Podrobný průvodce jasem projektoru: vše, co potřebujete vědět

  • BenQ
  • 2023-03-23

Při hodnocení jasu projektoru je přirozené, že potenciální kupující porovnává pouze na základě čísel uvedených v tabulkách specifikací jednotlivých projektorů. Je to proto, že průmysl používá pro měření jasu projektorů standardní jednotku ANSI lumenů, která zdánlivě umožňuje spotřebitelům srovnávat vše s ostatními. Tento typ zaměření na specifikace však nemusí být vždy vhodný, pokud jde o hodnocení jasu, protože existuje aspekt jasu, který bývá přehlížen, když se veškerá pozornost věnuje ANSI lumenům: a to je jeho vztah k barevnému výkonu.

Co jsou ANSI lumeny?

Jak bylo uvedeno výše, ANSI lumeny se staly standardním měřítkem jasu na trhu s projektory. Jas v ANSI lumenech definovaný Americkým národním ústavem pro normalizaci (American National Standards Institute – ANSI) je odvozen zprůměrováním naměřených hodnot jasu (pomocí luxmetru) v několika různých bodech na promítané bílé projekční ploše. Jeho význam na trhu s projektory je dán objektivitou metodiky měření a implikovanou důvěryhodností, což na oplátku dává spotřebitelům jistotu, že pokud má projektor vyšší hodnotu jasu v ANSI lumenech než jiný model, bude nabízet vyšší jas. 

 

Znamená to snad, že by jas v ANSI lumenech měl být tím nejdůležitějším, podle čeho posuzovat jas projektoru? Hlubší ponoření do problematiky ukazuje, že používání jasu v ANSI lumenech opomíjí klíčový prvek, který může ovlivnit způsob posuzování jasu projektoru.

Co jas v ANSI lumenech přehlíží: Helmholtz-Kohlrauschův efekt:

Ačkoli je měření jasu v ANSI lumenech nepopiratelně objektivní (od jeho standardizované metodiky až po nástroj, který používá), mohou při posuzování jeho užitečnosti v případě projektorů vyvstat určité otázky – zejména proto, že promítaný obraz má být viděn a vidění je subjektivní. Neboli tím chceme říci, že jas v ANSI lumenech – protože se jedná o objektivní měřítko – nezohledňuje skutečnost, že fyziologie lidského zraku může ovlivnit způsob vnímání obrazu a jeho jasu. Jako příklad lze uvést, jak používání jasu v ANSI lumenech nebere příliš v úvahu potenciál Helmholtz-Kohlrauschova efektu.

 

Helmholtz-Kohlrauschův efekt je jev, který se nejčastěji vyskytuje u barevného světla. Tento jev spočívá v tom, že člověk vidí velmi syté barvy jako jasnější, než „objektivně“ jsou, a to díky mechanice oka. Tento efekt se nejvíce projevuje při porovnávání barev se stejnou úrovní jasu, ale s různou úrovní sytosti. V těchto případech se nejsytější (nebo „nejčistší“) barva jeví jako jasnější než všechny ostatní barvy, přestože mají stejnou hodnotu jasu. Tento jev se dokonce projevuje do té míry, že se díky němu může barevné světlo jevit jako jasnější než bílé světlo se stejnou úrovní jasu.

Porozumění H-K efektu a vnímanému jasu. Na výše uvedeném obrázku mají všechny barvy stejný naměřený jas, přesto se nejsytější barvy jeví jako jasnější.

Na výše uvedeném obrázku mají všechny barvy stejný naměřený jas, přesto se nejsytější barvy jeví jako jasnější.

Důsledkem pro trh s projektory je skutečnost, že projektory schopné generovat více sytých barev budou vytvářet obraz, který může být vnímán jako jasnější, než udávají jejich specifikace. A to kvůli tomu, že nejčastěji jsou jejich hodnoty jasu vyjádřeny v „objektivních“ ANSI lumenech. Jinými slovy platí, že barevný výkon projektoru přispívá nejen k jeho schopnosti poskytovat přesný obraz, ale také zvyšuje jas daného obrazu. To se týká zejména projektorů, které na rozdíl od projektorů používajících tradiční lampu využívají LED nebo laserový zdroj světla. Je tomu tak proto, že tyto technologie umožňují lepší barevný výkon. Při výběru projektoru by tedy spotřebitel neměl porovnávat projektor pouze podle jeho výše hodnoty jasu v ANSI lumenech, což by zvýhodňovalo projektory s tradičními žárovkami, protože se obvykle vyznačují vyššími hodnotami jasu v ANSI lumenech. Spíše by měl vzít v úvahu celkový výkon projektoru, a zejména pak jeho barevné podání.

Kdy není Helmholtz-Kohlrauschův efekt tak patrný?

Přestože uznáváme, že barevný výkon v důsledku H-K efektu může mít pozitivní vliv na vnímaný jas projektoru, je důležité, abychom také diskutovali o omezeních H-K efektu, protože míra tohoto efektu může přispět k úspěchu projektoru.

Tlumicí efekt bílé barvy, šedé barvy a nenasycených barev

Při definování H-K efektu výše jsme zmínili, že díky němu vypadá vysoce syté barevné světlo jasněji než ekvivalentní bílé světlo. Důsledkem toho je, že u vizuálního obsahu s větším podílem bílé barvy, šedé barvy nebo nenasycených barev se nebude promítaný obraz vyznačovat tak výrazným zvýšením jasu. Díky tomu bude výsledná úroveň jasu takového obsahu mnohem více odpovídat originální hodnotě jasu v ANSI lumenech uvedené u projektoru.

Jak okolní světlo zjemňuje barvy

H-K efekt je přímým důsledkem barevného světla vycházejícího z projektoru. Z jeho definice tedy jakékoli okolní osvětlení (např. světlo v místnosti nebo sluneční světlo), jež přispívá k celkovému množství světla v místnosti, zjemní koncentraci barevného světla z projektoru a sníží sytost barev, kterou bude oko vnímat, a tím i míru H-K efektu.

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

H-K efekt s vypnutým osvětlením

H-K efekt se zapnutým osvětlením

Tento koncept demonstrují následující grafy, které porovnávají intenzitu červené barvy z různých světelných zdrojů při zapnutém a vypnutém osvětlení v místnosti. Čím užší je šířka pásma světelného zdroje, tím sytější je jeho červená barva. Jako první si lze všimnout, že bez ohledu na množství okolního světla je úroveň sytosti nejvyšší u laserového projektoru, následuje LED projektor a potom projektor s lampou. Tyto grafy ilustrují vliv okolního světla tím, jak se čáry u projektoru s lampou i LED světelným zdrojem výrazně rozšíří při zapnutí osvětlení. To znamená, že okolní světlo mělo u těchto světelných zdrojů vliv na snížení úrovně sytosti jejich červené barvy.

Grafy barevného spektra (červená)

BenQ projektory Tyto grafy ilustrují vliv okolního světla tím, jak se čáry u projektoru s lampou i LED světelným zdrojem výrazně rozšíří při zapnutí osvětlení. To znamená, že okolní světlo mělo u těchto světelných zdrojů vliv na snížení úrovně sytosti jejich červené barvy.

Vypnuté osvětlení (jas = 0 luxů)

Zapnuté osvětlení (jas = 90 luxů)

Zapnuté osvětlení (jas = cca 200 luxů)

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

Laser

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

Lamp

Výše uvedený obrázek ukazuje zmenšující se vliv vyššího množství okolního osvětlení na barevné gamuty u jednotlivých typů projektorů.

Úzký barevný gamut = tlumené barvy

Většina LED projektorů, u nichž je H-K efekt mnohem výraznější, má široké barevné gamuty, které obvykle přesahují barevný standard Rec. 709 a sRGB. Proto jakýkoli vizuální obsah založený na těchto užších barevných gamutech vyžaduje, aby projektor upravil (tj. utlumil) své barvy tak, aby odpovídaly obsahu. Utlumení výsledných barev povede dle očekávání ke snížení míry H-K efektu.

Závěr

Z celé této diskuze vyplývá doporučení, jak bylo naznačeno na začátku, aby se zájemci o koupi nového projektoru nezaměřovali jen a pouze na hodnoty jasu uvedené ve specifikacích projektoru. Místo toho by měli zaujmout komplexní přístup, který zohledňuje faktory, jako je prostor, v němž bude projektor používán (např. světelné podmínky), nebo promítaný obsah (např. barevná paleta obrazu). Následně by se měli rozhodnout pro typ technologie (tj. lampa, LED nebo laserový zdroj světla), jež nejlépe vyhovuje těmto podmínkám. Zároveň je také třeba mít na paměti roli, kterou může hrát barevný výkon při vytváření jasnějšího obrazu.