Leggere le misure: proiettori e display

Tra i compiti “istituzionali” di una rivista specializzata come Digital Video c’è sicuramente quello di aiutare il lettore ad orientarsi nella giungla del mercato e ad individuare gli apparecchi più adatti alle sue esigenze.

Naturalmente, quello di una indiretta e disinteressata “guida all’acquisto” non è l’unico e nemmeno il più importante obiettivo di una pubblicazione come questa: seguire e illustrare l’evoluzione delle tecnologie, aiutare il lettore a trarre il meglio dal proprio impianto audio-video e, in ultima analisi, alimentare e tenere viva la sua passione sono a ben vedere compiti ben più ambiziosi e stimolanti, oltre che potenzialmente più vantaggiosi per l’editore (al quale i lettori “fedeli” e costanti sono ovviamente più graditi rispetto a quelli saltuari, che comprano la rivista solo in prossimità di un acquisto). Ma il “feedback” dei lettori con cui abbiamo spesso il piacere di venire in contatto, direttamente o via posta, ci conferma che l’orientamento all’acquisto è ancora uno dei motivi principali che spingono a sfogliare una rivista specializzata. E in questo senso, le pagine più preziose per questo genere di lettori sono quelle che ospitano le prove di apparecchi audio e video: nello spazio di alcune pagine il redattore di turno cerca di illustrare nella maniera più sintetica e chiara possibile i pregi e i difetti del prodotto in questione; al di là di queste considerazioni di tipo qualitativo, un aiuto ben più importante nella comparazione e nella scelta dell’apparecchio “giusto” può venire dalle indicazioni quantitative riassunte sotto forma di grafici e tabelle.

Queste misure, effettuate nel nostro laboratorio con l’ausilio di strumenti assai costosi, sono in grado di fornire “a prima vista” indicazioni oggettive sulle prestazioni del modello in prova, generalmente in buon accordo con le qualità soggettivamente verificabili dall’utilizzatore.

Malgrado gli sforzi compiuti nel corso degli anni per rendere sempre più “leggibili” queste pagine (la presentazione grafica, i commenti a corredo delle tabelle, e da ultimo i voti per tradurre immediatamente il risultato e il “peso” della misura), molti lettori continuano a saltare a piè pari le misure. Abbiamo pensato allora di fornire qualche semplice indicazione per l’interpretazione di questi grafici e tabelle, come al solito rinunciando a qualunque pretesa di rigore tecnico e scientifico e rimandando i lettori interessati all’approfondimento agli articoli tecnici regolarmente pubblicati sia su Digital Video sia su AUDIOreview.

Cominciamo in questa puntata dagli apparecchi che attualmente attirano di più le attenzioni degli appassionati, soprattutto tra i neofiti: proiettori e display. I proiettori, in particolare, rappresentano un po’ la via maestra per il “vero” home theater ma sono ancora per certi versi oggetti “misteriosi”: da una parte, non è molto facile vederli in funzione nei grandi punti vendita, dall’altra le tecnologie applicate sono relativamente “giovani” e, a differenza di quanto accade per i prodotti audio, le caratteristiche indicate nei cataloghi e nelle brochure sono spesso difficilmente confrontabili, anche per mancanza di standard universalmente noti e riconosciuti; in questo caso, dunque, le misure effettuate con le stesse metodologie e nelle stesse condizioni sono particolarmente preziose per “inquadrare” un apparecchio ed eventualmente inserirlo tra i candidati all’acquisto.

Esaminiamo rapidamente la tipica pagina di misura di un proiettore o di un display. Il primo riquadro è dedicato alla capacità del dispositivo di emettere luce in quantità adeguata per riprodurre ogni genere di immagine, dal nero più profondo al bianco più accecante; nel caso di un proiettore, l’importanza di un valore elevato di luminosità è legata alla grandezza dello schermo utilizzato per la proiezione (per “riempire” uno schermo più grande serve ovviamente più luce), ma quel che è più importante in ogni caso è “mettere d’accordo” un valore sufficiente di luminosità con un “livello del nero” contenuto: i proiettori e display digitali hanno per loro natura qualche difficoltà a coniugare grande luminosità e neri profondi, restituendo immagini realistiche e contrastate non solo nelle scene molto luminose ma anche in quelle buie; la “distanza” tra i valori di luminosità e livello del nero e il rapporto “picco del bianco/livello del nero” (soprattutto nella condizione definita “ottimale”, corrispondente a regolazioni “realistiche” dei controlli) misurano insomma una prestazione molto importante e generalmente in ottimo accordo con la qualità percepita dall’utilizzatore nella normale visione. I due grafici che seguono (“Uniformità di illuminazione ed equilibrio cromatico” ed “Equilibrio cromatico in funzione del livello di illuminazione”) sono assai legati tra loro, e misurano la capacità del dispositivo di distribuire la luminosità uniformemente sull’intera superficie dello schermo di proiezione o del display, sia dal punto di vista dell’intensità che dell’equilibrio cromatico; questa capacità si può valutare anche “ad occhio” riproducendo una schermata di colore bianco uniforme ed osservando eventuali colorazioni in diverse zone dello schermo, ma i grafici riforniscono un’esatta quantificazione del fenomeno, in forma numerica per quanto riguarda il livello di illuminazione e anche in forma grafica nel caso delle deviazioni cromatiche, con barre di colore che indicano la “direzione” della deviazione (ovvero la natura della “colorazione indebita”); barre colorate più corte indicano dunque apparecchi più curati da questo punto di vista; se nel secondo grafico la natura delle eventuali deviazioni resta più o meno costante (la lunghezza delle barre cambia poco) vuol dire che il “viraggio” abusivo dipende poco dal livello di luminosità dell’immagine; questo rende da un lato meno probabile l’osservazione del fenomeno durante la normale visione, dall’altro renderebbe potenzialmente più facile correggere la deviazione agendo in senso contrario con i controlli del dispositivo (a patto però di disporre degli strumenti adeguati).

Uniformità buona

Uniformità buona

Uniformità cattiva. Grafico dell’uniformità. L’uniformità della distribuzione dell’intensità luminosa può essere desunta dall’indicazione numerica (in lux per i proiettori, in nit per i display) del livello rilevato in 9 punti dello schermo. Negli stessi punti viene rilevata anche la colorimetria: l’indicazione del rilevamento viene fornita nelle coordinate convenzionali Lab, accompagnata anche dalla temperatura del colore. Tanto più il proiettore è corretto tanto più piccole saranno le barre colorate che indicano lo scarto cromatico. Nel grafico di sinistra vediamo un proiettore che ha uno scarto cromatico modestissimo ed abbastanza uniforme sullo schermo. A destra invece un proiettore  con una certa deviazione verso il blu. Entrambi gli apparecchi mostrano una buona uniformità del flusso. Il segnale applicato in ingresso è il bianco, al 40% di intensità.

Uniformità cattiva. Grafico dell’uniformità. L’uniformità della distribuzione dell’intensità luminosa può essere desunta dall’indicazione numerica (in lux per i proiettori, in nit per i display) del livello rilevato in 9 punti dello schermo. Negli stessi punti viene rilevata anche la colorimetria: l’indicazione del rilevamento viene fornita nelle coordinate convenzionali Lab, accompagnata anche dalla temperatura del colore. Tanto più il proiettore è corretto tanto più piccole saranno le barre colorate che indicano lo scarto cromatico. Nel grafico di sinistra vediamo un proiettore che ha uno scarto cromatico modestissimo ed abbastanza uniforme sullo schermo. A destra invece un proiettore con una certa deviazione verso il blu. Entrambi gli apparecchi mostrano una buona uniformità del flusso. Il segnale applicato in ingresso è il bianco, al 40% di intensità.

Equilibrio cromatico buono.

Equilibrio cromatico buono.

Equilibrio cromatico cattivo. Grafico dell’equilibrio cromatico in funzione del livello. Al dispositivo in prova viene inviato il segnale bianco al livelli crescenti. Se ci sono deviazioni queste saranno evidenziate dalle barre colorate. Il grafico di sinistra è di un apparecchio ottimo, con scarti minimi a tutti i livelli. Quello di destra mostra come l’apparecchio abbia uno scarto cromatico che cresce al descrere del livello: questa situazione è più difficile da correggere rispetto al caso di uno scarto non piccolo ma almeno indipendente dal livello.

Equilibrio cromatico cattivo. Grafico dell’equilibrio cromatico in funzione del livello. Al dispositivo in prova viene inviato il segnale bianco al livelli crescenti. Se ci sono deviazioni queste saranno evidenziate dalle barre colorate. Il grafico di sinistra è di un apparecchio ottimo, con scarti minimi a tutti i livelli. Quello di destra mostra come l’apparecchio abbia uno scarto cromatico che cresce al descrere del livello: questa situazione è più difficile da correggere rispetto al caso di uno scarto non piccolo ma almeno indipendente dal livello.

Il grafico seguente (“Linearità in funzione del livello di illuminazione”) indica l’accuratezza con cui l’apparecchio restituisce le variazioni di luminosità codificate nel segnale in ingresso; per motivi di “opportunità tecnica” queste variazioni sono codificate, fin dalla ripresa delle immagini, non in modo lineare ma con una relazione (o, come dicono i matematici, con una “funzione”) di tipo esponenziale; in fase di riproduzione si dovrebbe applicare la stessa “regola” in senso inverso per ricostruire esattamente le sfumature dell’immagine originale; ma è anche possibile modificare leggermente questa funzione, modificando dunque la dinamica luminosa, ad esempio per rendere ben visibili tutte le sfumature o per aumentare il contrasto e l’impatto dell’immagine riprodotta in condizioni di elevata illuminazione ambientale; per fare questo si interviene sul cosiddetto “gamma”, che è appunto l’esponente della funzione di cui sopra; se la curva nel grafico di linearità corrisponde ad un segmento di retta orizzontale, il gamma è perfettamente pari al valore di riferimento di 2,5; quel che conta, in questo caso, è soprattutto che la curva abbia un andamento regolare, senza brusche e ripide “impennate” verso l’alto o “crolli” verso il basso, corrispondenti a compressioni o espansioni della dinamica luminosa,  in grado ad esempio di nascondere i dettagli nelle zone più buie delle immagini o comunque di guastarne in qualche misura il realismo; in alcuni casi è possibile correggere lievi “storture”, soprattutto agli estremi della curva, agendo opportunamente sui controlli di luminosità e contrasto (diminuendo leggermente il contrasto si può, ad esempio, correggere un’eventuale leggera espansione agli alti livelli di luminosità, corrispondente ad un gamma più elevato e indicata da una curva leggermente in salita all’estremo destro).

Linearità buona.

Linearità buona.

Linearità cattiva. Grafico della linearità. Esprime il legame tra ingresso ed uscita, che come sappiamo è un legame esponenziale (gamma), che nel sistema PAL è pari a 2,5. In realtà si possono accettare valori leggermente diversi, come 2,2, perché l’ambiente di visione di un proiettore è diverso da quello in cui si guarda un televisore. Il grafico è normalizzato al 50%: il che significa che tutte le curve rilevate passano per il punto X = 50% Y =1. Se il gamma è pari al riferimento, il grafico sarà una retta orizzontale (come nel grafico di sinistra). Se il gamma è diverso avremo una curva e se varia in col livello avremo pendenze diverse. Di volta in volta nel commento viene indicato il gamma rilevato. Stiamo lavorando ad una versione più “leggibile”, in cui viene direttamente indicato il gamma.

Linearità cattiva. Grafico della linearità. Esprime il legame tra ingresso ed uscita, che come sappiamo è un legame esponenziale (gamma), che nel sistema PAL è pari a 2,5. In realtà si possono accettare valori leggermente diversi, come 2,2, perché l’ambiente di visione di un proiettore è diverso da quello in cui si guarda un televisore. Il grafico è normalizzato al 50%: il che significa che tutte le curve rilevate passano per il punto X = 50% Y =1. Se il gamma è pari al riferimento, il grafico sarà una retta orizzontale (come nel grafico di sinistra). Se il gamma è diverso avremo una curva e se varia in col livello avremo pendenze diverse. Di volta in volta nel commento viene indicato il gamma rilevato. Stiamo lavorando ad una versione più “leggibile”, in cui viene direttamente indicato il gamma.

L’ultimo grafico indica infine la capacità dell’apparecchio di riprodurre in maniera completa e precisa le sfumature di colore presenti nel segnale video; in un dispositivo ideale, i vertici del triangolo di “gamut” dell’apparecchio in prova coincidono esattamente con quelli del triangolo di riferimento (corrispondenti ai valori stabiliti dallo standard televisivo), così come il punto interno al triangolo, denominato “W” e corrispondente al bianco. Per ora ci fermiamo qui. Appuntamento al mese prossimo.

Gamut. Questo grafico indica ove si collocano le coordinate cromatiche dei colori primari e intermedi (rosso, verde, blu, giallo, magenta e ciano) ed il punto del bianco, sulla tavola CIE1939 nelle quali sono indicate le coordinate di riferimento del sistema PAL. Se il triangolo del gamut è più esteso di quello di riferimento, vuol dire che il dispositivo riprodurre “più” colori del dovuto, ma che non è conforme agli standard.

Gamut. Questo grafico indica ove si collocano le coordinate cromatiche dei colori primari e intermedi (rosso, verde, blu, giallo, magenta e ciano) ed il punto del bianco, sulla tavola CIE1939 nelle quali sono indicate le coordinate di riferimento del sistema PAL. Se il triangolo del gamut è più esteso di quello di riferimento, vuol dire che il dispositivo riprodurre “più” colori del dovuto, ma che non è conforme agli standard.

di Paolo Arduini

da Digital Video n. 76 febbraio 2006

Author: redazione

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