Ху из мистер BrilliantColor?

Достаточно ввести в поисковик «brilliantcolor pdf» — и мы натыкаемся на достаточно подробное официальное (хоть и довольно древнее) описание технологии от Texas Instruments. Итак, что же такое BrilliantColor («БриллиантовыйЦвет») и что делает эта ставшая уже привычной, но все еще таинственная, технология?

BrilliantColor отвечает за формирование цвета и является «сердцем» одноматричных DLP проекторов с цветовым колесом. 

Как написано в брошюре почти дословно, задача технологии — использование инновационных подходов в обработке изображения с целью улучшения оптической эффективности DLP систем и расширения возможностей проекторов со стандартным RGB цветовым колесом (то есть, состоящим из трех фильтров, красного, зеленого и синего). Технология может также сочетаться с «новыми типами» цветовых колес, выходящими за пределы традиционного метода формирования изображения из трех базовых цветов, что позволяет расширить цветовой охват

Введение

Во введении нам говорят, что традиционно, начиная с ЭЛТ телевизоров, применяется трехцветная модель, позволяющая формировать все цвета смешением зеленого, красного и синего. При этом налицо взаимосвязь: чем насыщеннее эти базовые цвета, тем сильнее приходится обрезать цветофильтрами спектр излучения лампы, и тем менее ярким будет изображение из-за поадения эффективности использования излучения лампы. 

Далее заявляется, что, если бы мы использовали дополнительные цветофильтры: желтый, голубой и маджентовый, то мы смогли бы сделать две вещи:

  1. Увеличить насыщенность этих цветов. Ведь в RGB (красный-зеленый-синий) системах они производятся смешением соответствующих базовых цветов, например голубой получается смешением зеленого и синего, и на диаграмме цветности видно, что голубой обязан в этом случае располагаться строго на линии между зеленым и синим. С помощью голубого фильтра мы бы просто выделили этот цвет отдельно, и он был бы более насыщенным.
  2. Добавив желтый и глубой в обработку изображения, мы получаем белый цвет, который ярче, чем при получении его с помощью смешения красного, зеленого и синего. Почему — объясняется в следующем разделе.


Тем не менее, как известно, технологии пошли по пути RGB-цветообразования, и все цветовые пространства: sRGB, DCI, BT.2020, Adobe RGB — все они формируют изображение, используя смешение красного, зеленого и синего.

Треугольные (RGB) цветовые пространства sRGB, DCI, BT.2020

Можно было бы однозначно заявить, что BrilliantColor не используется для п.1, потому что для проецирования точного изображения достаточно трехцветного подхода. Тем не менее, надо признать, что у ртутных ламп есть некоторая специфика с цветопередачей зеленого цвета, обладающего чуть желтоватым оттенком у бюджетных проекторов. Возможно, именно BrilliantColor позволяет немного улучшить отображение 100% насыщенного зеленого, что можно было пронаблюдать на некоторых бюджетных DLP проекторах

Оптическая эффективность

Далее говорится, что, помимо характеристик экрана, на оптическую эффективность проектора, то есть, в итоге, на его яркость, влияют также оптическая эффективность цветового колеса и то, сколько люмен лампы мы реально используем в формировании изображения.

Объясняется, что в RGB системах, таких как трехматричные LCD проекторы, мы попросту выкидываем части спектра лампы, которая не вписывается в требуемого качества красный, зеленый и синий, с помощью которых мы формируем цветное изображение.

А вот DLP проекторы позволяют «закрыть» и эти области дополнительными фильтрами, и при отображении желтого, к примеру, использовать желтый фильтр.

На схеме видно, что в области желтого у ртутной лампы имеется усиление интенсивности. Кстати, пик интенсивности зеленого приходится на длину волны, соответствующую желтоватому зеленому, что объясняет, почему зеленый цвет бюджетных ярких проекторов имеет склонность чуть отклоняться от sRGB.

На схеме ниже показано, как стремление использовать всю энергию зеленого влияет на оттенок зеленого  цвета на примере бюджетных SVGA проекторов BenQ и Epson, работающих в ярком режиме:

sliderslider

Итак, у ртутной лампы в желтом диапазоне имеется всплеск интенсивности свечения, а мы его выкидываем, чтобы получить красный, зеленый и синий, а уж потом из красного и зеленого мы снова делаем желтый.

Схема из упомянутой брошюры, на которой показано, что
при разделения света на R, G, B мы выкидываем много полезного

В общем, с дополнительными сегментами мы получаем не только более яркие желты и голубой, но и дополнительный способ получить яркий белый, не из красного, зеленого и синего, а, например, голубым, желтым и маджентой.

Конечно, это шаманство, но заявляется, что при использовании вместо RGB колеса RGBCY колеса (красный, зеленый, синий, голубой, желтый), получается увеличение эффективности, то есть яркости, на целых 50%!

Слева — схемы двух вариантов цветового колеса для одного инсталляционного проектора (2014 год). Пользователь может установить колесо для достижения большей яркости, либо для лучшей цветопередачи.

Важно то, что уникальная особенность одноматричного подхода состоит в том, что цвета выделяются из спектра (сюрприз!) не одновременно, а по очереди, поэтому каждый цвет может включать в себя часть спектра соседнего цвета, «воровать у соседа». Мы видим на схеме, что даже в DLP проекторе с RGB колесом, зеленый и синий цвета перехлестываются.

Тем не менее, для большей ясности следует уточнять, что получаемые преимущества в эффективности использования света лампы идут в сравнении с одноматричными DLP проекторами без технологии BrilliantColor, и никто не станет оспаривать то обстоятельство, что в конечном итоге трехматричный подход, в первую очередь у 3LCD, обеспечивает существенно более высокую эффективность использования света лампы просто по той причине, что красный, зеленый и синий используются одновременно,

Трехматричный (одновременный) метод разделения цветов

тогда как у одноматричных DLP проекторов — по очереди. К примеру, в тот момент, когда 3LCD проектор потеряет какую-то энергию излучения лампы, отрезав желтый цвет, одноматричный DLP проектор, пока обрабатывает этот самый желтый, потеряет все остальное, включая красный, зеленый и синий, поскольку работает с одним цветом в каждый момент времени.

Улучшенная цветопередача

Далее снова говорится о возможности расширить цветовое пространство в области дополнительных (желтый, голубой) цветов по сравнению с… Rec.709 (sRGB). Безусловно, какое-то время назад было популярно ставить на домашнии проекторы функции, позволявшие расширять цветовое пространство с sRGB до… «более широкого и прикольного» (tm). Но теперь пришла эра Ultra HD, и расширение цветового пространства за пределы sRGB имеет смысл только если удается достичь DCI охвата — тогда ценность проектора сразу растет. Увы, DCI охват тоже рассчитан на RGB модель образования цвета. В итоге, мы можем добавить в проектор расширенный охват только желтого, голубого и мадженты, получив шестиугольный охват, но лишь ради особой «фишки». Я подозреваю, что проблема здесь вот в чем: когда вы проектируете проектор, вы заранее выбираете, на какое цветовое пространство будут рассчитаны фильтры, и, если это sRGB проектор, то разумно сразу делать цветовое колесо, заточенное под оптимальную работу с sRGB цветом. Поэтому я нечасто вижу проекторы с просто так расширенным цветовым охватом.

Улучшение насыщенности цветов при использовании RGB колеса

Работая с бюджетными DLP проекторами для домашнего кино с RGBRGB колесом, у меня часто возникали вопросы: «Почему в настройках все еще регулируется усиление белого, и почему белый все еще оказывается на 25% ярче, чем сумма красного, зеленого и синего?»

Возможно, ответ кроется именно здесь: проекторы с трехцветным колесом + BrilliantColor умеют использовать пограничныме области сегментов цветового колеса в качестве фильтра соответствующего цвета. К примеру, область пересечения зеленого и синего фильтров используется в качестве голубого цвета, а область пересечения красного и зеленого — в качестве желтого фильтра. Поскольку у современных домашних проекторов принято шестисегментное колесо RGBRGB, то и зона пересечения фильтров встречается шесть раз. 

Теперь вопрос: как это помогает улучшить насыщенность? Ответ дают простой: это улучшает общую яркость, что, в свою очередь, позволяет сделать красный, зеленый и синий более насыщенными, чуть снизив их яркость. 

Тем не менее, уже в этой формулировке, на мой взгляд, содержится призыв слегка уйти от общепринятого подхода, что яркость белого = яркость красного+яркость зеленого+яркость синего. Нам предлагают усилить общую яркость и при этом понизить яркость К, З, С.

Белый сегмент

На самом деле, все вышеперечисленное лично у меня редко ассоциировалось с BrilliantColor, поскольку значительно более очевидным способом усиления «общей яркости» был и является прозрачный сегмент цветового колеса, который позволяет усилить белый цвет сильнее, чем любая другая «фишка». Он не упоминается в данной брошюре, но тоже, безусловно, является «фишкой» данной технологии. В конце концов, опция «BrilliantColor» в меню проектора отвечает именно за регулировку яркости белого цвета относительно цветного изображения.

Резюме

BrilliantColor — традиционная технология, позволившая получить больше контроля за процессом образования цветов в одноматричных DLP проекторах. Не менее выжным является то обстоятельство, что данная технология также позволяет увеличить эффективность использования света ртутных ламп. Она дает разработчику проектора больше степеней свободы при проектировании особенностей цветопередачи их устройства. Однако, будучи ограниченными с одной стороны фиксированными стандартами цветопередачи, которые нужно стремиться соблюдать, а не выходить за их рамки, а с другой — конкуренцией по цене и яркости со стороны технологии 3LCD, разработчики в первую очередь используют BrilliantColor для таких задач, как усиление «общей яркости», либо в некоторых случаях — для улучшения некоторых конкретных оттенков, например цвета кожи.

Поскольку полностью возможности технологии DLP раскрываются в ее трехматричном варианте, а топовые сегменты домашних проекторов также заполнены трехматричными моделями, такими как SXRD и D-ILA, то можно четко сказать, что подход, связанный с расширением цветового охвата с помощью дополнительных цветов, оказался невостребован — все делают это с помощью базовых RGB цветов. К тому же, в некоторых дорогих сегментах вопрос об экономии ресурса лампы стоит вовсе не так остро — даже знаменитый BenQ W1070 уже использует не стандартную 190-, а 240-Ваттную лампу, которая во многом позволяет «не париться» по поводу вопросов с эффективностью/неэффективностью. 

Также налицо желание авторов всячески уходить от стандарта яркости основных цветов, красного, зеленого и синего, поскольку технология BrilliantColor дает много способов усилить яркость белого иначе, чем за счет усиления яркости трех основных цветов. Безусловно, ярчайшим примером этого является белый сегмент цветового колеса, но также для этого есть дополнительные желтый, голубой и пр. сегменты, а также — использование у колеса схемы RGBRGB пространства на стыке между цветными сегментами.

Нет комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.