Jak kalibrace vyvážení bílé pomáhá vašemu leteckému simulátoru

  • BenQ
  • 2022-10-01

Moderní letecké simulátory se postupem času vyvinuly ve video systémy využívající stále sofistikovanější zařízení – od obrazovek s velkým horizontálním a vertikálním zorným polem až po konfigurace tvořené větším počtem projektorů. Není proto divu, že pozornost věnovaná každému detailu je při vytváření působivého zážitku přesně odpovídajícího záměru designérů mimořádně důležitá. Jedním ze zásadních aspektů přispívajících k optimalizaci efektivity těchto leteckých simulátorů je konzistentnost barev u každého promítaného obrazu, protože představuje základní faktor pro vytvoření hladkého a jednotně vypadajícího celku. Důvodem je skutečnost, že pokud se barvy jednoho obrazu výrazně liší od barev sousedního obrazu, divák si této odchylky okamžitě všimne. A v případě výcviku pilota může tato odchylka rozptylovat jeho pozornost způsobem, který není při takto psychicky náročné činnosti zrovna žádoucí.

Tento článek přináší podrobné informace o jedinečné technologii předběžné kalibrace vyvážení bílé od společnosti BenQ a o tom, jak pomáhá při instalaci leteckého simulátoru.

Konzistentnost barev u každého promítaného obrazu představuje základní faktor pro vytvoření hladkého a jednotně vypadajícího celku

Jaký přístup k tomuto problému by měl tedy designér leteckého simulátoru zvolit, aby vytvořený simulátor promítal obraz, který bude pilot vnímat jednotně? Abychom dokázali na tuto otázku odpovědět, musíme si nejprve přiblížit koncept barevného rozdílu a zejména to, jak se vypočítává. Následně budeme pokračovat prozkoumáním různých způsobů, jak může designér minimalizovat barevné rozdíly pomocí dostupné technologie.

Měření barevného rozdílu: CIELAB a Delta E

Při popisování barevného rozdílu vycházejí odborníci obvykle z trojrozměrného barevného prostoru CIELAB definovaného Mezinárodní komisí pro osvětlení (International Commission on Illumination neboli zkráceně CIE). Je to z toho důvodu, že tři číselné hodnoty, které barevný prostor CIELAB používá k definování souřadnic každé barvy ve vizuálním spektru (L* pro jas a a* a b* pro čtyři barvy lidského zraku: červenou, zelenou, modrou a žlutou) umožňují přesné a konzistentní kvantifikování rozdílu mezi jakýmikoli dvěma barvami, dokonce i když se jedná o barvy s minimálními rozdíly. Hodnota používaná k vyjádření rozdílu mezi dvěma barvami v prostoru CIELAB je známá jako Delta E a v podstatě je získána výpočtem vzdálenosti mezi souřadnicemi obou barev.

S využitím hodnoty Delta E pomohli odborníci definovat různé míry barevných rozdílů vnímaných divákem:

Delta E < 1

Divák nepozoruje žádný rozdíl mezi dvěma barvami.

1 < Delta E < 2

Pouze zkušený divák si může všimnout rozdílu mezi dvěma barvami.

2 < Delta E < 3.5

Nezkušený divák si může všimnout rozdílu mezi dvěma barvami.

3.5 < Delta E < 5

Každý si může všimnout zřetelného rozdílu mezi dvěma barvami.

5 < Delta E

Divák vidí dvě různé barvy.

Korekce barevného rozdílu pomocí integrovaných funkcí projektoru

Rozdílným barvám u jednotlivých projektorů se nelze vyhnout. Nezáleží přitom na tom, zda jsou projektory vyráběny různými výrobci nebo se jedná o modely z naprosto stejné montážní linky. Množství optických součástí obsažených v každém projektoru – od světelného zdroje přes barevné kolečko až po objektiv – nutně vytváří odchylky v důsledku kumulativního účinku odlišností mezi těmito jednotlivými součástmi, byť mohou být jakkoli nepatrné. Všichni výrobci jsou si naštěstí této skutečnosti dobře vědomi. Proto téměř všechny projektory na trhu nabízejí nějakou funkci, jako je například konfigurovatelné zesílení R/G/B, které uživateli umožňuje ručně upravovat barvy promítaného obrazu.

Většina projektorů poskytuje nějaký typ nastavení vyvážení bílé (například zesílení R/G/B), které umožňuje provádět ruční úpravy za účelem dosažení konzistentních barev

Většina projektorů poskytuje nějaký typ nastavení vyvážení bílé (například zesílení R/G/B), které umožňuje provádět ruční úpravy za účelem dosažení konzistentních barev

Pro designéry leteckých simulátorů to znamená, že bez ohledu na zvolené projektory budou moci buď přímo oni, nebo systémoví integrátoři (SI) spravující zařízení navržená těmito designéry upravovat barvy projektoru podle svých představ i po dokončení procesu instalace, což umožňuje dosáhnout konzistentních barev. Díky těmto typům integrovaných funkcí pro korekci barev mohou systémoví integrátoři bez velkého úsilí a množství času dosáhnout hodnoty Delta E přibližně 3 u každého promítaného obrazu. A odborník s patřičnými nástroji, jako je například kolorimetr, bude v závislosti na vynaloženém čase schopen dosáhnout hodnoty Delta E přibližně 2.

Představení továrního nastavení vyvážení bílé od společnosti BenQ

Jak bylo uvedeno výše, většina projektorů na trhu nabízí nějaký typ funkcí pro korekci barev, které umožňují jejich ruční úpravu. Přestože tyto funkce poskytují designérům, instalačním odborníkům a/nebo servisním technikům leteckých simulátorů slušnou úroveň kontroly nad konzistentností barev jejich video systémů, zajištění skutečně konzistentních barev stále vyžaduje určité úsilí a náklady. Může se jednat o vcelku náročný proces, protože jak bylo uvedeno výše, dosažení hodnoty Delta E 2 vyžaduje buď odborníka s patřičnými nástroji, nebo systémového integrátora (rovněž s nástroji), který stráví poměrně dost času úpravami nastavení projektoru.

Rozumnějším řešením by bylo nechat projektory ještě před dodáním zkalibrovat na konzistentní úroveň barev. A právě zde vstupuje na scénu technologie předběžné kalibrace vyvážení bílé od společnosti BenQ, která vychází z továrního nastavení vyvážení bílé (White Balance Adjustment neboli WBA) společností BenQ. Proces používaný jinými výrobci k předběžné kalibraci jejich projektorů jednoduše spočívá v tom, že odborníci na barvy ve výrobním závodě provedou časově náročnou ruční kalibraci podobnou té, o níž byla řeč výše. A náklady za tento úkon samozřejmě přenesou na koncového spotřebitele. Předběžná kalibrace vyvážení bílé od společnosti BenQ však využívá špičkovou technologii, která umožňuje dosáhnout konzistentně nižších hodnot Delta E bleskovou rychlostí, aniž by došlo k jakémukoli ovlivnění výrobních nákladů. Zatímco tedy konkurence se svou tradiční metodou může u každého projektoru vynaložit na dosažení hodnoty Delta E přibližně 3 velké množství času, technologie předběžné kalibrace vyvážení bílé od společnosti BenQ je schopna dosáhnout hodnoty Delta E přibližně 2 za pětinu až desetinu času.

Color Gamut Diagrams Before and After White Balance Calibration

Diagramy barevného gamutu před kalibrací vyvážení bílé a po ní

Důvodem, proč má předběžná kalibrace vyvážení bílé takový vliv na snížení barevných rozdílů a zvýšení konzistentnosti barev, je skutečnost, že u naprosté většiny snímků v rámci videa převládá na obrazovce bílá barva nebo prvky obsahující bílou barvu. Stačí si vzpomenout, kolik videí zobrazuje oblohu (zejména pak v případě leteckých simulací) nebo světlé pozadí, a hned si člověk uvědomí, jak důležitou roli hraje bílá barva v celkovém barevném podání – proto i například malíři vytvářejí portrét na bílém plátně. A právě díky tomu, že se technologie předběžné kalibrace od společnosti BenQ zaměřuje v tomto ohledu na dosažení jednotné bílé u každého promítaného obrazu, lze zajistit, že pozadí každého obrazu snadno splynou, takže diváci uvidí zcela konzistentní barvy.

Edge blending projected images is like multi-canvas painting

Spojování okrajů každého promítaného obrazu je jako malování na několik pláten: nejprve natřete každé plátno stejnou bílou barvou a potom přidáte další barvy za účelem dosažení jednotného efektu

Projektory BenQ s tovární kalibrací WBA od společnosti BenQ

Níže jsou uvedeny modely v rámci řady projektorů BenQ s flexibilní instalací, které disponují tovární kalibrací od společnosti BenQ doporučovanou pro letecké simulátory.