為了讓專業的數據能普及到大眾的理解中,今天筆者就為大家詳細講解如何看懂投影機的ANSI客觀測試數據,讓您對評測數據的疑惑不解,揮之即去!
ANSI為何方神圣?
首先我們來說說“ANSI”這個詞。和很多行業其它“標準”的英文標識一樣,ANSI其實是一串英文單詞的首字母縮寫,全稱為American National Standards Institute,即美國國家標準學會,成立于1918年。
美國國家標準學會本身很少制訂標準。其ANSI標準的編制,主要采取以下三種方式:
1、由有關單位負責草擬,邀請專家或專業團體投票,將結果報ANSI設立的標準評審會審議批準。此方法稱之為投票調查法。
2、由ANSI的技術委員會和其他機構組織的委員會的代表擬訂標準草案,全體委員投票表決,最后由標準評審會審核批準。此方法稱之為委員會法。
3、從各專業學會、協會團體制訂的標準中,將其較成熟的,而且對于全國普遍具有重要意義者,經ANSI各技術委員會審核后,提升為國家標準(ANSI)并冠以ANSI標準代號及分類號,但同時保留原專業標準代號。
美國國家標準學會的標準,絕大多數來自各專業標準。另一方面,各專業學會、協會團體也可依據已有的國家標準制訂某些產品標準。當然,也可不按國家標準來制訂自己的協會標準。 ANSI的標準是自愿采用的。
我們測試投影機的亮度等指標都是參考由美國國家標準協會制訂的ANSI標準,這一標準也是業內公認的權威標準。
測試前對投影機的調整
投影機開機的模式是默認模式,在這種狀態下測試是不符合ANSI測試標準的,所以我們在測試前必須先進行相應的調整。按照ANSI標準,測試前需要對投影機自身的亮度和對比度進行優化調節,讓投影機達到很好的灰階表現,具體要求就是:必須能區分出標準規定的八個不同深淺的灰色色塊,此時的畫面效果才能滿足ANSI標準的要求。
編輯點評:
簡單來說就是,把投影機的亮度和對比度都調整到一個合適的值,這個值就是剛好能區分色階圖左邊兩個黑色塊和右邊兩個白色塊。注意:是要剛剛好能區分,即正好處于能與不能分辨的臨界點。
調整投影尺寸
還有一個需要在測試前調整好的是投影圖像的尺寸。我們拿XGA分辨率(1024*768)的機器來舉例,投影出來的畫面尺寸大小為長1.25米,寬0.94米,此時再記錄下鏡頭和投影幕布之間的距離,這個距離就是數據表格里投影機投射65英寸畫面的距離。
使用的測試儀器
工欲善其事,必先利其器,舒馬赫要沒有好賽車同樣也開不出F1世界冠軍。所以要想通過客觀測試使投影機的真實性能準確的體現出來,就必須使用專業級別的測試儀器。我們使用的設備是一臺柯尼卡-美能達CL-200色度照度計。由于LED光源頻譜范圍較窄,針對LED光源做過優化的照度計型號是CL-200A,外形是一樣的。
美能達彩色照度計
用專業儀器測試
下面我們通過一段視頻來了解投影機進行客觀測試的環境
亮度
我們的測試表格里提到的投影機“亮度”其實并不完全等同于光學知識里真正意義上的亮度。簡單來理解,我們測試出來的“亮度”指的是投影機投射出的所有光線的總和,單位是流明。
9個測試點
照度是反映光照強度的一種單位,其物理意義是照射到單位面積上的光通量,照度的單位是每平方米的流明(Lm)數,也叫做勒克斯(Lux):1Lux=1Lm/m2
我們使用ANSI標準的9點法來進行測試,投影機把擁有9個測試點的圖片投射到幕布上,均勻分布在屏幕9個測試點上的照度的平均值就是整個屏幕的平均照度。使用照度計分別測試9個點的照度值,然后得出投影屏幕上的平均照度(單位面積上接收到的光線的數量,單位:勒克斯),將平均照度乘以畫面尺寸,就得出了屏幕上接收到的全部光線,也就是投影機發出的全部光線的數量,這個數量即是數據表格里的“亮度”。
編輯點評:
平均照度 X 面積 = 亮度
簡單來說就是先用儀器求出單位面積上接收到的光線的數量,然后再用這個單位面積數量乘以畫面的面積,就可以得到整個畫面的所有光線總和。從這里也可以得出,同樣亮度的投影機,在投射面積減小后測到的亮度就會升高,但此時測到的亮度就不應該作為投影機參數標示了。
優化亮度和最大亮度的區別
優化亮度和最大亮度的區別其實很簡單,前者是投影機在ANSI優化調整后測試得出,而后者是在將投影機的對比度和亮度都調到最大后測試得出。
對比度(ANSI對比度、FOFO對比度)
對比度是畫面白與黑的比值,也就是從白到黑的漸變層次。比值越大,從白到黑的漸變層次就越多,從而色彩表現越豐富。
ANSI對比度的16個測試點
FOFO對比度測試(白/黑)
在投影機測試中有兩種對比度測試方法:
一種是ANSI對比度,它采用ANSI標準測試方法測試對比度,ANSI對比度測試方法采用16點黑白相間色塊,8個白色區域亮度平均值和8個黑色區域亮度平均值之間的比值即為ANSI對比度。
另一種是畫面全白/全黑對比度測試方式,即測試投影機輸出的全白屏幕與全黑屏幕亮度比值(FOFO對比度)。
用這兩種對比度的測試方法測投影機,得出的“ANSI對比度”會遠遠小于“FOFO對比度”,兩者差異很大。但用這兩種方法測試液晶顯示器或液晶電視卻區別不大。原因就是投影機的光路自身存在不可避免的缺陷,由于是反射式顯示,因此容易受到周圍明亮區域反射、散射或折射過來的光線干擾,尤其是黑色畫面受影響較大,往往無法得到純凈的黑色,這樣容易使得對比度不如用全白全黑方式測試的高。
編輯點評:
實際上,在顯示靜態畫面時用戶很少會看到全黑或全白的畫面,而我們大多是通過一幅擁有多色彩區域的畫面的反差來感受對比度,所以用ANSI標準測試16個點得出的對比度更貼近PPT演示之類應用的實際感受。而如果在游戲中或者播放視頻時出現一些很暗或很亮的畫面,此時FOFO對比度的高低才會影響觀看感受。
色彩飽和度
色彩飽和度表示投影機投射出來的光的彩色深淺度或鮮艷度。取決于彩色中的白色光含量,白光含量越高,彩色光含量就越低,色彩飽和度也越低,其數值為百分比,介于0 - 100%之間。純白光的色彩飽和度為0,而純彩色光的飽和度則為100%。
各種色域范圍
測試投影機的色彩飽和度,我們使用和測試顯示器類似的方法。通過測量RGB三原色的色度值,可以在人眼可視的色彩空間上繪制出投影機的色彩表現范圍,再將這一色彩范圍和NTSC色彩范圍相比較得出的百分比作為色彩飽和度的成績。在微軟發布sRGB標準后,市面上的很多產品和設備都符合sRGB規范,sRGB色彩范圍是71%NTSC,這也是主流的液晶顯示器和CRT顯示器所能達到的色彩范圍,但是采用RGB LED光源的DLP投影機的色彩范圍一般可以達到普通NTSC的120%。
編輯點評:
色彩飽和度是以投影機色彩范圍為分子,NTSC所規定的三原色色彩范圍為分母,求百分比。如果某個投影機的色彩飽和度為68%,那就表明這臺投影機可以顯示的顏色范圍是NTSC規定范圍內的68%。
關于亮度和色彩的不均勻性,我們可以從字面上的意思去簡單理解,就是整個投影出來的畫面在“亮度”指標或者“色彩”指標上的不均勻性。
投影機的光源就是機器內部的一個燈泡,而燈泡的光是發散的,所以當光源正對著物體進行照射的時候會存在中心區域亮而四周稍暗的現象。為了減輕這種中心亮、四周暗的不均勻現象,投影機的內部結構采用了特殊的設計,但要想完全消除不均勻性幾乎是不可能的,所以我們有必要對投影機的亮度不均勻性和色彩不均勻性進行測試。
區域A比區域B亮
從上圖可以看到,區域A比區域B更亮一些,而且這兩個地方的色彩飽和度也不一樣,我們通過專業的儀器,可以把這個不均勻的情況較為準確的測量出來。
測試不均勻性多了4個測試點
在測試亮度不均勻性以及色彩不均勻性的時候,采用和亮度測試相同的9個測試點,另外還在邊角增加了4個點,因為這4個點是投影機光線最薄弱的地方,把這4個點也納入考察范圍能更準確的測試亮度和色彩的不均勻性。
亮度不均勻性:就是投影機的亮度在整個投影畫面上不均勻分布的體現。中心9點照度值的最大值與最小值之比就是中心區域不均勻性得分,而加上邊角4點的全部十三點照度值的最大值與最小值之比是角落亮度不均勻性得分。投影機要投射大尺寸的畫面,肯定會存在一些畫面亮度的不均勻,一般來說投影機中心不均勻性得分小于1.5就可以接受,小于1.2時人眼是幾乎察覺不到的。
色彩不均勻性:和亮度不均勻性類似,我們用美能達彩色照度計測試白色畫面中心9點和邊角4點的色度值,然后把各點色度坐標x、y與中心點色度偏差的平方和開方,得到的就是色度偏差。人眼一般能分辨出0.003的偏差,其實只要偏差值在0.001-0.010的范圍內,反應到實際畫面的顏色偏差都是可以接受的。