在任何视频系统中,对比度是决定图像质量的关键参数之一。一台用来比较图像中最亮的白色和最暗的黑色的标准,可以说一台好的对比度能确实增加图像的深度,低对比度会使图像看起来褪色,从而失去了艺术的细节,对于直视显示器和家用投影仪来说都是如此。
对比度是一台亮度的比值,定义是:在暗室中,白色画面(最亮时)下的亮度除以黑色画面(最暗时)下的亮度。
既然对比度是亮度的比值。那么亮度是指什么?亮度是画面的明亮程度,通常用坎德拉每平米(cd/m2)来表示,在家用投影领域,常常用英尺朗伯FL来表示,都是表示单位面积内的光通量。
这样的话大家就很容易理解了,对比度,就是测得白色画面的亮度,再测得黑色画面的亮度,两者相除,就得到了对比度。
举个例子。播放100%的纯白画面,测得亮度为20fl,再播放纯黑画面,测得亮度为0.02FL,那么对比度就是20/0.02=1000:1
时序对比度:(普通对比度)
测量对比度的最简单配置条件是:在测量最大亮度时全屏为白色,在测量最小亮度时全屏为黑色,并且没有环境光的影响。这被称为“顺序对比度”(有时称为“全开全关”On/Off对比)。当家用投影机的说明书或规格表中没有提到其他规格时,通常使用的是顺序对比法。
这种测试方法叫做时序对比度,或者全开/全关(On/Off)对比度。这种测量方法得到的对比度有一台瑕疵,即实际播放素材的时候,几乎没有全白和全黑的内容。绝大部分内容都是明暗相间,快速变化的。因此全开全关对比度无法很好地反映在真实播放和观看状态下家用投影机的对比度。
而且有的制造商在出厂前的测试中,为了得到更高的对比度,当测量黑色时,屏幕上的光照水平需要具有代表性,并与家用投影仪在正常操作时将显示在屏幕上的黑色“颜色”一致。过去曾有过这样的情况:制造商在测量可能最暗的黑色时,关闭了该装置的光源(或机械地阻挡了它)。这当然会降低测量的亮度(我们稍后将解释原因),并人为地提高对比度。
ANSI对比度
为了比较真实地反映实际观看对比度,通常采用另外一种更加有效的对比度测试方法,即ANSI测试法。ANSI是美国国家标准委员会的英文缩写,他们制定出一系列的测量标准,
用于量化对比度的更具代表性和准确性的参数是ANSI对比度,有时也称为“棋盘对比度”或“同步对比度”。在这种方法中,你再次测量最亮的白和最黑的黑,但在一台更能代表系统最终将如何在现实中使用和被观众感知的设置。ANSI对比度测量也更难作弊。当测量ANSI对比度时,屏幕上的图案不是全屏白色或黑色,而是由8个白色和8个黑色正方形组成的4x4棋盘图案。黑色再次需要与显示黑色内容时相同的级别:由于您同时显示白色方块,因此通过调暗光源来玩把戏没有帮助,因为明亮区域将受到同样的影响。这种对比度测量方法更能代表图像最终的感知方式:任何场景,动画或摄像机镜头都将包含亮区和暗区的组合。没有影片内容由全屏白色或全屏黑色组成。
实际测试ANSI对比度
播放一台画面是4*4即16格黑白相间的标准信号。分别测量16个格子中心的亮度值,其中8个是白色亮度值,8个是黑色的亮度值。分别取其平均值,算出最终的对比度。例如,测得8个白色亮度的平均值是15FL, 8个黑色的亮度平均值是0.1FL,则对比度为15/0.1=150:1
这样测量的好处是充分考虑了画面中心和边缘不同区域的亮度,通常是中心预取亮度高,边缘区域亮度低。同时充分考虑了实际播放影片的情况,明暗画面是同时呈现的。
这种ANSI对比度测试法测到的对比度会比全开/全关测到的低很多。通常低5-10倍。原因是,由于是同一帧画面,如果提升白色亮度,黑色亮度也必然会升高。而如果要降低黑色的亮度,则白色亮度也相应降低。同时,黑白相间的格子,相互影响,尤其是黑色的亮度读数会比全关模式高出很多,通常是数量级的差异。
值得注意的是,实验室里的测试是全黑的无反射光的环境。而实际应用中的测试因为有环境光的影响,例如手机屏幕亮光、应急通道指示灯、墙壁和沙发等反光、家用投影窗口玻璃反光等等影响,都会提高黑色亮度测量值,从而大大降低实测对比度。
数字影片联盟(DCI)对数字影片院的对比度的要求是ANSI对比度 200:1。实际应用中达到100:1即可。
大家有兴趣的话可以实际测量一下家里家用投影机在实际安装使用环境下的ANSI对比度。 |