La regolazione del bianco

Ancora un colore a fare da tema centrale, esattamente agli antipodi rispetto al Nero della prima volta, ma anch’esso estremamente importante per tanti motivi.
Talmente tanti, che sarà nominato molto spesso anche nel corso delle prossime puntate.

Che cosa è il Bianco

Il Bianco è quel colore che corrisponde ad una radiazione luminosa composta dalla presenza contemporanea di tutte le frequenze visibili, ciascuna con la medesima energia della altre.

Il suo spettro ideale è una linea orizzontale estesa dall’Infrarosso all’Ultravioletto. La definizione di Bianco, quindi, equivale alla presenza contemporanea di tutti i colori, tutto
l’opposto del Nero che si definisce “per sottrazione”, riferendosi all’assenza dei colori. Ma come mai, allora, se prendiamo tutti i colori della nostra tavolozza di tempere, pastelli oppure pennarelli e li mescoliamo insieme su un foglio il risultato è sempre una colore scurissimo, molto vicino al Nero?

Semplice: il fatto che un colore risulti Giallo, significa che “assorbe” tutte le altre radiazioni visibili, tranne quella gialla che viene riflessa, così come il Blu assorbe tutto tranne il Blu. In pratica, quando mescoliamo assieme i nostri colori, non stiamo mescolando dei “generatori di colore”, ma degli “assorbitori di colore”. Stiamo andando progressivamente a sottrarre sempre più frequenze visibili alla luce che rimbalza sul foglio di carta. E così, sottraendo e sottraendo, il risultato è il colore definito come assenza di tutto, ossia il Nero. In altre parole: i colori dell’esempio sono dei dispositivi passivi, che assorbono energia, e non la generano, quindi il risultato finale non è una somma, ma una sottrazione.

Esempio di radiazione luminosa associata al Bianco

Esempio di radiazione luminosa associata al Bianco

Se volete conoscere un metodo sicuro per ottenere il Bianco, invece, dovete mescolare insieme la luce proveniente da tante lampade colorate, tutte puntate sulla medesima parete: in questo caso il risultato è la somma di tante emissioni luminose a diverse frequenze, e quindi si avvicina alla definizione ideale di spettro di potenza piatto visto in apertura. Chiaro che, se esiste un colore (e quindi una frequenza) dove si concentra una quantità di energia maggiore rispetto a tutte le altre, il colore percepito sarà un Bianco… colorato proprio di quella tonalità.

Ecco quindi nascere il Bianco rosato, celestino oppure giallastro: si tratta di espressioni comuni che definiscono un fenomeno molto preciso, ossia uno spettro globalmente piatto, ma con un picco in corrispondenza di una certa tonalità.

Tornando al nostro discorso, il Bianco nei display è generato grazie all’accensione contemporanea di tutti e 3 i colori Primari (Rosso, Verde e Blu), che sono i colori di base, a partire dai quali si generano tutti gli altri. Il Bianco definito come accensione contemporanea dei 3 Primari a massima potenza rappresenta in un certo senso l’espressione più visibile della massima energia luminosa che il nostro display è in grado di emettere.

L’obiettivo energetico cui il Bianco dei display dovrebbe tendere è quello di una rappresentazione realistica della luce del sole, ma questo richiederebbe la presenza di televisori talmente efficienti… che ancora non esistono (anche se questa affermazione non è più tanto vera, dopo aver analizzato e guardato con attenzione i nuovi monitor dotati di tecnologia HDR). Cos’è un monitor HDR? È un monitor High Dynamic Range, ossia dotato di una dinamica molto ampia.

In pratica, un Nero prossimo allo zero, un Bianco da 4000 cd/m2, un processing interno a 16 bit, capace di restituire un oceano di sfumature di colore in più rispetto ai TV attuali. Un mostro di potenza inaudita (pensate che la media attuale dei TV casalinghi, sul Bianco, ha una illuminazione di circa 450/500 cd/m2, cioè 8-9 volte di meno), ma perfettamente in grado di controllarla. Approfondiremo molto presto questo argomento.

Torniamo al nostro Bianco: dicevamo che in un mondo ideale dovrebbe avere le stesse caratteristiche della luce del sole, ma nel mondo pratico, viste le limitazioni esistenti con le tecnologie possibili, gli uomini si sono posti obiettivi realizzabili, ed hanno assunto come valore corretto del Bianco quello stabilito con lo standard D65.

Che significa, semplificando molto, che il colore giusto per il Bianco è quello che assume un “corpo nero” riscaldato a 6500°K. Ora, a parte la difficoltà di reperire un “corpo
nero” presso i normali supermercati, ferramenta oppure centri di bricolage, immagino che non per tutti sia possibile riscaldare alcunché fino alla temperatura di 6500°K: servirebbe un forno da fonderia! Io ho provato con il fornello a gas della mia cucina, ma al massimo sono riuscito ad accendere un pezzo di carbonella, senza raggiungere i 6500°K.

A parte gli scherzi, il Bianco D65 ha delle caratteristiche abbastanza precise: coordinate x ed y sul piano CIE pari a x=0,313; y=0,329. E fin qui, OK. Ma… la potenza? Sì, insomma, le
candele, i watt, o come preferite chiamarli, insomma l’energia associata al Bianco, quanta deve essere per poter essere definita corretta?

Su questo punto potrei scrivere per giorni, senza arrivare ad una conclusione certa. Vi risparmio la tortura e taglio corto. Visto che il modello è la luce del sole, la risposta è: la massima possibile.

Ah sì, è ovvio. La massima possibile. Quindi, nessuna.
Sì, nel senso che ci teniamo quello che c’è e non possiamo contestare il costruttore del nostro TV perché il Bianco è troppo “moscio”: nella fretta di promuovere la ricerca della massima prestazione, nessuno si è preoccupato di definire la soglia della decenza. Quindi, non esiste un riferimento ufficiale che stabilisca la potenza minima associata alle coordinate colore del Bianco D65.

Se vogliamo essere precisi, dobbiamo sapere che esistono in realtà anche altri standard per definire quello che chiamiamo Bianco: esiste il Bianco a 3200°K, usato negli Studi TV, esiste lo standard D50, il D65, esiste il Bianco a 8000°K… Insomma, quello che sembrava essere un colore semplice semplice, in realtà ha mille diverse sfaccettature, e può essere definito in tanti modi diversi. Tutti corretti, tutti diversi tra loro, e tutti riconducibili alla denominazione di “Bianco”. Talmente tanti punti che, per rappresentare il Bianco nel piano CIE, si usa una curva, e tale curva rappresenta per l’appunto il colore assunto da un “corpo nero” quando riscaldato a determinate temperature misurate in gradi Kelvin. Ecco  spiegato il motivo per cui si utilizzano le espressioni “Bianco a 6500°K” oppure “Bianco a 3200°K” e così via: il Bianco è definito come il colore assunto da un determinato oggetto, riscaldato ad una determinata temperatura. Quindi, lo studio dei colori ci ha portato ad associare la definizione del Bianco a determinati valori di temperatura, ma non perché
la temperatura generi colore (semmai genera… calore, ehm), bensì per il particolare modo che ci siamo scelti noi per “generare” e poi misurare il Bianco.

La questione si complica: visto che i Bianchi sono gli infiniti punti che costituiscono la curva appena definita, chi ci dice quale sia il Bianco giusto, e quindi il punto di tale curva che costituisce l’obiettivo delle nostre calibrazioni?

Beh, questo sarà oggetto di una puntata successiva, per il momento limitiamoci ad accettare il Bianco D65 come riferimento comune.

Curva del Bianco nello spazio CIE.

Curva del Bianco nello spazio CIE.

Rilassiamoci un po’, adesso, e prendiamo coscienza di una divertente contraddizione tra definizioni scientifiche e definizioni sensoriali: se fate osservare ad una qualsiasi persona lo stesso filmato, magari con tante scene di neve o di ghiaccio, una prima volta con il Bianco regolato a 5000°K ed una seconda con il Bianco regolato a 8000°K, questa vi dirà sicuramente che nel primo caso i colori erano più caldi. Questa valutazione puramente sensoriale, dettata unicamente dalle sensazioni provate dall’osservatore, ci lascia intendere che un Bianco più “rosato” dia la sensazione di maggior calore, mentre un Bianco più “azzurrino” dia la sensazione di maggior freddezza.

Peccato però che, dal punto di vista prettamente scientifico, il Bianco a 5000°K (più rosato) sia in realtà a temperatura inferiore rispetto al Bianco a 8000°K (più azzurrino), visto che 5000 è minore di 8000, quindi la definizione scientifica corretta è esattamente contraria rispetto a quella sensoriale. Contraddizioni della Fisica…

 

Come si regola il bianco

È molto semplice: operando sul parametro definito Contrasto. Il Contrasto per regolare il Bianco, la Luminosità per regolare il Nero. Ecco i due principi fondamentali per iniziare a regolare il nostro amato TV.

Immagino già le vostre espressioni mentre fate avanti e indietro tra i due parametri, facendoli salire e scendere lungo la scala dei valori possibili nei vostri TV domestici, e sono molto soddisfatto di avervi spinto a pensare, guardare e correggere, indicando la via per cercare di migliorare le cose: io sono tuttora convinto che la qualità di un televisore debba essere valutata da acceso ed in funzione, non da spento come se fosse un quadro o un soprammobile. Va bene il design, ma deve anche saper riprodurre le immagini in maniera estremamente fedele, prossima alla realtà. E mi fa piacere aiutare le persone a tirar fuori il massimo dai propri acquisti.

Ma poiché non mi piace lasciare nulla al caso, vi ricordo che il valore corretto della Luminosità è il cosiddetto “valore di soglia”, quello al di sotto del quale il Nero non cambia più, come ampiamente descritto nella prima puntata.

Ovviamente, esiste un valore corretto anche per il Contrasto, un valore anch’esso di soglia, ed è il valore al di sopra del quale non riuscite più a distinguere i livelli superiori dei Bianchi.

Come fare a capire quando inizia la saturazione? Ma è semplice, usando il test pattern della scala dei Grigi, con più livelli possibile nella zona “Alta”, quella dei Bianchi.

Prima di tutto regolate la Luminosità e quindi il livello del Nero come spiegato nel primo articolo, poi visualizzate la scala dei grigi tipo quella della Figura 2 ed abbassate il Contrasto in modo da vedere tutti i livelli della zona alta, poi iniziate ad incrementarlo di nuovo, fino a che il Bianco 250 non si “schiaccia” contro lo sfondo, diventando un solo colore: a quel punto sta iniziando la saturazione del Contrasto. Tornate indietro fino a che non li distinguete di nuovo, ed il gioco è fatto.

Adesso, se avete eseguito correttamente la regolazione, dovreste rendervi conto che le ombre e i Neri delle immagini sembrano veramente Neri, così come tutte le sfumature della luce sulle camicie o sui drappeggi di stoffa bianchi sono chiaramente visibili e distinguibili una dall’altra. Anche le scene girate sulla neve o sul ghiaccio vi dovrebbero consentire di apprezzare un maggior numero di sfumature di questi due elementi naturali, che prima magari avevano un solo colore.

Probabilmente, la maggior parte di voi ha perso qualcosina in termini di potenza massima, caso classico ed inevitabile, ma ha guadagnato infinitamente in termini di numero di sfumature intermedie. Se questa nuova regolazione vi piacerà di più, e deciderete di tenerla, ne sarò molto orgoglioso: significa che questo articolo ha raggiunto il proprio obiettivo.

Il Contrasto

In pratica, la differenza tra la potenza del Bianco e quella del Nero esprime la DINAMICA a disposizione del nostro schermo. Il rapporto delle due luminosità, invece, esprime il cosiddetto Rapporto di Contrasto, sbandierato e spacciato come rappresentativo di informazioni vitali in mille brochure pubblicitarie che, con tutto il dovuto rispetto per chi lavora,
sono molto spesso fuorvianti o, nella maggior parte dei casi, incomplete.

figura-2-vera

Il Rapporto di Contrasto è sicuramente un’informazione importante, ma da sola, semplicemente, non è completa. Vi faccio tre esempi. Ammettiamo che il TV modello “X” esprima un contrasto di 1 miliardo a 1. Noi per confutare questa dichiarazione mettiamo il Bianco a tutto schermo, ne misuriamo l’intensità in cd/m², poi mettiamo il Nero, ripetiamo la misura e poi calcoliamo il rapporto Bianco/Nero. E magari troviamo anche il valore dichiarato, con stupore e mugolii di approvazione per la prestazione strabiliante: un contrasto di 1 miliardo a 1. Ma attenzione, perché questo dato non basta per definire la qualità del TV “X” senza possibilità di smentita: dietro tale valore potrebbero esserci trucchi come  l’impostazione di un valore eccessivo del parametro Contrasto tra i controlli, eseguita proprio per raggiungere livelli inauditi, a discapito però della qualità delle immagini riprodotte.

Nel caso in cui sia stato usato un trucco del genere, dovrebbero essere sparite le sfumature sulle alte luci, ossia la zona dei Bianchi, dove i nostri occhi hanno una sensibilità molto elevata. Quindi, l’informazione restituita dal nostro schermo non solo non è completa, ma addirittura ingannevole perché un Contrasto così elevato, ottenuto saturando i Bianchi, è del tutto inutilizzabile anche in termini pratici.

Un secondo esempio è quello del TV di marca “Y” che dichiara un contrasto altrettanto miliardario, magari anche con una buona modulazione dei Bianchi (senza saturare), ma nulla indica rispetto al valore assoluto della potenza luminosa del suo Nero. Attenzione anche in questo caso perché, se il valore del Nero è troppo elevato, al punto da farlo diventare Grigio e non più Nero, neanche valori miliardari di Contrasto riusciranno a restituire la corretta impressione di tridimensionalità possibile anche con schermi normali (non 3-D, per intenderci).

In pratica, mentre il Contrasto è un parametro relativo (rapporto Bianco/Nero), il valore del Nero è un parametro assoluto, che non può essere superiore ad un certo massimo, altrimenti diventa qualcosa di diverso dal Nero. In pratica, un Nero troppo alto è comunque un difetto grave, anche in presenza di un rapporto di Contrasto molto elevato.

Terzo ed ultimo esempio, è quello dei TV che, per ottenere un Contrasto mirabolante, utilizzano un sistema di “otturazione”, o spegnimento del sistema illuminante, di tipo dinamico.

Dinamico nel senso che è sensibile al contenuto delle immagini, e quindi apre e chiude, accende o spegne, in velocità insieme allo scorrere delle immagini. Detta così sembrerebbe l’uovo di Colombo, no? Semplice, veloce, foriero di prestazioni straordinarie. Tutto ottimo, se realizzato con criterio. Ma fate molta attenzione, perché la velocità di variazione del contenuto luminoso delle immagini è molto elevata, talmente elevata che molti dei sistemi di otturazione dinamica non riescono a tenere il passo. Un esempio? I passaggi con stacchi netti tra scene girate al buio e scene girate in piena luce mettono in crisi sistemi dinamici di qualità non adeguata.

Ed il risultato è che dove dovrebbe esserci il buio, per un istante c’è il sole, e viceversa.

E questo per me è inaccettabile. Per non parlare poi dei sistemi dinamici che, durante la visione di un programma, saltano avanti e indietro tra due livelli di “otturazione”, dando
quasi l’impressione che siano i diaframmi delle telecamere ad aprire e chiudere in continuazione.
Insopportabile.

Immagine reale

Immagine reale

Stessa immagine, con il Contrasto "Sparato al massimo" per fare effetto.

Stessa immagine, con il Contrasto “Sparato al massimo” per fare effetto.

Stessa immagine, con un livello di Nero decisamente inaccettabile

Stessa immagine, con un livello di Nero decisamente inaccettabile

Per concludere, diciamo che il Contrasto da solo non è significativo di tutte le qualità dinamiche espresse da un display; per completare correttamente il quadro qualitativo, ad esso vanno aggiunte altre informazioni riguardanti:

  1. l’assenza di saturazioni della scala dei Grigi al livello di Contrasto dichiarato;
  2. il livello assoluto del Nero;
  3. la velocità di apertura/chiusura dei sistemi di modulazione dinamica della luminosità, se presenti;
  4. il valore del contrasto ANSI misurato con la scacchiera. Quasi nessuno lo dichiara perché di solito è notevolmente più basso, anche se personalmente lo ritengo un indicatore più preciso delle capacità dinamiche di un display.

Come minimo. Altri parametri potrebbero essere aggiunti in funzione delle peculiarità costruttive di ciascun prodotto.

Conclusioni

Spero che questi articoli siano utili per aiutarvi ad ottenere il meglio dai vostri acquisti. Come consiglio finale, dopo aver esaminato alcuni dei possibili inganni utilizzati per attirare l’attenzione, ribadisco che è necessario osservare attentamente prima di comprare: un TV deve mostrare bene le immagini, quindi il minimo che si possa fare è osservarlo a lungo e con la dovuta attenzione. Da ACCESO!!!

di Antonio Scappaticci

da Digital Video n. 114 settembre 2009

Author:

Share This Post On

Submit a Comment