Портал Projectorcentral.com исследовал вопрос о «LED люменах»

Раз за разом получая у светодиодных (LED) проекторов при измерении яркости показатели ниже заявленных, я вспомнил, что где-то слышал о том, что якобы нельзя мерить светодиодные и лазерные проекторы теми же стандартами, что ламповые. Мол, воспринимаемая яркость у LED проекторов выше, чем то, что покажут приборы. В результате я любознательности ради провел небольшой эксперимент, сравнив светодиодный и ламповый проекторы по белому. В результате получился скорее обратный результат — ламповый проектор оказался по приборам чуть менее ярким при одинаковой визуальной (на глаз) яркости, после чего я успокоился и продолжил измерять световой поток светодиодных проекторов теми же приборами, что и ламповых. 

И вот, этим же вопросом задался David Stone с портала Projectorcentral.com, но подошел к вопросу гораздо более основательно (ссылка на публикацию). Перескажу суть исследования, добавив от себя немного критики.

Обновлено 22.10.19. Вот небольшое видео на тему LED-яркости собственного производства:

Итак, автор обратил внимание на то, что некоторые производители светодиодных проекторов указывают в качестве единицы светового потока "LED люмен" вместо «ANSI люмен». Другие же пишут что-то вроде Яркость*, указывая в сноске, что

*приведен световой поток, соответствующий световому потоку лампового проектора с такой же воспринимаемойяркостью.

Неправильный люксметр?

Автор обращает внимание на то, что измерительные приборы могут работать по-разному. В качестве примера приводится люксметр Konica Minolta T-10A, который по причине умеренной стоимости используют многие обзорщики.

Вот что пишет об этом приборе Дэвид: "У него имеется единственный датчик, измеряющий интенсивность испускаемого проектором света по всему видимому спектру. Затем прибор вычисляет яркость, опираясь на то, как световая энергия распределяется по длинам волн у некой стандартной лампы...".

Действительно, у светодиодного источника света распределение излучения по длинам волн будет отличаться. Поэтому некоторые производители заявляют, что для корректного измерения потребуется не что-нибудь, а спектрофотометр Konica Minolta CL-500A, который сам честно измеряет распределение световой энергии по спектру.

Для иллюстрации, ниже — спектрограмма стандартной лампы, используемой в проекторах:

Далее начинается интересное, поскольку автор заполучил упомянутый прибор, а также бюджетный Konica Minolta T-10 и начал измерять обоими устройствами, сравнивая их показания.

Замеряя световой поток лазерным и светодиодным проекторам, Дэвид получает в большинстве случаев разницу менее 1,5% и приходит к выводу, что при измерении светового потока по белому, особой разницы нет. В тесте участвовало 3 лазерных (laser-phosphor, лазерно-люминофорных) и 3 светодиодных проектора.

Konica Minolta CL-500A

Итак, особой разницы нет — приборы все измеряют более-менее точно. Если честно, при измерении максимальной яркости особой точности и не требуется — нужно понимать порядок.

Однако, в ходе измерений цветовой яркости Дэвид обнаружил, что на лазерном DLP проекторе Konica Minolta T-10 показал 31%, а CL-500A — 51% цветовой яркости. На остальных 8 проекторах различных типов расхождений в определении цветовой яркости не было. Автор предположил, что дело в конкретном типе люминофора, используемого в данном лазерном проекторе.

Феномен Гельмгольца-Кольрауша?

В дальнейших поисках ответа на вопрос "почему LED проектор может выглядеть более ярким?", автор обращает внимание на данный феномен, состоящий в том, что более насыщенные цвета выглядят, как более яркие. А лазерные и светодиодные проекторы (теоретически) могут дать более насыщенные цвета, поэтому воспринимаемая яркость у них может оказаться выше. 

Введя данный эффект в поисковик, я и сам наткнулся на сайт одного из уважаемых производителей, где говорится, что данный эффект дает LED проекторам усиление воспринимаемой яркости вплоть до двух раз. 

Что ж, выражу свое недоверие всему этому.

Итак, R, G, B (красный, зеленый, синий) светодиоды могут дать исключительно насыщенный цвет, но пока у нас на дворе стандарт sRGB все еще доминирует, а значит главное преимущество проекторов — в точном соответствии этому цветовому охвату.

Я вот не хочу, чтобы вместо нормальных цветов мне навязывали более насыщенные, не предупредив меня об этом. 

А если LED проектор соответствует охвату sRGB, то откуда взяться более насыщенным цветам и, следовательно, эффекту Гельмгольца-Кольрауша?

Если же производитель добавил проектору режим, выходящий за пределы sRGB в качестве бонуса, то зачастую один и тот же проектор может, в зависимости от режима, дать или не дать расширенный цветовой охват (если он на это способен). 

Потом кто сказал, что ламповые проекторы не могут дать более насыщенные цвета, чем светодиодные? К примеру, у некоторых моделей Epson есть кинофильтр для отфильтровки «нечистых» цветов и достижения DCI охвата). 

Получается, что, если принцип Гельмгольца-Кольрауша применим, то надо перестать измерять световой поток и светодиодных, и ламповых проекторов — вдруг они дадут более чистые цвета! Как страшно стало жить...

Но вернемся к оригинальной статье. Далее автор проводит тестирование, в котором сравнивает лазерные и светодиодные проекторы с выбранным в качестве эталона ламповым, у которого вручную регулируется диафрагма, позволяя подогнать яркость под замеренную яркость второго проектора.

Лазерный или светодиодный проектор ставится бок о бок с эталонным, их яркости выравниваются по приборам, после чего на них выводятся цветные изображения и делается субъективное суждение относительно того, какое из них выглядит ярче.

При этом не сообщается ни режим, в котором работают проекторы, ни цветовой охват. Более того… сообщается, что цветовая яркость трех из шести лазерных и LED проекторов была от 41% до 77%. Автор пишет:

«В качестве отступления замечу, что большинство DLP проекторов могут быть откалиброваны, чтобы выдавать 100% цветовую яркость, если захочет пользователь. Однако, в данном тесте мы пользовались заводской настройкой по умолчанию, которая дает максимальный световой поток по белому в ущерб цветовой яркости.»

Итак, насколько я понял, речь идет о самых ярких режимах типа «Динамический», с самой неточной цветопередачей. Как известно, в ярких режимах принято «срезать верха» шкалы от черного до белого. Другими словами, изображение может достичь 100% яркости на 80 IRE, или на 90 IRE, или на 100 IRE. Если у вас 80% белый выглядит, как 100% белый, разве это не влияет на воспринимаемую яркость? 

Ну а гамма-коррекция, которая может быть настроена почти как угодно? Она же позволяет поднять середину, сделать ее ярче, при этом не влияя на максимальную яркость изображения...

Все эти первоочередные факторы не учитываются.

В итоге автор делает вывод, что сниженная цветовая яркость у LED проектора не позволит обнаружить эффект Гельмгольца-Кольрауша, а вот если у светодиодного проектора цветовая яркость равна максимальной, то эффект Гельмгольца-Кольрауша себя обнаруживает — картинка светодиодного проектора будет выглядеть ярче из-за более высокой насыщенности цветов. Чтобы сделать такой вывод, у автора была выборка из одного светодиодного проектора, который дал 100% цветовую яркость. Такой вот вывод. 

Другие любопытные наблюдения

По данным автора, ламповые DLP проекторы давали завышенные на 3% показания на более бюджетном люксметре T-10. Как объяснили представители Konica Minolta, это связано с пульсирующим характером свечения DLP проекторов (цветовое колесо и все такое), которое немного сбивает прибор с толку. Поэтому, говорит Дэвид, можно ожидать, что обзорщики завышают яркость DLP проекторам на 3-4%, поскольку, по словам представителей Konica Minolta, подобная ситуация будет наблюдаться у больщинства измерительных приборов в диапазоне от $100 до $200.

Выводы?

В итоге не вижу серьезной аргументации, чтобы верить тому, что с проекторами на базе полупроводниковых источников света надо обращаться как-то по-особенному. Лазерные проекторы яркие, но дорогие. Светодиодные — неяркие и, пока доминирует контент в sRGB формате, повышенная насыщенность цветов нужна только проекторам для кино в качестве бонуса, альтернативы sRGB режиму. Либо — элитным домашним проекторам.