Szczegółowy przewodnik po jasności projektora: wszystko, co musisz wiedzieć

  • BenQ
  • 2024-10-07

Podczas oceny jasności projektora, naturalne jest, że potencjalny kupujący dokonuje porównań wyłącznie na podstawie liczb podanych w tabelach specyfikacji każdego projektora. Dzieje się tak, ponieważ zastosowanie w branży standardowej jednostki, lumens ANSI, do pomiaru jasności projektora, pozornie umożliwia konsumentom tworzenie porównań bezpośrednich. Ale taki nacisk na specyfikacje może nie zawsze być zalecany, gdy chodzi o ocenę jasności, ponieważ istnieje aspekt jasności, który często jest pomijany, gdy ANSI lumens zdobywa całą uwagę: jest to jego związek z wydajnością kolorów.

Czym są ANSI lumeny?

Jak wspomniano, ANSI lumeny  stały się standardową miarą jasności na rynku projektorów. Opracowane przez Amerykański Narodowy Instytut Normalizacyjny (ANSI), ANSI lumeny to jednostka wyprowadzona z uśrednienia wartości odczytów jasności (przy użyciu miernika jasności) z kilku różnych punktów na projekcyjnym białym ekranie. Jego znaczenie na rynku projektorów wynika z obiektywności metodologii i zakładanego zaufania, co z kolei pozwala konsumentom wierzyć, że jeśli projektor ma wyższą wartość jasności ANSI lumenów niż inny, będzie to jaśniejszy projektor. 

Czy to wszystko oznacza, że ANSI lumeny powinny być jedynym kryterium oceny jasności projektora? Głębsze zbadanie problemu ujawnia, że użycie ANSI lumenów pomija kluczowy element, który może wpłynąć na ocenę jasności projektora.

Co pominęły ANSI Lumeny: Efekt Helmholtza-Kohlrauscha:

Choć ANSI lumeny jest miarą, która jest niewątpliwie obiektywna – od swojej standardowej metodologii po użyty instrument – mogą pojawić się pytania, gdy rozważa się jej użyteczność w odniesieniu do projektorów, ponieważ obrazy projekcyjne są przeznaczone do oglądania, a widzenie jest subiektywne. Oznacza to, że ANSI lumeny, jako miara obiektywna, nie uwzględnia tego, że fizjologia ludzkiego wzroku może wpływać na to, jak postrzegamy obraz i jego jasność. Przykładem tego jest, jak użycie ANSI lumenów pomija potencjał efektu Helmholtza-Kohlrauscha.

Efekt Helmholtza-Kohlrauscha to zjawisko, najczęściej występujące w przypadku kolorowych świateł, gdzie osoba widzi silnie nasycone kolory jako jaśniejsze niż są one „obiektywnie”, ze względu na mechanizmy oka. Ten efekt jest szczególnie odczuwalny, gdy porównujemy kolory o tym samym poziomie luminancji (tj. jasności) lecz z różnych poziomów nasycenia; w tych scenariuszach najnasyceńszy (lub „najczystszy”) kolor wydaje się być jaśniejszy niż wszystkie inne kolory niezależnie od ich równoważnej wartości luminancji. To zjawisko funkcjonuje nawet w takim stopniu, że może sprawić, iż kolorowe światła wydają się jaśniejsze niż światło białe o tym samym poziomie luminancji.

Efekt H-K pokazuje, że nasycenie kolorów wpływa na postrzeganą jasność

Na powyższym obrazie wszystkie kolory mają tę samą zmierzoną jasność, jednak najbardziej nasycone kolory wydają się jaśniejsze

Implikacje tego dla rynku projektorów są takie, że projektory, które są w stanie generować bardziej wysycone kolory, będą w stanie tworzyć obrazy, które mogą być postrzegane jako jaśniejsze niż wskazują ich specyfikacje, ponieważ najczęściej ich wartości jasności są wyrażane w „obiektywnych” lumens Amerykańskiego Narodowego Instytutu Normalizacyjnego (ANSI). Innymi słowy, wydajność kolorów projektora nie tylko poprawia jego zdolność do tworzenia dokładnych obrazów, ale także zwiększa jasność tych obrazów. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku projektorów wykorzystujących diody LED lub lasery jako źródło światła, w przeciwieństwie do projektorów z tradycyjną lampą, ponieważ takie technologie pozwalają na lepszą wydajność kolorów. Tak więc, szukając projektora, konsument nie powinien porównywać wyłącznie na podstawie tego, jak wysoka jest wartość ANSI lumenów projektora, co faworyzowałoby projektory z tradycyjnymi żarówkami, ponieważ produkują one wyższe poziomy jasności ANSI, ale powinien również wziąć pod uwagę ogólną wydajność projektora, w szczególności jego wydajność kolorów.

Kiedy efekt Helmholtza-Kohlrauscha nie jest tak skuteczny?

Pomimo uznania, że wydajność kolorów, w wyniku efektu H-K, może mieć pozytywny wpływ na postrzeganą jasność projektora, ważne jest, abyśmy również omówili ograniczenia efektu H-K, ponieważ stopień, w jakim jest skuteczny, może przyczyniać się do sukcesu projektora.

Tłumienie białego, szarego i nienasyconych kolorów

Definiując powyżej efekt H-K, wspomnieliśmy, że pozwala on na to, by wysoko nasycone kolorowe światła wyglądały na jaśniejsze niż równoważna biel, co prowadzi do tego, że dla treści wizualnych, które zawierają większą ilość bieli, szarości lub nienasyconych kolorów, wyświetlany obraz nie uzyska tak dużego wzmocnienia jasności. W rezultacie, uzyskane poziomy jasności dla takiej treści będą znacznie bardziej zgodne z oryginalną wartością ANSI lumen podaną dla projektora.

Jak światło otoczenia rozcieńcza kolory

Ponieważ efekt H-K jest bezpośrednim wynikiem kolorowych świateł z projektora, każde światło otoczenia (np. światło w pokoju lub światło słoneczne), które przyczynia się do całkowitej ilości światła obecnej w pomieszczeniu, z definicji rozcieńczy stężenie kolorowych świateł projektora, tym samym tłumiąc nasycenie kolorów, które oko będzie postrzegać i w konsekwencji siłę efektu H-K.

Wpływ efektu H-K przy wyłączonych i włączonych światłach

Efekt H-K przy zgaszonych światłach

Efekt H-K przy włączonych światłach

Aby zilustrować tę koncepcję, poniższe wykresy porównują intensywność czerwieni z różnych źródeł światła, gdy światła w pomieszczeniu są włączone i wyłączone; im węższa jest szerokość pasma dla źródła światła, tym bardziej nasycona jest jego czerwień. Pierwszą rzeczą, którą należy zauważyć, jest to, że niezależnie od ilości światła otoczenia, poziom nasycenia projektora laserowego jest najwyższy, następnie projektora LED, a potem projektora lampowego. Miejsca, w których te wykresy ukazują efekt światła otoczenia, to jak linie projektora lampowego i LED znacznie się rozszerzają po włączeniu światła, co oznacza, że światło otoczenia miało wpływ na zmniejszenie poziomu nasycenia czerwieni dla tych źródeł światła.

Wykresy spektrum (Czerwony)

Intensywność widma czerwieni z różnych źródeł światła, gdy światła są włączone i wyłączone

Światła Wyłączone (Luks = 0)

Światła włączone (Luks = 90)

Światła Włączone (Luks = ~200)

Efekt kurczenia się gam kolorów każdego typu projektora z różnych źródeł światła występuje, gdy światła są włączone i wyłączone

Laser

Efekt kurczenia się gam kolorów każdego typu projektora z różnych źródeł światła występuje, gdy światła są włączone i wyłączone

LED

Efekt kurczenia się gam kolorów każdego typu projektora z różnych źródeł światła występuje, gdy światła są włączone i wyłączone

Lampa

Obraz powyżej pokazuje, jak wyższa ilość światła otoczenia wpływa na gamuty kolorów każdego typu projektora

Wąska gama kolorów = Przytłumione Kolory

Ponieważ większość projektorów LED, gdzie efekt H-K jest znacznie bardziej wyraźny, ma szersze gamuty kolorów, które zwykle przekraczają standardy kolorów Rec. 709 i sRGB, każda zawartość wizualna oparta na tych węższych gamutach kolorów wymaga od projektora dostosowania (tj. obniżenia) kolorów w celu dopasowania się do treści. Przytłumienie wynikowych kolorów, jak się spodziewano, prowadzi do osłabienia skuteczności efektu H-K.

Wniosek

Cała ta dyskusja prowadzi do sugestii, jak wspomniano na początku, że osoby poszukujące nowego projektora nie powinny skupiać się wyłącznie na wartościach jasności wymienionych w specyfikacjach projektora. Zamiast tego, należy przyjąć holistyczne podejście, które uwzględnia czynniki takie jak przestrzeń, w której projektor będzie używany (np. warunki oświetleniowe) i zawartość do wyświetlenia (np. paleta kolorów obrazu), a następnie oprzeć swoją decyzję na rodzaju technologii (czyli lampy, LED lub lasera), która najlepiej pasuje do tych warunków, mając na uwadze rolę, jaką wydajność kolorów może odgrywać w generowaniu jaśniejszych obrazów.