI “objetivos”. En otras palabras, el rendimiento del color en un proyector no solo contribuye a su capacidad para producir imágenes precisas, sino que también aumenta el brillo percibido de las imágenes. Esto es especialmente cierto en los proyectores dotados de LED o láser como fuente de luz, a diferencia de los que emplean lámparas tradicionales, dado que estas tecnologías facilitan un mejor rendimiento del color. Así pues, cuando se busca un proyector, los consumidores no solo han de comparar el valor de lúmenes ANSI de cada equipo, lo que inclinaría la balanza hacia los proyectores con lámparas tradicionales, ya que tienden a producir mayores niveles de brillo ANSI, sino también tener en cuenta el rendimiento general del proyector, en particular en lo que se refiere al rendimiento del color.

¿Cuándo disminuye la eficacia del efecto Helmholtz-Kohlrausch?

A pesar de reconocer que el rendimiento del color, como resultado del efecto HK, puede afectar positivamente al brillo percibido de un proyector, también es importante analizar sus límites, dado que el grado de su eficacia puede contribuir al éxito de un proyector.

El efecto amortiguador de los blancos, grises y colores no saturados

Al definir anteriormente el efecto HK, dijimos que permitía que las luces de colores altamente saturados parecieran más brillantes que su equivalente en una luz blanca. Una consecuencia de esto es que los contenidos visuales con mayor proporción de blancos, grises o colores sin saturar no contarán con tanto aumento del brillo en la imagen proyectada. Como resultado de ello, los niveles de brillo resultantes para dichos contenidos irán mucho más en la línea de los valores de lúmenes ANSI originales indicados para el proyector.

Cómo diluye los colores la luz ambiental

Dado que el efecto HK es resultado directo de las luces de colores de un proyector, cualquier luz ambiental (por ejemplo, la iluminación artificial de la habitación o el sol que entre por una ventana) que contribuya a la cantidad total de luz presente en la habitación, por definición, diluirá la concentración de las luces de colores del proyector. Ello amortiguará la saturación de los colores percibida por el ojo y, por ende, la potencia del efecto HK.

The H-K effect influence by the lights off and on

Efecto HK con las luces apagadas

Efecto HK con las luces encendidas

Para demostrar este concepto, los gráficos que aparecen a continuación comparan la intensidad de los rojos de diferentes fuentes de luz cuando se encienden y apagan las luces de una habitación (cuanto más estrecho es el ancho de banda de una fuente de luz, más saturado está su rojo). Lo primero que cabe hacer notar es que, independientemente de la cantidad de luz ambiental, el nivel de saturación de los proyectores láser es el más alto, seguido por los proyectores LED y, por último, los de lámparas. En lo que se refiere al efecto de la luz ambiental, estos gráficos ilustran cómo las líneas, tanto para las lámparas como para los LED, se ensanchan notablemente cuando se encienden las luces, lo que significa que la luz ambiental tuvo el efecto de disminuir el nivel de saturación de los rojos de estas fuentes de luz.

Gráficos de espectro (rojo)

The intensity of the reds spectrum from different light sources when lights are turned on and off

Luces apagadas (iluminancia = 0 Lux)

Luces encendidas (iluminancia = 90 Lux)

Luces encendidas (iluminancia = ~200 Lux)

A shrinking effect happens on the color gamuts of each type of projector from different light sources when lights are turned on and off

Láser

A shrinking effect happens on the color gamuts of each type of projector from different light sources when lights are turned on and off

LED

A shrinking effect happens on the color gamuts of each type of projector from different light sources when lights are turned on and off

Lámpara

La imagen superior muestra el efecto de reducción que tiene una cantidad de luz ambiental mayor sobre las gamas de colores de los diferentes tipos de proyectores

Una gama de color estrecha implica tonos apagados

Dado que la mayoría de los proyectores LED, en los que el efecto HK es mucho más pronunciado, poseen amplias gamas de color que tienden a superar los estándares de color Rec. 709 y sRGB, cualquier contenido visual basado en gamas de color más estrechas requiere que el proyector ajuste (es decir, disminuya) sus colores para que coincidan con el contenido. La amortiguación de los colores resultantes, como cabría esperar, deriva en la disminución de la eficacia del efecto HK.

Conclusión

Todo este debate nos conduce a sugerir que, como señalábamos al principio, quienes busquen adquirir un nuevo proyector no deben centrarse únicamente en los valores de brillo indicados en las especificaciones de los equipos. En vez de ello, hay que adoptar un enfoque integral que tenga en cuenta factores como el entorno donde se utilizará el proyector (por ejemplo, las condiciones de iluminación) y el tipo de contenidos que piensan proyectarse (la paleta de colores de la imagen) y, luego, basar su decisión en el tipo de tecnología (es decir, lámpara, LED o láser) que mejor se adapte a estas condiciones, teniendo en cuenta el papel que puede desempeñar el rendimiento del color en la generación de imágenes más brillantes.