Что на самом деле дает контрастность?

Самый популярный ответ на этот вопрос - четкость изображения и особенно мелких деталей. Несомненно - это именно так и есть, но в киноизображении эта "функция" контрастности совсем не главная. Основной эффект контрастности - ОБЪЕМНОСТЬ изображения. Глубина контрастности определяет количество полутонов, которое может воспроизвести проектор. Особенно важно это количество полутонов на границах объектов, то есть в максимально темных и максимально светлых участках изображениях. Рисунок ниже демонстрирует восприятие сферы от количества полутонов, использованных для ее изображения.

Обычно очень любят показывать контрастность на качестве передачи черного цвета. Это действительно отражает реальную контрастность проектора, так как любой цвет в своих темных оттенках превращается в черный. Иногда, возникает ЗАБЛУЖДЕНИЕ, что контрастность важна только для темных кадров, где много черного цвета. Следующий рисунок позволяет убедиться, что на самом деле это не так.

На рисунке со сферами легко увидеть, что отсутствие полутонов лишает изображение объемности, хотя границы объектов выглядят более резкими. Последний эффект порождает забавный ПАРАДОКС. Всмотритесь в две фотографии ниже. На левой задний фон размыт, на правой он более резкий.

Все как бы понятно - на правой фотографии изображение лучше. Но через минуту вы начинаете понимать, что в жизни все как раз, как на левой фотографии - крупный передний план и удаленный задний план не могут быть одинаково резкими. Сомневающиеся могут попробовать посмотреть на стену сквозь раздвинутые пальцы своей руки - в фокусе или рука или поверхность стены.

Таким образом, хорошая контрастность кроме объемности отвечает еще и за многоплановость.

Что губит контрастность

Нет необходимости объяснять, что предельная контрастность, замеренная на DLP или LCD матрице, после ее установки в проектор улучшиться не может, а может только ухудшиться. Поэтому вопрос именно так и звучит - Что может погубить контрастность?

Главная причина - это лишний свет, который не участвует в образовании изображения, но попадает на экран, снижая контрастность и качество изображения.

В проекторе свет лампы на пути к матрице, за ней и особенно в объективе в краевых частях многочисленных линз неизбежно рассеивается, порождая тот самый "лишний" губительный для качества изображения свет. Способ борьбы с ним всегда один - все внутренние поверхности корпусов проекторов и объективов, как и любых оптических приборов, покрывается черным матовым материалом, поглощающим рассеянный свет. Типичный цвет внутренних поверхностей объективов - черный.

И вот тут, как раз, наступает время рассказать об одной ЗАГАДКЕ проекторов для домашних кинотеатров - о белых объективах.

Наверное, вы скажете - "Как же так, ведь белые объективы и хорошая контрастность явно несовместимы, но с другой стороны проекторы для домашнего кинотеатра с такими белыми объективами есть на каждом сайте. Что-то здесь не так! Это не может быть просто недоразумением".

Действительно, белый объектив в DLP-проекторах для домашнего кинотеатра снижает контрастность и это заметно в углах изображения, проекция которых внутри объектива находится ближе всего к его белой поверхности, но в центре изображения снижение контрастности, практически, не наблюдается. Несмотря на наличие этого факта говорить о нем, как о недоразумении, несправедливо, так как сам по себе "белый" объектив является одним из замечательных изобретений, хотя и создан он для других проекторов, предназначенных для офисных презентаций.

Если вы присмотритесь к проекторам для домашнего кинотеатра с белыми объективами, то легко обнаружите, что все они сделаны из проекторов для офисных презентаций. Офисные проекторы принципиально отличаются от проекторов для домашнего кинотеатра, так как предназначены для работы в освещенных помещениях и первая их задача не контрастность, а яркость изображения. Для увеличения яркости изображения в офисных DLP-проекторах даже используются специальные цветофильтры с одним дополнительным прозрачным сектором.

Слева цветофильтр офисного DLP-проектора с прозрачным сектором.
Справа шестисекторный цветофильтр DLP-проектора для домашнего кинотеатра.

Поток белого света, проходящий через прозрачный сектор, увеличивает яркость изображения. В дополнение к методу белого сектора и был изобретен "белый" объектив, который не поглощал рассеянный свет, а наоборот направлял его на экран. Использование таких приемов в офисных DLP-проекторах, конечно, снижает контрастность изображения, но вполне оправдано, так как DLP-матрицы изначально имеют более высокую контрастность по сравнению со своими конкурентами LCD-матрицами.

Из сказанного выше возникают сразу два вопроса.

Первый вопрос - почему при модифицировании офисных проекторов белые объективы не заменяют черными? Ответ простой - массовому потребителю в первую очередь нужен недорогой проектор, а переделка по "полной программе" всегда обходится дороже разработки с нуля.

Загадки контрастности

Самая большая загадка - это сногсшибательные многотысячные (1000:1 или 4000:1) цифры значений контрастности в спецификациях проекторов и совсем невысокие значения (200:1 или 400:1), которые удается реально намерить специалистам, которые тестируют проекторы для журналов и т.п.

Какая же она на самом деле? Эта загадка навсегда останется тайной, но кое-что прояснить все же можно.

Максимальная контрастность матрицы означает отношение двух замеров световых потоков - первый, когда матрица "открыта" и пропускает весь свет на экран, а второй замер относится к световому потоку "просачивающемуся" на экран через полностью закрытую матрицу.

Благодаря, практически сейчас уже монопольному, производителю LCD-матриц, компании EPSON, всем известна максимальная контрастность LCD-матриц - 500:1 в лаборатории и 400:1 в массовом производстве. Ссылка -http://www.epson.co.jp/e/newsroom/news_2003_10_27.htm - позволит удостовериться в этом всем желающим. Понятно, что реальная контрастность LCD-проекторов в идеале может только приближаться к заветной цифре 500:1.

С контрастностью DLP-проекторов еще таинственней. Физических ограничений на бесконечное увеличение контрастности DLP-матриц нет - нужно просто увеличивать угол отклонения микрозеркал, когда они отражают свет в объектив или, поворачиваясь, отражают свет мимо объектива. Появляется резонный вопрос - почему производитель всех DLP-матриц, компаниTexas Instruments, не увеличивает до максимума эту контрастность и какая она на самом деле? Одна часть ответа очевидна - чем меньше надо отклоняться зеркалам, тем дешевле получается конструкция. Вопрос о реальной контрастности более туманный. По существующим многочисленным тестам, складывается такое впечатление, что Texas Instruments руководствуется простым правилом создания двукратного превосходства по контрастности в сравнение с LCD-матрицами и что-то меняет только в том случае, если производителям LCD-проекторов удается добиться каких-то улучшений. Например, два года назад для увеличения контрастности в лучших моделях LCD-проекторов для домашнего кинотеатра снизили реальную яркость до 400 лм (в спецификациях остались 700-900 лм, т.к. так легче продавать). В ответ компания Texas Instruments увеличила угол отклонения зеркал на DLP-матрицах с 10 до 12 градусов и с тех пор необходимости в дополнительных изменениях не возникало.

В отношении точных цифр реальной контрастности проекторов, всем желающим можно посоветовать статьи экспертов специальных сайтов и журналов, но даже перечитав их все, вы вряд ли получите более конкретное представление, чем упомянутое нами выше среднее соотношение контрастности LCD и DLP проекторов.

И все же, несмотря на всю существующую путанницу, ЕСТЬ ТОЧНЫЙ СПОСОБ ОЦЕНКИ КОНТРАСТНОСТИ. Самый лучший инструмент - человеческий глаз(!) - сравнивая рядом два изображения он способен подметить малейшую разницу, и поверьте, если два проектора отличаются по контрастности, вы обязательно это увидите. Если сомневаетесь - приходите в наш демонстрационный зал и убедитесь сами.