Повелители картинки. Часть II, статья. Журнал "High Definition"

Прежде чем начать калибров-кy, важно убедиться, что все оборудование правильно соединено. Лучше всего, конечно, здесь подходит HDMI (или DVI-D для устаревшей аппаратуры). Таким образом, все сохраняется в цифровом формате, насколько это возможно. В порядке убывания качества далее следуют RGB (аналоговое), S-Video, композитное и RF (антенное) соединения. Затем калибровщику необходимо оценить качество скейлинга исходных компонентов и любые предлагаемые «улучшайзеры» картинки.

Если в видеоисточниках используются внешние скейлеры, их тоже нужно правильно настроить, поскольку их выход должен соответствовать дисплею. В разрешении, которое превосходит разрешение экрана, мало толку, так как результирующее уменьшение, производимое схемами самого телевизора, будет только ухудшать качество картинки. Для оценки артефактов масштабирования обычно используются шаблоны-сетки. Блоки такой сетки (относящиеся к определенной частоте) не должны размываться или отличаться размерами. В этот тестовый шаблон обычно включен набор квадратов и диагоналей, которые демонстрируют артефакты скейлирования. Такие линии помогают и при настройке четкости. Любые ореолы или границы заставляют предположить, что установлена слишком высокая яркость. Другие шаблоны и видеоматериалы позволяют справиться с артефактами движения, выявляя, например, что источник или скейлер без необходимости преобразует 50 Гц в 60 Гц (либо в кратные величины).

Итак, мы подошли к процессу калибровки. Что касается оттенков серого, то тут одним из ключевых тестовых шаблонов является PLUGE (акроним фразы LineUp Generation Equipment*). Он используется в сочетании с регулировкой яркости для настройки уровня черного изображения. Его ключевой компонент — это область (квадрат или прямоугольник), соответствующая уровню видео 0 IRE. Мы все еще используем 8-битное видео для канала яркости / оттенков серого (и цветовой разницы). Здесь 0 IRE соответствует уровню 16 (из 256 возможных для 8-битного видео). Если яркость установлена правильно, эта область должна исчезнуть в окружении или оставаться чуть-чуть видной. Другой PLUGE отвечает за оттенки белого и позволяет правильно настроить 100 IRE (уровень 235 в 8-битном представлении). После калибровки видимыми должны остаться только уровни с 16 по 235. Другой быстрый и полезный способ проверить калибровку — прямоугольник с одиннадцатью оттенками серого (от 0 до 100 IRE с шагом 10 IRE).

Затем настает очередь гаммы. В мире дисплеев она влияет на то, сколько света выдается при данном уровне видеосигнала. Гамма-коррекция используется для компенсации недостатков человеческого глаза (он более чувствителен к затененным деталям, чем к освещенным) и оптимизации полосы пропускания. Каждый дисплей характеризуется определенной кривой гаммы, которая описывает, как выходной сигнал меняется от низшего уровня к высшему. Она может повлиять на отображение деталей и глубину восприятия, особенно заметную в темных участках картинки. Дисплеи хорошего качества позволят вам настроить гамма-отклик, обычно при помощи набора графических ползунков в виде эквалайзера.

Профессиональная калибровка дисплея включает также гамма-оптимизацию. Здесь последовательно отображаются оттенки серого (обычно от 0 IRE до 100 IRE с шагом 10 IRE), и яркость каждого измеряется с помощью колориметра (или подобного устройства). Затем программа строит линию (см. график справа снизу), который показывает эти измерения, соотнося их с известными входными значениями (то есть значениями IRE). Как правило, значения красного, зеленого и синего отрисовываются раздельно, поскольку их вклад в изображение разнится. Калибровка осуществляется внесением корректив так, чтобы полученные линии были наиболее близки к теоретически идеальным. Для домашних дисплеев в темноте теоретическим образцом служит тот, у которого гамма составляет около 2,4. Если не удается избавиться от окружающего света, то меньшее значение гаммы (от 1,8 до 2,0) может улучшить субъективное восприятие полутонов. Обычно калибровщик предоставляет клиенту набор пресетов для просмотра в освещенной комнаты.

Когда все настройки будут выполнены, все видимые оттенки серого, от черного до белого, будут отображаться правильно. Яркие сцены перестанут сливаться в белизну (немного похожую на пересвеченную фотографию), и все детали сохранятся. На другом конце шкалы темные объекты не лишатся своей фактуры. Можно будет даже разглядеть детали в тенях, которые в противном случае исчезли бы в черноте не откалиброванной картинки. Обычный пользователь, столкнувшийся с набором характеристик, чаще всего обращает внимание на физическое разрешение (например, 1920x1080р Full HD) как на ключевой фактор при принятии решения о покупке. Но какой смысл в наличии телевизора Full HD, если он теряет большую часть мелких деталей из-за неправильной настройки оттенков серого?

Теперь пришло время обратить внимание на настройки цвета. Во-первых, существует понятие цветовой температуры, определяемой как температура абсолютно черного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение. Так как это температура, ее указывают в Кельвинах. Это может показаться парадоксальным, но низкие цветовые температуры, выглядящие более красными, описываются как «теплые». О более высоких (голубых), наоборот, говорят как о холодных. Цветовая температура освещения, используемого при съемке сцены (возможно, это дневной свет), будет влиять на ее баланс белого. Камеры, в отличие от глаз, не могут автоматически компенсировать это, и корректировка делается электроникой или оптическими фильтрами. Для дисплеев PAL/NTSC и HD-видео была установлена цветовая температура 6500 К. Применяются и иные варианты — откалиброванный фильм, снятый в дневном свете, например, имеет цветовую температуру 5600 К.

Другая любимая профессионалами настройка — тестовый шаблон цветовых прямоугольников, разработанный CBS Laboratories в 1970-х, один из наиболее знакомых тестов и важный помощник в деле калибровки экранов и обслуживания AV-техники. Он состоит из семи вертикальных столбцов: белого, желтого, голубого, зеленого, пурпурного, красного и синего. Эти цвета были выбраны потому, что они представляют все семь возможных комбинаций, которые используют как минимум одну основную цветовую компоненту — зеленую, красную и синюю. Уровни этих столбцов разнятся: в NTS С SMPTE они составляют 75% (т. е. 75 IRE), столбцы PAL достигают 75 или 100%. Они используются для регулировки цветовой насыщенности и (в ряде стран) контроля тонов. При выполнении такой работы калибровщики обычно надевают очки с красными и зелеными фильтрами.

Полная цветовая калибровка идет еще дальше. Правильно откалиброванный экран будет иметь цветовой диапазон, или «цветовое пространство, способный воспроизводить весь видимый спектр. Это можно представить как треугольную область внутри 1931 CIE Chromacity Diagram — промышленного стандарта, который графически представляет связь между тонами и насыщенностью. «Кривая черного тела» внутри этого треугольника покажет точку белого / цветовую температуру.

Подготовлено по материалам журнала "High Definition", декабрь 2011 г.