Яскравість монітора в чомусь вимірюється. Варіанти вибору моніторів

Яскравість

Сьогодні у РК-моніторах максимальна яскравість, що заявляється у технічній документації, становить від 250 до 500 кд/м 2 . І якщо яскравість монітора достатньо висока, то це обов'язково вказується в рекламних буклетах і подається як одна з основних переваг монітора. Втім, якраз у цьому криється один із підводних каменів. Парадокс у тому, що орієнтуватися на цифри, вказаних у технічну документацію, не можна. Це стосується не лише яскравості, а й контрасту, кутів огляду та часу реакції пікселя.

Мало того, що вони можуть зовсім не відповідати значенням, що реально спостерігаються, іноді взагалі важко зрозуміти, що означають ці цифри. Насамперед, існують різні методики вимірювання, описані у різних стандартах; відповідно вимірювання, що проводяться за різним методикамдають різні результати, причому ви навряд чи зможете з'ясувати, за якою саме методикою і як проводилися вимірювання. Ось простий приклад. Вимірювана яскравість залежить від колірної температури, але коли кажуть, що яскравість монітора становить 300 кд/м 2 , виникає питання: при якій колірній температурі досягається ця максимальна яскравість? Більше того, виробники вказують яскравість не для монітора, а для РК-матриці, що зовсім не те саме.

Для вимірювання яскравості використовуються спеціальні еталонні сигнали генераторів з заданою колірною температурою, тому характеристики самого монітора як кінцевого виробу можуть істотно відрізнятися від заявлених в технічній документації. Адже для користувача першорядне значення мають характеристики власне монітора, а не матриці.

Яскравість є для РК-монітора дійсно важливою характеристикою. Наприклад, при недостатній яскравості ви навряд чи зможете грати в різні ігри або переглядати DVD-фільми. Крім того, виявиться некомфортною робота за монітором в умовах денного освітлення (зовнішнього засвічення).

Однак робити на цій підставі висновок, що монітор із заявленою яскравістю 450 кд/м 2 чимось кращим за монітор з яскравістю 350 кд/м 2 було б передчасно. По-перше, як уже зазначалося, заявлена ​​і реальна яскравість - це не те саме, а по-друге, цілком достатньо, щоб ЖК-монітор мав яскравість 200-250 кд/м 2 (але не заявлену, а реально спостерігається) . Крім того, важливе значення має і той факт, як регулюється яскравість монітора.

З погляду фізики регулювання яскравості може здійснюватися шляхом зміни яскравості ламп підсвічування. Це досягається або за рахунок регулювання струму розряду в лампі (у моніторах як лампи підсвічування використовуються лампи денного світла з холодним катодом Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL), або за рахунок так званої широтно-імпульсної модуляції живлення лампи. При широтно-імпульсної модуляції напруга на лампу підсвічування подається імпульсами певної тривалості. У результаті лампа підсвічування світиться не завжди, а лише в періодично повторювані інтервали часу, але за рахунок інертності зору складається враження, що лампа горить постійно (частота проходження імпульсів становить більше 200 Гц).

Очевидно, що, змінюючи ширину імпульсів напруги, що подаються, можна регулювати середню яскравість світіння лампи підсвічування. На рис. 6 показаний приклад широтно-імпульсної модуляції лампи підсвічування, яка спостерігається при різних значеннях встановленого рівня яскравості монітора.

Мал. 6.

імпульсної модуляції

Крім регулювання яскравості монітора за рахунок лампи підсвічування, іноді це регулювання здійснюється самою матрицею. Фактично, до керуючої напруги на електродах РК-комірки додається постійна складова. Це дозволяє повністю відкривати РК-комірку, але не дозволяє повністю її закривати. У цьому випадку при збільшенні яскравості чорний колір перестає бути чорним (матриця стає частково прозорою навіть при закритому РК-комірці).

Іноді виникає необхідність дізнатися про показник вимірювання яскравості. Потрібно не лише визначитися із самим показником, а й навчитися вимірювати його. Це допоможе встановити правильні параметри під час налаштування.

У чому вимірюється яскравість монітора

За загальноприйнятою системою одиниць яскравість, що випромінюється монітором або будь-яким іншим джерелом, вимірюється в канделах (кд/). Крім цього, існують інші одиниці виміру: стильб (сб), апостильб (асб), ламберт (лб) і нит (нт). Вони вже не використовуються як одиниці виміру. Кандел і нит мають однакове значення.

Параметр вимірюється за допомогою звичайного побутового люксметра – приладу, призначеного для вимірювання рівня освітленості, пульсацій та яскравості. За допомогою цього пристрою також визначають якісні характеристики світла.

Важливо! Вимір за допомогою люксметра потрібно проводити кілька разів, потім розрахувати середнє значення показників.

Характеристика параметра

Рівень цього параметра залежить від здатності покриття, що відображає. Якщо він низький або занадто високий, це може викликати дискомфорт під час роботи за екраном. Внаслідок появи дискомфорту може знизитися працездатність та погіршиться концентрація уваги користувача.

Однак високий рівеньпараметра обов'язковий під час перегляду 3D фільмів. Пояснюється це тим, що 3D-окуляри під час перегляду фільмів сильно затемнюють картинку.

З параметром нерозривно пов'язаний параметр контрастності. Контрастність – відношення рівня чорного до білого. Так, наприклад, рівень контрастності екрану, мінімальна та максимальна яскравості якого становлять 400,5 та 0,5 кд/відповідно, дорівнює 800:1. Саме контрастність впливає на рівень стомлюваності очей під час роботи за монітором. Чим більша контрастність, тим вища чіткість зображення і, відповідно, нижче навантаження на очі.

Який має бути показник

Показники сучасних моніторів можуть сягати 500 кд/. Однак такий показник не можна назвати перевагою екранів, оскільки його підвищення може негативно вплинути на людські очі. Особливо це позначається на очах за недостатнього освітлення або його відсутності. Комфортними значеннями для ока є 150-200 кд/. За санітарними нормами найоптимальнішим рівнем є 200 кд/.

При виборі моніторів слід брати до уваги рівномірність їх підсвічування. Найчастіше у низькоякісних моніторів найяскравішим місцем є центр. Ця «особливість» призводить до дуже помітного зниження підсвічування по краях екрану.

Як ми тестуємо смартфони та планшети | Тести дисплея

Дисплей мобільного пристрою є його основним інтерфейсом. Протягом доби ми можемо дивитися на нього не одну годину за різних умов освітлення. Оскільки якість дисплея сильно впливає сприйняття зображення, необхідно ретельно вивчити його.

Для вимірювання параметрів дисплея ми використовуємо колориметр SpectraCal C6, який точно вимірює колір та яскравість РК та OLED-екранів. С6 відкалібрований SpectraCal за допомогою спектрорадіометра Konica Minolta CS-2000 та має сертифікат NIST (Національний інститут стандартів та технологій) про точність. Хоча прилади із закритою конструкцією, такі як С6, більш стабільні, ніж конструкції, в яких світлофільтри піддаються впливу повітря, точність всіх колориметрів може з часом змінюватися. Тому наш прилад С6 за потреби калібрується заново.

Разом з колориметром С6 ми використовуємо програму SpectraCal CalMAN Ultimate for Business v5, що дозволяє створити власні робочі сценарії та пропонує безліч можливостей вимірювань. У процесі роботи програма CalMAN створює чудові графіки, які ви бачите у наших оглядах.

При тестуванні С6 поміщається до центру ретельно очищеного екрана пристрою. Тестові шаблони для тестування дисплея контролюються вручну або за допомогою програми CalMAN, яка працює з програмою SpectraCal MobileForge.

Яскравість дисплея

Максимальна та мінімальна

Яскравість дисплея вимірюється в канделах на квадратний метр (кд/м2) або нит і впливає на читання екрана за різних умов освітленості. Чим вище максимальна яскравість, тим легше побачити зображення на екрані при яскравому освітленні, наприклад, у добре освітленому приміщенні або під прямим сонячним промінням на відкритому повітрі. Для приміщень з тьмяним освітленням або в нічний час краща мінімальна низька яскравість, завдяки якій екран не буде вас зліпити і турбувати оточуючих.

Для вимірювання максимальної яскравості регулювання яскравості дисплея встановлюється на максимальне значення та на екран виводиться 100% білий шаблон. Мінімальна яскравість вимірюється так само, але регулювання яскравості встановлюється у нижній межі.

Отримані значення демонструють максимальну та мінімальну яскравість, що досягається за допомогою штатного регулювання яскравості. Але іноді можна "розблокувати" вищі чи нижчі значення, використовуючи сторонні програмидля керування яскравістю екрана. Відповідність рівня регулювання зі значенням яскравості налаштовується виробником і може бути встановлена ​​нижче за реальні апаратні межі. Якщо між штатними та розблокованими показниками будуть суттєві відмінності, ми можемо додавати їх до огляду.

Яскравість дисплея: максимум і мінімум, нит (більше – краще)

Повна діаграма яскравості, Що включає значення при APL = 50

Для OLED ми вимірюємо два рівні яскравості: APL = 50% та APL = 100% (APL - Average Picture Level, середній рівень зображення). Це пов'язано з тим, що яскравість OLED-дисплея змінюється в залежності від зображення на екрані ((англ.) можна знайти детальніше обговорення APL). Значення APL, що використовуються, забезпечують хороші верхні і нижні межі для отримання реальних даних.

Примітка! Значення максимальної яскравості для OLED екранів з невстановленими для вимірювань APL, по суті, не приносять користі. У технічних характеристиках багатьох виробників, і навіть на деяких сайтах ЗМІ, зазначені значення яскравості виявляються значно вищими (іноді до 10%), ніж ми отримуємо на найнижчих рівнях APL.

Після калібрування

Після вимірювання максимального та мінімального рівня яскравості екран калібрується до 200 нит ± 1%. У такому режимі проводяться решта тестів дисплея та батареї.

Оскільки деякі виробники трохи регулюють яскравість, часто знижуючи її через кілька секунд або хвилин після налаштування, ми продовжуємо стежити за яскравістю екрана під час всіх тестів, щоб переконатися, що вона залишається на рівні 200 ниток.

Рівень чорного кольору та контрастність

Рівень чорного: рівень білого 200 нит (меншу – краще)

Контрастності: рівень білого 200 нит, коефіцієнт: 1 (більше – краще)

Рівень чорного представляє яскравість повністю чорного (0% білого кольору) шаблону, який вимірюємо після встановлення яскравості 100% білого поля на 200 нит. OLED дисплеї показують справжній чорний колір, оскільки вимикають пікселі. Але це не відноситься до РК-дисплеїв, які використовують окреме завжди включене підсвічування. Навіть коли піксель РК-панелі відключений, все одно є витік світла від підсвічування.

Контрастність дисплея показує відношення яскравості між повністю білим (100% білого) та повністю чорним (0% білого) полем, або, іншими словами, контрастність дорівнює значенню при 100% білого поділеному на значення при 0% білого. Як і у випадку з динамічним діапазоном, чим вище значення – тим краще. Очевидно, що більше низький рівеньчорного робить чорний колір глибшим та максимізує співвідношення контрастності екрану. Оскільки рівень чорного OLED-дисплеїв наближається до нуля, вони мають нескінченний коефіцієнт контрастності.

Гамма

Зорова система людини сприймає світло нелінійно відповідно до гами або статечної функції, і більш чутлива до змін у темних, ніж світлих тонах. Ця якість покращує динамічний діапазон зору та запобігає засліпленню яскравим сонячним світлом на вулиці (CMOS сенсор цифрових камер сприймає світло більш лінійно, що є однією з причин поганого динамічного діапазону).

Якби значення яскравості цифрових зображень були закодовані лінійно відповідно до лінійних рівнів яскравості на екрані (не ЕПТ), то занадто багато біт інформації витрачалося б марно на кодування яскравих ділянок зображення, які ми не можемо сприймати, і занадто мало кодування тіней, що призвело б до втрати якості або збільшення розміру файлу. Однак за допомогою кодування яскравості з нелінійною гамма-функцією, біти оптимізуються під світло, що сприймається нами, що забезпечує більш високу візуальну якість і зниження розмірів файлів.

Гамма 2.2 (праворуч)

Значення гами – це показник ступеня, що використовується у вираженні статечного закону, для створення певної гамма-кривої. Ідеальним значенням гами є 2,2. Екран з гамою менше 2,2 здається яскравим або нечітким з меншою кількістю тіней, в той час як зображення на дисплеї з гамою більше 2,2 виглядає темнішим і відрізняється втратою деталей у тінях і меншою кількістю яскравих областей. На фотографіях вище можна побачити, як зміна гамма-кривої впливає зображення.

Гамма: рівень білого 200 нит, (оптимальне значення 2.2)

Гамма вимірюється з кроком 10% від рівня чорного (0% білого) до 200 ниток (у нашому випадку – 100% білого). Для порівняння з іншими дисплеями в оглядах ми виводимо середній показник гами всього діапазону яскравості. Також ми включаємо графік значень гами в кожній точці вимірювання щодо ідеального значення 2.2, показаного жовтою лінією. Гамма-крива ідеального дисплея точно відповідатиме рівної жовтої лінії.

ЗМІСТ

У фізичному світі все пов'язане з вимірами і все можна описати та виміряти. І для кожного предмета чи явища є одиниці виміру. Так, наприклад, відстань вимірюється у метрах, температура у градусах, а маса у кілограмах. У світла теж є параметри, що вимірюються: світність, яскравість, сила світла, які також мають свої одиниці. Наприклад, одиницею яскравості є кандела на метр у квадраті.

Параметри світлового випромінювання

Світло як фізичне явище характеризується багатьма параметрами. Основні фізики такі:

• Сила світла;
• Світність;
• Яскравість;
• Освітленість;
• Світлова температура.

Сила світла визначає кількість світлової енергії, яка випромінюється джерелом світла за проміжок часу. Іншими словами, це те, наскільки потужний світловий потік здатний випромінювати джерело світла.

Світність - це світловий потік на одиницю поверхні, що світиться. Чим більша світність, тим світлішою здається випромінююча поверхня. Одиниця світності – люмен на квадратний метр.

Яскравість - це світловий потік у певному, вузькому напрямку. Зазвичай йдеться про цю величину у контексті точкового джерела випромінювання. При великій площі, що світиться визначається її середня яскравість.

Термін освітленість застосовується по відношенню до поверхні, що освітлюється. Це відношення світлового потоку до площі поверхні, тобто, наскільки добре вона освітлена.

Світлова температура показує колір джерела випромінювання, що сприймається. Вона вимірюється в одиницях температури – Кельвінах – і відповідає температурі випромінюючого, нагрітого до цих градусів тіла. Суб'єктивно вона сприймається теплою чи холодною. Чим вищою є колірна температура, тим холоднішим буде колір. Теплий – це жовтий та червонуватий, холодний – блакитний та фіолетовий.

Вимірювання яскравості

Оскільки світло має вимірювані параметри, то яскравість як параметр світла має одиниці виміру. Тепер, за міжнародною системою СІ, яскравість вимірюється в канделах на квадратний метр, значення цієї одиниці відповідає прийнятої за старих часів одиниці ниток, величина якої виражалася ставленням однієї кандели до одного метра в квадраті. Крім нітів, одиницями яскравості також були:

• Стильб;
• Апостильб;
• Ламберт.

Апостильб нині є застарілою величиною, яка вийшла з вживання вона у 1978 році. Вона позначала яскравість поверхні площею 1 квадратний метр і випромінює світловий потік 1 люмен.

Розмір стильб використовується системі вимірювань СГС. У цій системі основними заходами є заходи довжини, ваги та часу, що у розшифровці абревіатури СГС відповідає величинам сантиметр, грам, секунда. У пізніших версіях системи з'явилися електричні та магнітні розширення СГСЕ та СГСМ. Тут і знаходиться стильб, як одиниця виміру електромагнітного випромінювання.

Ламберт – це позасистемна одиниця. З'явилася та використовується переважно в Америці. Її назва походить від імені німецького фізика Йоганна Ламберта, який проводив дослідження в теорії систем, ірраціональних чисел, фотометрії та тригонометрії. Один ламберт – це одиниця яскравостіповерхні, що світиться площею в один квадратний сантиметр і володіє світловим потоком в один люмен.

Фізичне уявлення

А у фізиці розглянуту величину можна виразити через поняття роботи. Робота розуміється як обмін енергіями між системою та зовнішнім середовищем. Обмін може відбуватися у вигляді електромагнітного випромінювання. Інтенсивність випромінювання якраз і визначатиме яскравість. Якщо розуміти, у чому вимірюється робота у фізиці, можна визначити фізичне уявлення яскравості. Робота у фізиці вимірюється в джоулях, які можна уявити, як Ватт-секунди. Тобто потужність випромінювання, помножена на якийсь час, буде вважатися роботою. Чим більша потужність світлового випромінювання, тим яскравішим буде джерело світла.

Застосування в астрономії

В астрономії також використовуються одиниці виміру яскравості для небесних тіл. Вони характеризують небесні тіла за випромінювальною чи відбивною здатністю. Відбите світло небесних тіл може бути дуже яскравим, досить згадати світло Місяця або ранкову Венеру, що затьмарює світло багатьох зірок. Обидва ці небесні тіла світять відбитим світлом Сонця.

Одиниця яскравості небесних тіл виражається зоряною величиною ділянки неба розміром одна квадратна секунда. Простими словами, зоряну величину можна визначити як світність точкового об'єкта зоряного неба. Квадратною секундою вважається 1/648000 від об'ємного кута, що називається стерадіан.

Астрономічну яскравість можна порівняти із звичайною. Одна зіркова величина з квадратної секунди дорівнює 8,96 мікроканделів на квадратний метр.

Яскравість піднебіння в безмісячну ніч виражається величиною 0,0002 кд/м2. Вимірювати світлоту темних об'єктів важливо для фотометрії: таким чином можна зрозуміти, який об'єкт зоряного неба і наскільки світловістю перекриває інші об'єкти. По зменшенню інтенсивності світла зірок судять про можливе закриття їхнього світла диска планетами, і навіть про розмір і склад атмосфери цих планет! Ця величина відіграє у астрономії, фотографії та відеографії, а також у художників та фахівців з освітленості робочих місць.

Для екранів телевізорів

Сучасні плазмові та рідкокристалічні екрани телевізорів можуть досягати яскравості в 400-500 кд/м2. Однак це сумнівна перевага, оскільки збільшення цієї величини призводить до підвищення втоми очей і вимагає збільшення частоти та тривалості відпочинку. Особливо це впливає на око під час перегляду телевізора або роботи з комп'ютером у темряві або при слабкому освітленні. Для людського ока комфортне значення встановлюється в межах 150-200 кандел на квадратний метр. Санітарними правилами та нормами встановлено обмеження яскравості екрана під час роботи 200 кд/м2.

Підвищене значення інтенсивності випромінювання вітається лише під час перегляду фільмів з 3D ефектом, оскільки використовувані у своїй 3D окуляри сильно поглинають випромінювання екрана, роблячи його темнішим. При виборі пристроїв з рідкокристалічними та плазмовими екранами варто звертати увагу на рівномірність підсвічування. Неякісні екрани відображають центр яскравішим, при цьому виявляється дуже помітним спадання потужності підсвічування до країв дисплея.

Наша методика тестування екранів смартфонів та планшетів складається з чотирьох порівняно нескладних тестів:

• Вимірювання максимальної яскравості чорного та білого полів, а також обчислення контрастності за отриманими значеннями;
• Визначення колірного охоплення та точки білого;
• Вимірювання колірної температури;
• Вимірювання гами дисплея за трьома основними кольорами (червоний, зелений, синій) і сірим кольором.

Результати кожного із цих тестів характеризують окремі особливостіекрана, тому при остаточній оцінці якості дисплея варто сприймати всі чотири тести відразу, а не будь-який окремо.

Для визначення кожного параметра використовується колориметр X-Rite i1Display Pro та програмний комплекс Argyll CMS. У цьому матеріалі ми розповімо про кожен тест, а також пояснимо, як читати та розуміти отримані нами графіки. Тож поїхали!

⇡#Визначення максимальної яскравості чорного та білого полів, а також обчислення статичної контрастності

На перший погляд, цей тест здається найпростішим. Для того щоб виміряти яскравість білого кольору, ми виводимо на екран абсолютно білу картинку та вимірюємо яскравість за допомогою колориметра – отримане значення і називатиметься яскравістю білого поля. А для того щоб виміряти яскравість чорного, ми проробляємо те саме з абсолютно чорною картинкою. Яскравість білого та чорного полів вимірюється в кд/м2 (канделах на квадратний метр). Контрастність дізнається ще простіше: поділивши яскравість білого поля на яскравість чорного, ми отримуємо шукане значення. Величина статичної контрастності практично ідеального екрану смартфона або планшета становить 1000:1, хоча результати 700:1 і вище можна також назвати відмінними.

На жаль, простим цей тест можна назвати лише на вигляд. У Останніми рокамивиробники смартфонів пішли тим самим шляхом, що й виробники телевізорів: вони стали додавати різні «покращайзери» зображення в прошивку апаратів. Це не дивно, а скоріше закономірно, тому що майже всі найбільші виробники смартфонів займаються розробкою телевізорів та моніторів.

У разі рідкокристалічних дисплеїв (з OLED все рівно навпаки) ці «покращайзери» працюють, як правило, таким чином: чим менше на дисплеї світлих точок, тим нижча яскравість підсвічування. Зроблено це, по-перше, щоб забезпечити велику глибину чорного на тих зображеннях, у яких багато цього кольору. А по-друге, щоб не марнувати електроенергію: якщо зображення в основному темне, немає сенсу світити підсвічуванням на повну котушку - логічно її приглушити.

Проблема в тому, що реальна контрастність від цього не підвищується: при використанні «улучшайзера» світлі ділянки на темному зображенні теж стануть трохи темнішими, так що співвідношення яскравості білого і чорного в кращому разі залишиться таким самим, як і при повному підсвічуванні. Тобто якщо на дисплеї, оснащеному динамічною оптимізацією підсвічування, виміряти світність білого та чорного полів, як описано вище, а потім просто поділити одне на інше, то вийде не справжнє значення контрастності, а абстрактна цифра. Найчастіше - дуже приваблива (начебто 1500:1), але не має нічого спільного з реальною контрастністю.

Для того, щоб уникнути цієї проблеми, ми відмовилися від картинок, повністю залитих чорним або білим кольором на користь зображення, що складається на 50% з білого і на 50% з чорного. Таких картинок у нас дві (50-50 і 50-50-2 на малюнку нижче), відповідно, ми вимірюємо значення світності білого та чорного полів як у верхній, так і в нижній частинах дисплея – а обчислені після поділу цих чисел значення контрастності усереднюємо .

Повний набір тестових зображень для вимірювання характеристик LCD-дисплеїв

Оптимізація вносить неабияку похибку навіть у вимір інших параметрів екрану - колірної температури і гам. Тому для отримання коректніших результатів ми і для цих тестів використовуємо не повністю залиті кольором картинки, а квадрати, що займають близько 50% площі екрана. Фон при цьому заливається білим або чорним кольором, щоб співвідношення світлих і темних точок на дисплеї було рівномірнішим для всіх тестових зображень і динамічне підстроювання підсвічування вносило мінімальні спотворення в результати.

Такий підхід дозволяє підвищити реалістичність отриманих значень контрастності та інших параметрів дисплея.

⇡#Вимір кольорового охоплення

Наше око здатне сприймати величезну кількість кольорів, тонів, напівтонів та відтінків. Ось тільки найсучасніші дисплеї мобільних пристроїв – як і їхні «великі брати», екрани телевізорів та моніторів – поки що не здатні відтворити все це буяння кольору. Колірне охоплення будь-якого сучасного дисплея дуже поступається частині спектру, видимої людським оком.

На графіці нижче представлений зразковий діапазон видимої (оптичної) області спектру, або «колірного охоплення людського ока». Білим трикутником на ньому виділено колірний простір sRGB, який було визначено компаніями Microsoftі HP в не дуже далекому 1996 як стандартний колірний простір для всього комп'ютерного обладнання, що передбачає роботу з кольором: моніторів, принтерів і так далі.

Порівняно з усією оптичною областю спектра колірний охоплення sRGB не такий вже й великий. А вже в порівнянні з повним спектром електромагнітного випромінювання (не показаний на графіку) - і зовсім піщинка в пісочниці

Якщо чесно, у роботі з кольором все далеко не просто, вкрай заплутано і не так добре стандартизовано, як хотілося б. Однак, нехай і з неабиякою часткою умовності, можна сказати, що більшість цифрових зображень розрахована на використання колірного простору sRGB.

З цього є таке наслідок: в ідеальному випадку колірне охоплення дисплея має збігатися з колірним простором sRGB. Тоді ви бачитимете зображення саме такими, якими їх задумали їхні творці. Якщо колірне охоплення дисплея менше, то кольори втрачають насиченість. Якщо більше - то стають насиченішими, ніж потрібно. "Мультяшна" картинка з перенасиченими квітами, як правило, виглядає ошатніше, але це не завжди доречно.

Тут і далі: всі відмінності прикладів зображень перебільшені для більшої наочності. Тобто, кількісно вони не обов'язково відповідають тій різниці, яку можна бачити на реальних дисплеях, а просто показують загальні тенденції.

Хорошими значеннями охоплення кольорів можна вважати показники від 90 до 110% sRGB. Дисплеї, колірне охоплення яких вже 90%, видають занадто бляку картинку. Екрани з більш широким охопленням кольорів можуть відчутно перенасичувати кольори і робити картинку надмірно барвистою.

Не дуже вдалими слід вважати і такі налаштування дисплея, коли трикутник колірного охоплення по площі близький до sRGB, але сильно спотворений: це означає, що замість передбаченого стандартом кольору, на дисплеї ви побачите якийсь істотно відрізняється від нього колір. Наприклад, оливковий замість зеленого або морквяний замість насиченого червоного.

Набір зображень для визначення кольорового охоплення

Також під час вимірювання охоплення кольорів ми знаходимо координати точки білого і вказуємо її на графіку. Докладніше про неї ми поговоримо у наступному розділі.

⇡#Визначення колірної температури

Ідеальна колірна температура білого кольору становить 6500 кельвінів. Це з тим, що саме такий колірної температурою характеризується сонячне світло. Тобто такий білий колір є найбільш природним та звичним для людського ока. Більш «теплі» відтінки білого мають температуру нижче 6500 К, наприклад 6000 К. Холодніші - вище, тобто 8000 або 10000 К і так далі.

Відхилення як у той, так і в інший бік у принципі небажані. При меншій колірній температурі зображення на екрані пристрою набуває червоного або жовтого відтінку. За більш високої - йде в блакитні та сині тони. Також слід мати на увазі, що точка білого біля дисплея може, в принципі, не потрапляти на криву Планка, що визначає саме білий колір. На такому дисплеї білий має зовсім небажаний зеленуватий (дуже характерний недолік ранніх AMOLED-дисплеїв) або пурпуровий відтінок.

В ідеалі для всіх градацій сірого - які по суті є тим самим білим кольором, але меншою яскравістю, - колірна температура і координати кольору повинні бути однаковими. Якщо вони відрізняються у незначних межах, то нічого страшного в цьому немає. Якщо ж вони різко змінюються від градації до градації, то на такому дисплеї різні ділянки чорно-білих зображень набувають різного відтінку і в цілому виходять трохи райдужними. Це не дуже добре.

Тестові зображення, що використовуються для вимірювання колірної температури

Ми вимірюємо колірну температуру для градацій 10, 20, 30…100% від повністю білого кольору. В результаті з'являється графік наступного виду:

⇡#Вимірювання гами дисплея за трьома основними кольорами (червоний, зелений, синій) та за сірим кольором

Якщо не вдаватися в глибоку теорію, то графіками гамма-кривих можна назвати відношення вхідного сигналу до вимірюваного сигналу, що відображається монітором.

Набір зображень для вимірювання гами

На жаль, ідеальних дисплеїв немає, тому будь-який колір на екрані відображається з похибкою, яку вносить РК-матриця. Саме цю похибку ми і вимірюватимемо. Для того, щоб наші вимірювання не виявилися «сферичними у вакуумі», на всіх графіках гамма-кривих є еталонна крива, намальована чорним кольором. За стандарт прийнята гама 2,2, яка використовується в колірних просторах sRGB, Adobe RGB.

На прикладах графіків видно, що отримані нами криві які завжди збігаються з еталонними. Якщо гамма-крива проходить нижче еталонної, це означає, що півтони на такому дисплеї недосвічуються, виглядають темніше потрібного. При цьому особливо можуть страждати темні ділянки зображення - деталі в них губляться. Якщо крива йде вище еталонної - півтони пересвічуються і губляться вже деталі в світлих частинах зображення.

Також зустрічаються гамма-криві s-подібної та z-подібної форми. У першому випадку зображення виходить контрастнішим, при цьому деталі губляться як у світлих частинах, так і в темних. У другому випадку – навпаки, контрастність занижується, хоч і з вигодою для детальності. Всі випадки невідповідності гам по-своєму погані, тому що через них картинка на екрані виходить зміненою в порівнянні з оригіналом.

⇡#Висновки

Для того, щоб відрізнити гарний екранвід поганого, треба дивитися на всі діаграми та графіки відразу, однієї чи пари тут недостатньо.

З яскравістю білого все просто - чим вона більша, чим яскравішим буде дисплей. Яскравість лише на рівні 250 кд/м2 вважатимуться нормальною, проте значення вище - хорошими. З яскравістю чорної справи навпаки: чим вона нижча, тим краще. Що ж до контрастності, то про неї можна сказати майже те саме, що і про яскравість білого: чим вище величина статичної контрастності, тим краще дисплей. Значення близько 700:1 можна вважати добрими, а близько 1000:1 – і зовсім чудовими. Зазначимо, що у AMOLED- та OLED-екранів чорний майже не світиться – наш прилад просто не дозволяє виміряти такі малі значення. Відповідно, ми вважаємо їхню контрастність майже нескінченною, а насправді – якщо озброїтися більш точним приладом – можна отримати значення на кшталт 100 000 000:1.

З кольоровим охопленням справи трохи складніше. Принцип «чим більше – тим краще» тут уже не діє. Слід орієнтуватися на те, наскільки добре збігається трикутник охоплення кольорів з колірним простором sRGB. Цілком ідеальні в цьому сенсі дисплеї практично не зустрічаються в мобільних пристроях. Оптимумом можна вважати таке охоплення, яке займає від 90 до 110% sRGB, причому дуже бажано, щоб форма трикутника була близька до sRGB. Також на графіку колірного охоплення варто подивитися на розташування крапки білого. Чим вона ближче до еталонної точки D65, тим краще баланс білого біля дисплея.

Ще однією мірою балансу білого є колірна температура. У відмінного монітора вона становить 6500 К у насиченого білого кольору і майже не змінюється на різних відтінках сірого. Якщо температура нижче, то екран буде жовтувати зображення. Якщо вище – то «синити».

З гамма-кривими все ще простіше: чим ближче виміряна крива до еталонної, яку ми на графіках малюємо чорним, тим менше похибок зображення вносить матриця дисплея. Ми добре розуміємо, що все це так відразу запам'ятати непросто. Тому ми посилатимемося на цей матеріал у майбутніх оглядах. Так що інформація про те, як слід читати наведені нами графіки, завжди буде у вас під рукою.

Якщо ви помітили помилку - виділіть її мишкою та натисніть CTRL+ENTER.

3dnews.ru

Яскравість екрана телевізора

Головна > Параметри > Яскравість

Яскравість (спрощено) – дорівнює відношенню сили світла до площі поверхні, що світиться і вимірюється в канделах на м2 або нитах. 1 кд/м2 = 1 ніт

Сучасні телевізори мають заявлену яскравість екрана 400-500 кд/м2 і навіть вище. Хіба що виробники ЕЛТ-телевізорів скромно замовчують про яскравість, тому що ця енергія використовується. в силу обмежень технології отримати яскравість вище 150 кд/м2 для них важко, а такі характеристики на тлі РК і плазми будуть блідо. Втім, цього цілком достатньо в більшості випадків. Про що це каже? З одного боку про те, що такі телевізори можна дивитися практично за будь-якої розумної яскравості природного або штучного освітлення.

Але є й інший бік. Надто висока яскравість стомлює очі, особливо якщо телевізор з яскравим екраном дивитися при слабкому освітленні або у темряві. Тож глядач, який бажає зберегти свій зір, насамперед яскравість зменшуватиме.

Єдина область, де затребувана така висока яскравість – перегляд 3D-фільмів за допомогою окулярів затвора, оскільки навіть у відкритому стані РК-затвори поглинають помітну кількість світла.

До речі, комфортна яскравість екрану приблизно 150-200 ніт. А пункти 6.4, 6.5, 6.7 СанПіН 2.2.2/2.4.1340-03 обмежують яскравість предметів, які у поле зору під час роботи з комп'ютерами величиною 200 кд/м2.

Таким чином можна сказати, що для будь-яких сучасних телевізорів при покупці можна не звертати увагу на заявлену яскравість екрану. Зате під час вибору РК телевізорів бажано оцінити рівномірність підсвічування. В основному це стосується класичних РК телевізорів та LED телевізорів з боковим (крайовим – Edge) підсвічуванням. Найкраще оцінювати рівномірність, вивівши на екран біле поле. Хоча в деяких випадках навпаки, нерівномірність краще видно на чорному полі

На малюнку ліворуч зображено телевізор з рівномірною яскравістю підсвічування, праворуч – зі зменшенням яскравості від центру до країв (ефект перебільшений).



RightTV.ru

Конструкція РК-дисплея та основні характеристики монітора.

Основним елементом конструкції є мережа осередків (1), заповнених рідкими кристалами, – речовиною, молекули якої можуть змінювати просторову орієнтацію під впливом електричного поля. Керуюча електроніка (2) дисплея отримує з відео входу (3) сигнал, залежно від якого на комірку подається напруга, або ні. Залежно від наявності/відсутності напруги рідкі кристали розташовуються так, що поляризуюча плівка (4) перестає пропускати світло ламп підсвічування (5), розподілене спеціальною плівкою (6), або, навпаки, практично повністю його пропускає. Малюнок на екрані утворює «мозаїка» з множини осередків, закритих на задану величину. Кожен піксел складається з трьох субпікселів, забезпечених світлофільтрами базових кольорів – червоного, зеленого та синього – завдяки цьому стає можливим виведення кольорових зображень. У матрицях типу TN+Film застосовується плівка збільшує максимальні кути огляду (7).

Основні характеристики монітора

Перш ніж йти до магазину за новим дисплеєм, треба визначити, за якими критеріями оцінювати його. Поняття «якісне зображення» складається з кількох об'єктивних параметрів, розуміння сутності та важливості яких необхідне усвідомленого вибору. Малу частину з них можна почерпнути з паспортних даних пристрою, деякі характеристики користувач може оцінити самостійно, але найважливіші параметри можна виміряти тільки за допомогою спеціального обладнання – краще покладатися на тести моніторів.

1. Розмір екрана. Найзрозуміліша характеристика монітора. На сьогоднішній день моделі з діагоналлю 20-22 дюйми є універсальними для домашнього використання. Більші монітори добре підходять для перегляду відео, але працювати буде не дуже зручно. Купівля моделей меншого розміру для більшості користувачів просто не має сенсу: навіть більшість 24-дюймових моніторів зараз можна придбати за ціною до 10 тис. руб.

2. Співвідношення сторін. Стандартна пропорція екрану для сучасних моніторів – 16:10. Дисплеї формату 4:3 практично вимерли. При цьому з'явилися перші моделі моніторів із вельми спірним співвідношенням сторін 16:9. Дозвіл на екранах відповідає формату High Definition. Наприклад, класичний широкоформатний монітор з діагоналлю 24 дюйми має роздільну здатність 1920х1200 пікселів, а «новомодний» – 1920х1080 і, відповідно, висота його екрану менше на 120 пікселів. Єдине, що виправдовує цю втрату - можливість дивитися фільми в HD без горизонтальних чорних смуг по краях.

3. Зерно. Монітори, що за розміром екрану належать до суміжних категорій, нерідко мають однакову роздільну здатність (наприклад, у 20- та 22-дюймових дисплеїв штатно – 1680х1050 пікселів). У таких випадках єдина перевага, яка має більша модель, – більша картинка. Розмір зображення в пікселах у більшого дисплея не перевищує розмір у меншого, більше того – на моніторі з більшою діагоналлю в цьому випадку картинка буде менш чіткою через більший розмір пікселя (який і називається зерном).

Увага! Ноутбучні екрани відрізняються великою різноманітністю комбінацій розміру екрану та роздільної здатності. У продажу можна знайти моделі з однаковою діагоналлю дисплея, при цьому кількість пікселів на них відрізнятиметься в півтора рази. У цьому випадку до покупки пристрою необхідно подивитися обидва варіанти "наживо", інакше цілком ймовірно, що картинка на екрані придбаного ноутбука буде здаватися недостатньо чіткою, або вам доведеться "ламати очі", працюючи з дрібними елементами інтерфейсу при підвищеній роздільній здатності.

4 Яскравість. Цей параметр вимірюється в кандел на квадратний метр (кд/кв. м). Для комфортної роботи з текстовими документамита веб-серфінгу яскравість монітора не повинна бути менше 80 кд/кв. м., а для ігор та перегляду фільмів можна дати тільки одну рекомендацію: чим вища яскравість, тим краще. Попри можливі побоювання, монітор з «надлишковою» яскравістю не зашкодить очі, оскільки її можна знизити, а ось підвищити яскравість понад максимум у разі, якщо монітор «сліпне» у яскравий сонячний день, вже не вийде. Яскравість монітора завжди вказують у його технічному описі, і цим даним можна вірити – здебільшого вони недалекі від реальності.

5. Контрастність. Визначається як відношення яскравості білого кольору на екрані до яскравості чорного (див. наступний параметр) та записується як пропорція (наприклад, 500:1). Висока контрастність робить зображення більш «відчутним» та «живим», тому його значення важко переоцінити. Для сучасного рідкокристалічного дисплея нормою є контрастність у районі 400–500:1, у «серйозніших» моделей цей параметр може сягати 700:1 і навіть вище. Мінімальний рекомендований рівень контрастності домашнього монітора – 300:1. На відміну від яскравості, контрастність монітора, вказана виробником, не завжди відповідає дійсності.

6. Глибина чорного кольору. Рідкокристалічна матриця не випромінює власного світла і, незалежно від того, чорний або білий колір відображає підсвічується лампами постійної яскравості. Недолік такого підходу полягає в тому, що закриті пікселі не повністю затримують світло і деяка його частка потрапляє назовні, перетворюючи чорний колір на темно-сірий. При яскравому денному світлі цей недолік може бути непомітним, але він здатний зіпсувати задоволення від нічного перегляду фільму або комп'ютерної гри. Виробники моніторів не вказують конкретні дані про глибину чорного кольору, що їх забезпечують продуктами. Але для порівняння різних дисплеїв, цей параметр можна обчислити самостійно, знаючи яскравість і контрастність пристроїв: просто поділіть перше значення на друге. Наприклад, дисплей з яскравістю 200 кд/кв. м. та контрастністю 400:1 яскравість чорного кольору (або, як кажуть, чорної точки) складе 0,5 кд/кв. м – це досить багато для сучасного монітора. А у моделі з тією ж яскравістю та контрастністю, що дорівнює 800:1, чорні пікселі «світитимуть» з яскравістю 0,25 кд/кв. м – дуже добрий результат.

7. Час відгуку. Проміжок, необхідний для того, щоб комірка РК-матриці змінила свою яскравість від заданого значення до іншого. Час відгуку становить від кількох одиниць до десятків мілісекунд. При великому часі відгуку об'єкти, що швидко рухаються, на екрані виявляються змазаними, що абсолютно некритично для роботи з текстом або статичною графікою, але сильно псує задоволення від динамічної гри або фільму. Щоб уникнути цього, час відгуку дисплея не повинен перевищувати 8 мс, а звести ефект замилювання до мінімуму можуть 4-мілісекундні екрани. Не варто вірити значенню часу відгуку, який вказує виробник в описі монітора. Справа не в тому, що фірма може надати явно неправдиві відомості (таке трапляється вкрай рідко), а в відмінності методик вимірювання цього параметра.

Традиційно вимірюється час переходу пікселя від 10-відсоткової до 90-відсоткової яскравості, при цьому відповідні дані маркуються як BtW (Black to White – від чорного до білого). Але ця методика не об'єктивна: настільки різкий перехід яскравості осередок матриці долає з максимальною швидкістю, а найчастіше що виникає реальна ситуація, де він має місце, – це з текстом – тут інертність дисплея не грає великої ролі. Навпаки, у зображеннях, чутливих до часу відгуку (фільми, ігри), зазвичай, переважають невеликі зміни яскравості. А вони займають набагато більше часу. Для моделювання цих ситуацій використовується методика GtG (Grey to Grey – від сірого до сірого), результат якої визначається як середнє арифметичне часу переходу пікселя між кількома градаціями сірого. Дані, отримані таким чином, очевидно, набагато ближче до реальності. Але яку саме методику застосував виробник монітора для отримання паспортних даних, найчастіше не повідомляється. Тому краще покластися на результати об'єктивних тестів, проведених фахівцями, і, зрозуміло, при покупці монітора перевірити «на око», чи зображення на екрані не розмивається при переміщенні вікон і відтворенні динамічного відео.

8. Кути огляду. Одним із недоліків рідкокристалічних дисплеїв є погіршення зображення при погляді на екран під гострим кутом: падає контрастність і знижується точність передачі кольорів. Малі кути огляду унеможливлюють комфортний перегляд зображення на моніторі одночасно кількома людьми, та й для одного користувача можуть створювати проблеми: на екранах з великою діагоналлю картинка по краях дисплея завжди спостерігається під деяким кутом. Хороше значення кутів огляду, що дозволяє користуватися монітором без особливих обмежень – 160 градусів по вертикалі і стільки ж по горизонталі.

Якщо уважно вивчити технічні характеристикисучасних моніторів, то виявиться, що багато з них вписуються в цей стандарт. Однак у разі використовується той самий трюк, як і з методиками виміру. Спочатку максимальні кути огляду реєструвалися на такому рівні, коли контрастність зображення падала до 10:1. Але деякі виробники використовують «ліберальнішу» методику, що дозволяє контрастності опускатися до 5:1. Крім того, вимірювання контрастності не дозволяє оцінити спотворення кольору при зміні кута зору, а воно в більшості випадків виражене набагато сильніше. Тому дані про кути огляду, які вказують розробники, повністю позбавлені практичного змісту. Необхідно або оцінювати кути огляду "на око" - при самостійному огляді дисплея, або керуватися професійними тестами.

9. Колірне охоплення. Це діапазон кольорів, які може відтворити монітор. Зазвичай виробник не дає таких даних, але можна почерпнути з тестів. Кількість відтінків, які здатний відтворювати монітор, вимірюється у відсотках будь-якого колірного простору, як правило – sRGB. Більшість сучасних дисплеїв здатні відтворити 105-110% колірного охоплення sRGB, і цього цілком достатньо. Тільки користувачам, які професійно працюють із графікою, має сенс орієнтуватися на стандарт AdobeRGB, який передбачає передачу більш насичених відтінків. У найкращих моделеймоніторів колірного охоплення наближається до меж AdobeRGB або навіть перевищує їх. Але майте на увазі: для коректного відображення графіки стандарту sRGB на такому моніторі потрібно використовувати програми, що підтримують керування кольором. Не всі програми мають таку можливість, тому користувач періодично стикається з спотвореннями кольорів.

10. Точність передачі кольору. Це найбільш важливий параметрдисплея для всіх завдань, пов'язаних з обробкою фотографій та кольорової комп'ютерної графіки. У технічній документації на монітори вона не вказується, оцінити точність передачі кольорів суб'єктивно під силу лише професіоналам, та й то озброєним спеціалізованим обладнанням, тому єдиним джерелом достовірної інформаціїє знову-таки тести моніторів. У них можуть фігурувати два основні показники: ΔE та графік гамма-кривих.

Параметр E показує середнє арифметичне відхилення всіх кольорів від еталона. Нормальна для більшості користувачів передача кольорів буде при ΔЕ менше 5, професіоналам необхідні монітори з ΔЕ в межах від 0 до 1,5.

Однак ΔЕ не є універсальним показником: вона характеризує перенесення кольорів з позиції стандарту sRGB, тому не придатна для оцінки моніторів з розширеним колірним охопленням. Більш інформативні графіки гамма-кривих: функції, що відображають залежність яскравості пікселя від рівня сигналу на відеовході, розраховані окремо для червоного, синього та зеленого кольорів. По розбіжності цих ліній можна визначити силу спотворень кольору, і навіть умови, у яких з'являються. Наприклад, якщо криві приблизно збігаються по всій довжині, крім верхньої ділянки, кольори будуть порушені тільки в світлих областях зображення. Форма гамма-кривих дозволяє будувати висновки про контрастності картинки і характеризується певним числом. В ідеалі лінії мають бути плавно «провалені». Це відповідає гамі 2,2 для «персоналок» та 1,8 для комп'ютерів Apple Mac. Якщо криві опущені сильніше («гама-число» перевищує 2,2), то зображення буде надто темним, неяскраві відтінки зіллються один з одним. Якщо ж виміряні криві проходять вище ідеальних, картинка на екрані виявиться білястою і невиразною.

11. Рівномірність підсвічування. Так само як і недостатня глибина чорного кольору, нерівномірне підсвічування матриці буде добре помітне під час роботи в темряві. При виборі монітора в магазині вам навряд чи дозволять вимкнути світло, тому знову доведеться вивчати результати тестів. Найчастіше фахівці вказують середнє значення відхилення яскравості підсвічування різних ділянок екрана від усередненої яскравості матриці чи яскравості у центрі зображення. У кращому випадку цей показник не повинен перевищувати 5-10%, відхилення в межах 10-15% є прийнятним. Якщо значення більше, перепади яскравості на екрані будуть створювати великі незручності. Майте на увазі, що дисплеї, які не відрізняються достатньою глибиною чорного кольору, входять до групи ризику щодо нерівномірності підсвічування.