Перфорированные экраны: в чем смысл и разница? [перевод]

ТEКСТ: Комментарии (3)
71.46 дБ
Перфорированные экраны: в чем смысл и разница? [перевод]

Последнее десятилетие цифрового кино ознаменовалось гонкой за качеством картинки, но сегодня индустрия ДК — это уже нечто большое. Речь о проектах Digital Video Essentials Джо Кейна, Display Mate Рэя Сонериа и сертификатах THX. Нынешние производители, интеграторы, консультанты и даже пользователи-энтузиасты, участники и гости выставки CEDIA, сами являются исследователями и создателями идеальной картинки — Святого Грааля домашнего кино.

Претендентов на титул «лучшей картинки ДК» великое множество: есть что-то новенькое, а есть и что-то, уходящее со сцены. Упомянем плазму (дошедшую аж до 71 дюйма!), быстрые, большие и тонкие ЖК, в том числе LCoS, громоздкие ретро-ТВ DLP и прочие экспонаты: еще недавно 80 дюймов казались пределом мечтаний. А что сейчас?

Всего этого оказалось не просто мало, а очень мало для того, чтобы дать зрителю истинный эффект погружения и чувство настоящего кино. Вы поняли в чем интрига? Мы говорим о высшей ступени развития и на сегодня единственно верной концепции ДК — симбиозе High-End-проектора с элитным кинотеатральным экраном.

Вы ждете, что мы откроем «ящик Пандоры» и назовем лучшую из технологий всех времен? Разочаруем: это все те же отличные кинотеатральные проекторы — LCoS и DLP в качестве источника изображения. А эталон для сравнения… цветная 35-мм пленка!

Конечно, если вы опытный «кинотеатрал», то знаете что проектор — только пол-дела. Важное место занимает проекционный экран — а вместе они дают логически завершенную картину ДК, как и предполагали братья Люмьер. Но сейчас есть тема еще интереснее — перфорированные экраны. Кстати, они давно используются в больших публичных кинотеатрах по всему миру.

Сначала мы думали, что это будет простое исследование — сравнение перфорированных экранов ДК с такими же, но в публичных кинотеатрах. Но все оказалось сложнее и выродилось в полноценный и сложный проект. Информации из Интернета — тем более, научной — для такой публикации недостаточно.

В этом смысле КПД данной статьи довольно высок: в исследованиях участвовали серьезные специалисты в области аудио и видео, а одной из поставленных целей была — отделить маркетинговую шумиху от научных оценок и фактов. Хотелось бы, чтобы это прочли и журнальные критики, в поисках истины проводящие часы в темных комнатах, тестируя экраны при разном освещении, всевозможные конфигурации динамиков и… в тайне посмеиваясь над нами.

Опыт и методика оценки перфорированных экранов

«Что лучше?» — самая популярная тема журнальных и Интернет-статей. Когда на их страницах сражаются компьютеры или автомобили — все проще и однозначнее. Восприятие кино все же сильно отличается.

Это критерий порядка «на вкус и цвет», точная оценка параметров которого зависит от большой группы разнородных показателей. Как говорят математики, эта величина не всегда детерминирована. Что касается перфорированных экранов, можно определиться лишь с некоторыми моментами.

Необходимо определить и изучить:

— Понятие «разрешения» экрана

— Контрастность — локальную и по всему полю

— Яркость и потери света

— Однородность яркости по полю

— Цветовую насыщенность экранного изображения

— Влияние паразитной засветки

— Понятие акустической прозрачности перфорированных экранов.

Эти факторы не просто взаимодействуют друг с другом: нужно найти те оптимальные значения, которые и дают ту самую совокупность «хорошей картинки и прозрачного звука» — к чему мы, собственно, и стремимся.

Вопрос в лоб: зачем вообще нужны перфорированные экраны и что они дают? В публичных кинотеатрах они работают вместе с динамиками, установленными за поверхностью экрана. Цель — локализовать речь и другие звуки в соответствующих областях изображения, чтобы усилить чувство вовлеченности и правдоподобия. В последние годы все стараются повторить в ДК опыт от просмотра в публичных кинотеатрах. Якобы в ДК больше впечатлений, чем в публичном кино — из-за близости зрителей к своему экрану.

В связи с растущей востребованностью перфорированных экранов вопрос о том, как делают экраны «с дырками», весьма актуален. Даже новичку ясно, что должна существовать золотая середина между акустической прозрачностью, потерями отраженного света и типом перфорации. Вся магия — в компромиссе между противоречивыми элементами и достижении устойчивого удовольствия просмотра на куда более близких расстояниях, нежели в традиционном кинозале.

Дистанция просмотра, оптимальная для акустически прозрачного экрана, зависит от типа перфорации и, в меньшей степени, от освещенности поверхности — той, что дает проектор. Например, в обычном кинотеатре с номинальной яркостью 12 fL на стандартном студийном экране Stewart Cinema Screen, перфорация не видна с расстояния 15 футов, в то время как для Stewart MicroPerf это расстояние меньше 12 футов.

Стандарт SMPTE 196M требует для затемненного помещения пиковой яркости картинки в 12–22 fL. Однако современные зрители, забыв заветы братьев Люмьер, почему-то не следуют концепции полностью затемненной комнаты и предпочитают частично затемненную, компенсируя это яркостью белого на экране —25–50 fL. По мере увеличения яркости перфорация становится виднее, особенно вблизи, поэтому здесь важен анализ дистанции просмотра: надо скорректировать область просмотра так, чтобы перфорация была не видна, при этом не жертвуя углом обзора.

Проблема деградации яркости на перфорированном экране вкупе с желанием смотреть кино в слегка освещенном кинозале, а не в полной темноте, решается грамотным сочетанием проектора и экрана. Порой в наших тестах для некоторых экранов, чтобы угодить зрителю, требовалось удвоение светового потока проектора! К тому же, некоторые экраны вовсе не обладали свойством поглощения боковой паразитной засветки (ALR) — например, от стен и потолка, — что еще сильнее ухудшало картинку.

Муару — нет!

Но мы все о перфорации да о свойствах полотен, а о муаре — пока ни слова. А зря… Муар — в переводе на язык, понятный физику, — это интерференционная картина между периодическими яркостными структурами. А теперь — для обычных людей.

Картинка пиксельной сетки проектора — это череда белых квадратиков с темными границами пикселей, а экранное полотно — тоже периодическая структура микронеровностей (ведь рисунок «механический», так как полотно по определенным правилам изготавливает машина). Добавьте сюда периодический рисунок перфорации или текстуры самой ткани.

Все это накладывается друг на друга подобно двум или более синусоидам, создавая то локальные пики яркости, то темные участки. Бывают «шахматные» узоры, чередующиеся линии или более замысловатые геометрические конструкции. Это и есть муар. Но мы его не заказывали.

Stewart Filmscreen — пожалуй, единственная компания, которая избавила потребителя от «мусора» маркетинга и на деле занялась проблемой устранения муара. Репутация Stewart в индустрии экранов очень весома и порой непререкаема в среде профи: на основе научного подхода «стюартовцы» умеют преподнести блестящие впечатления от просмотра, умело обходя текущие технические ограничения.

Более того, Stewart ведет серьезные исследования актуальных проекционных технологий и разрабатывает методики совместимости — для грамотного сосуществования своих перфорированных экранов с широким парком проекторов. Инженеры Stewart обнаружили, что почти у всех проекторов есть «золотая середина» настроек для успешного сочетания с их патентованными полотнами MicroPerf — в рамках одного ДК.

Муар — детище цифрового изображения. От ЭЛТ, «пленки» и гладкой аналоговой картинки мы перешли к матрицам, пикселям и новому проекционному изображению, количество информации в котором можно точно посчитать по этим пикселям. Наблюдаемый муар уменьшается с увеличением плотности пикселей и уменьшением толщины межпиксельных границ.

Эффективное разрешение 35-мм кинопленки составляет порядка 3 000 линий или, точнее, 80 линий на миллиметр — непосредственно на пленке. Это примерно 4096 х 2987 для матрицы (ого — 4К!). Проекторы с фиксированной матрицей (т.е. без дополнительных алгоритмов улучшения разрешения, подобных технологиям Pixel rendering) имеют тенденцию к увеличению плотности пикселей и успешно преодолевают муар. А вот старые ЖК-проекторы XGA или SXGA с усилением контрастности, достигаемым за счет маскирования пиксельных сеток — прекрасно демонстрируют муар.

Сегодня существует масса ЖК-проекторов с оптическими блоками, использующими дополнительные фильтры, которые эффективно «прячут» пиксельную сетку, чтобы та не конфликтовала с перфорацией, образуя муар. Кроме того, проекторы семейства LCoS обладают отличной степенью заполнения пикселей (соотношение полезной площади пикселя и площади границ) и практически не дают муара. Чем ближе к разрешению 1080p (больше — лучше), тем меньше шансов у муара.

В широком же сегменте недорогих DLP-проекторов хватает моделей, дающих муар на перфорированных экранах. Это следствие взаимодействия упомянутого выше коэффициента заполнения (КПД матрицы) и работы цветового колеса в одночиповых проекторах. В трехчиповых DLP эффект муара встречается крайне редко.

Проблема муара неожиданно решается поворотом рисунка перфорации на небольшой угол — в зависимости от ширины изображения. Для небольших изображений — от 72 до 80 дюймов — коррекция составляет примерно от 8° до 26°. Угловая коррекция уменьшается по мере увеличения ширины изображения.

Как правило, картинка практически любого DLP будет полностью свободна от муара под любым углом, начиная с ширины изображения 107 и более дюймов. Некоторые DLP с анаморфными линзами все же потребуют коррекции для увеличения ширины, потому что анаморфная оптика растягивает по ширине как пиксельную сетку, так и сам контент.

Как уже упоминалось ранее, новые проекторы с высоким разрешением не представляют проблем, но даже для якобы «безнадежных» матриц старых поколений «золотая середина» может быть получена путем простого поворота проектора относительно рисунка перфорации. На изображениях с диагональю более 123 дюймов коррекция не требуется. По мере уменьшения ширины (и диагонали) изображения подходит коррекция от 8° до максимально наблюдаемых 26°. Эти значения зависят как от типа оптического блока, так и от размера изображения.

Эти данные были получены Stewart Filmscreen. Если ее инженеры обнаруживают пробелы в своих данных, они заказывают необходимый проектор или едут к производителю, чтобы исследовать картинку на экранах разных размеров. В этой компании всегда приветствуется решение особо сложных задачек.

Контрастность «без маски»

Теперь мы подошли к любимой спецификации — контрастности. Количество дезинформации по этой теме для дисплеев и проекторов всех типов невероятна. Прежде чем продолжить, напомним, что контрастность — неизменная часть спецификаций. И представлена она, как правило, в виде популярного отношения «On/Off» — а оно всегда будет сильно завышено по отношению к любым другим оценкам реальной контрастности.

Почему? Это выгодно производителю. Одна из задач кинотеатрального проектора или ТВ — способность обеспечить отсутствие света на областях кадра, которые должны выглядеть черными. Определение реальной (эффективной) контрастности проекционной системы включает в себя учет условий в помещении, свойств экрана и проектора. Поэтому мы измеряем реальную контрастность методом тестовой модели «шахматной доска ANSI», состоящей из 50% белых и 50% черных квадратов.

Исследуя перфорированные экраны, мы решили провести серию научных экспериментов, которые четко покажут различия в характеристиках экранов — их материалов и типов. Мы остановились на сравнении традиционных нетканых полотен и плетеных (тканых) материалов.

Начали с ключевого вопроса: почему видео любого разрешения может выглядеть размытым, тусклым и ненасыщенным на тканых полотнах по сравнению с картинкой на сплошных белых ламбертовых, микроперфорированных с усилением или контрастных плетеных полотнах с микроперфорацией?

Мы обнаружили, что многие ответы можно найти в критериях аппаратного измерения контрастности. Человеческий глаз может легко видеть разницу, но измерения и количественная оценка дает больше — понимание того, что мы наблюдаем.

Используя в качестве рабочей связки DLP-проектор Sim2 C3x и экраны с диагональю 84 дюймов, мы измеряли контрастность по ANSI в различных условиях. Стена за экраном была полностью черной и не отражающей. Для измерения контрастности на проектор подавали «шахматную» тестовую модель ANSI с черными и белыми квадратами.

В полностью затемненной комнате с помощью датчика Minolta LS-100, настроенного на измерения в углу 1° (стандартный колориметрический наблюдатель), мы убедились, что проектор имеет достаточную контрастность on/off, чтобы обеспечить уровень черного 0,5 fL или ниже. Это было подтверждено сертифицированным ламбертовым эталоном.

Затем мы использовали тестовую модель ANSI Checkerboard в различных условиях для измерения фактических характеристик полотна. В полностью затемненной оптической лаборатории, с плоскими черными стенами, потолком и полом, показание темного поля «шахматки» ANSI на отражательном эталоне было <0,5 fL.

Электропитание источника света проектора подавалось без фильтрации, и флуктуации светового потока были минимальными. Затем мы проверили показания яркостей в fL для максимального белого и минимального черного в аналогичных местах на каждом тестируемом полотне. Измерения проводились через окно под углом 45°. Ниже — таблица результатов измерений.

Обозначения:

Black Level — уровень черного;

Screen Brightness — яркость на экране;

Contrast Ratio — контрастность по оси измерения;

Dark Environment — темная комната;

MGC03 Reflectance Standard — отражательный эталон на основе соединений магния

Сравним контрастность для этих условий испытаний. В «черной комнате» — предполагаемо наилучшей среде для плетеного акустически прозрачного полотна — она уступает отраслевым стандартам отражательной способности на 28,2% по яркости и 14% по контрастности. Тканое полотно (даже если оно белое) никогда не приближается к яркости стандарта отражения — независимо от того, насколько далеко зритель отклоняется от нормали к экрану.

Плетеное полотно уступает перфорированному Stewart Studiotek 130 на 38% по яркости и на 12% по контрастности. Studiotek остается ярче при отклонении от оси на 45° — то есть за пределами зоны обзора для ДК.

Плетеное полотно также уступает и перфорированному Stewart Firehawk на 28% по контрастности и на 36% по яркости. Для достижения такой же яркости, как у Firehawk, от проектора потребуются дополнительные 56% светового потока. Зритель должен отклониться от оси более чем на 30°, прежде чем яркость на ткани станет равной яркости Firehawk. Даже в полностью затемненной комнате уровень черного Firehawk — на 7% ниже.

Почему ламбертовы полотна дают более низкую контрастность? Динамический диапазон доступной яркости в направлении оси у «ламберта» уменьшен: дело в том, что из-за равномерной угловой диаграммы рассеяния большое количество света уходит в стороны — за пределы области просмотра.

К тому же, этот свет нередко — уже в виде паразитной засветки — возвращается на поверхность экрана, ухудшая и так не рекордный проекционный уровень черного. Тканые полотна имеют дополнительный недостаток, заключающийся в невозможности блокировать отраженный свет от области динамика: здесь необходима черная подложка (тоже тканевая) — между экраном и динамиками.

Конечно, это еще один барьер для акустики, но, как говорится, из двух зол... А без подложки паразитная засветка от стены — все равно что выстрел в спину: насыщает рабочий слой полотна ненужными люменами, разумеется, «убивая» уровень черного.

О паразитной засветке

Что произойдет, если дизайнер, имеющий поверхностное представление о принципах ДК, решит сделать интерьер веселее, в смысле — посветлее? Увы, владельцу ДК и зрителям такой «апгрейд» настроения не добавит.

В этом тесте присутствовала паразитная засветка — в разумной степени. Мы начали со скромных 1,3 fL, измеренных по эталону при выключенном проекторе. Засветка генерировалась в помощью точно контролируемых ламп накаливания с учетом рассеивания. Лаборатория была полностью затемнена, поэтому самой засветки в сумме было немного. Собственная контрастность проектора, конечно, помогала уровню черного на «шахматке» ANSI.

Данные показывают, что свойства ламбертового полотна не совсем подходят для условий, когда стены с потолком не идеально поглощают свет. Зато это хорошая среда для применения серых полотен нейтральной плотности.

Вот результаты измерений:

— Контрастность серого полотна Stewart Firehawk на 77% выше, чем у плетеного;

— Серое полотно Stewart Firehawk на 21% контрастнее, чем Studiotek;

— Серое полотно Stewart Firehawk по контрастности на 36% выше, чем у эталона

Дополнительный вопрос, возникающий при оценке перфорированных полотен: какова роль света, который проник в полотно, отразился от задней стенки и возвратился на заднюю сторону полотна? Это математическая проблема — и решение не очевидно. Мы решили измерить.

Начали с проектора Sony VPL-VW50 и диагонали экрана 84 дюйма. По оси проектор давал 13,72 лм на отражательном эталоне. Поместив эталон на расстоянии одного метра за каждым испытуемым полотном, мы обнаружили, что плетеное полотно позволяет достичь 0,87 fL яркости на эталоне, оцененной с помощью нашего точечного 1-градусного датчика.

По тому же протоколу измерений было получено, что перфорированный образец MicroPerf проиграл ламбертовому полотну 0,72 fL. Заинтересовавшись, куда же уходит свет, если не прямо в зону обзора, мы провели дополнительные измерения.

Получить прямое измерение по оси проблематично из-за фронтального света проектора, и нам пришлось отклониться в сторону от нормали на несколько градусов. В белом свете прямое измерение (ось датчика смещена на 2° от нормали, сам датчик расположен на расстоянии 1 м за полотном) дало 0,33 fL на перфорированном экране MicroPerf и 4,11 fL на плетеном экране. Очевидно, что на изнаночной стороне плетеного полотна есть довольно много паразитного, прошедшего насквозь света.

Динамический диапазон системы

Первый поединок состоялся между плетеными (но с ламбертовским рассеиванием) и неткаными полотнами с усилением. Поскольку Stewart Filmscreen — один из крупнейших в мире производителей как ламбертовых, так и экранов с усилением, мы решили ознакомиться с их мнением по этому вопросу и провести независимое комплексное тестирование. Ведь Stewart предлагает уникальные перфорированные полотна в диапазоне коэффициента усиления от 0,7 до 3 — в том числе и для тканых полотен.

По ходу тестов мы обнаружили, что различные плетеные полотна, представленные в настоящее время на рынке, имеют коэффициент усиления ниже единицы — и ни одно из них не способно эффективно блокировать паразитную засветку. Продавцы этих полотен изо всех сил убеждают, что все не тканые модели — представители устаревшей технологии. Они утверждают, что ламбертова поверхность подходит для любого просмотра. Это явная ложь.

Ламбертово полотно — не всегда самый подходящий вариант для… большинства ситуаций. В наших тестах мы обнаружили, что плетеные полотна не слишком хороши для ярких сцен (HDR) и, естественно, весьма уязвимы для паразитной засветки, что негативно влияет на общую визуальную контрастность изображения.

Stewart Filmscreen предлагает свои экраны, опираясь на критерий «оптимальных спецификаций». Они обнаружили, что при усилении 1,3 наблюдается некая приятная «синергетика» восприятия просмотра, благодаря микроструктуре из уголковых отражающих частиц полотна с усилением.

Хотя такое полотно в целом, с некоторыми ограничениями, неплохо соответствует свойствам ламбертовой поверхности. Главное, что полотно со средним усилением явно чувствительней к свету, падающему по нормали, в отличие от ламбертового, просто реагирующего на свет, приходящий со всех сторон. Результат для полотен с усилением 1,3 — лучшая «чистая» контрастность ANSI в нашем кинотеатре.

Усиление увеличивает общий динамический диапазон кинотеатральной картинки. В наших тестах такие полотна дают правдивое и яркое изображение в верхней области IRE (имеются в виду яркие сцены, читай — HDR), в то же время сохраняя детали в тенях при малых уровнях IRE (термин «сохранить» здесь условный, ведь усиление задействует весь диапазон яркостей — от уровня черного до пикового белого).

Помните, что ослабление влияния паразитной засветки является необходимым условием для хорошего динамического диапазона. А динамический диапазон — главный параметр кинотеатральной картинки — это то, что отличает шарм реалистичного кино от бесполезных манипуляций с цветовым охватом и разрешением в отсутствии приличной реальной контрастности картинки.

Второе важное преимущество усиления — возможность включить среднюю мощность лампы (лазера) проектора (это лучше подходит для пресетов типа Cinema). Не все знают, но именно средняя мощность источника света реализует лучшую картинку проектора, в том числе и по контрастности изображения.

Мы построили своеобразный туннель, чтобы достоверно измерить отраженный полезный световой поток, уходящий в полезный же для зрителя телесный угол. Мы отфильтровали прямой фронтальный свет от проектора и смогли измерить только вторичный свет, т.е. за полотном — отраженный от белой поверхности задней стены.

Этот свет сначала проходил через лицевой слой экрана, затем отражался от стены и повторно, с обратной стороны, проникал через заднюю поверхность, суммируясь с основным светом — первично отраженным от лицевого слоя экрана. Результат: деградация контрастности по ANSI. Мы смогли измерить составляющие этого процесса. Полотно Stewart MicroPerf вторично излучает 0,08 fL; плетеный же материал — целых 0,33 fL при идентичных условиях испытаний.

Роль разрешения экрана

Мы много говорили о контрастности. Разница в получаемых величинах влияет на кинотеатральную достоверность изображения — не зря калибровка начинается с тюнинга уровней черного и белого. Если световой поток не поступает к зрителю — он либо поглощен, либо потерян. Мы можем оценить влияние экрана на визуальную четкость при анализе относительной разрешающей способности двух типов полотен.

Напомним, что визуальная четкость, она же детальность — есть функция контрастности и, собственно, разрешения полотна. Поэтому там, где теряется свет, теряются и детали. Там, где свет заметно поглощается, детали могут пропасть. Это качественный подход, а более точные обоснования даст дальнейшая объективная оценка. Давайте взглянем на эти изображения и подумаем: какие из полотен являются оптимальными для передачи зрителю разрешения нового поколения проекторов — от 1080P и более?

Ранее мы определили и измерили проходящий через экран световой поток. Теперь мы понимаем суть явления. На этой макрофотографии можно ясно увидеть, что световой беспорядок происходит из-за примерно 20 значительных пустот и бесчисленных волнистых поверхностей «пряжи», которые хаотично распределяют свет — то пропуская, то рассеивая.

А теперь смотрим на другое макрофото: перфорированный образец при том же увеличении имеет только пустоты — дырки, которые составляют ровно 10,2% площади поверхности и оказывают куда меньшее влияние на полезный отраженный свет.

Наконец, звук

Перейдем к аудиофильской части. Одно из наших любимых замечаний о взаимосвязи звука с изображением — в том, что вы никогда не сможете полностью оценить превосходное изображение без хорошего звука (хотя многие эксперты видео считают иначе, предпочитая сосредоточиться только на картинке и отринув все лишнее).

В ходе исчерпывающих тестов, проводимых на протяжении многих лет, зрителям показывали отличные изображения с посредственным звуком и наоборот — посредственное видео, но с великолепным звуком. В пост-опросах респонденты более высоко оценивали сеансы с отличным звуком и фактически критиковали картинку в клипах с посредственным звуком! Глаз, ухо и мозг неразрывно связаны между собой, и нигде это так не проявляется, как в ситуации с перфорированными экранами.

При выборе перфорированной поверхности следует учитывать несколько важных свойств звука. Проблема в том, что звуковые волны передаются через среду (материал экрана). В отличие от почти прозрачной ткани гриля колонок, которая минимально окрашивает звук, и в зависимости от типа перфорированного экрана — некоторые полотна приводят к заметному ослаблению -2 дБ.

В дополнение к этому некоторые производители используют черную подложку на задней поверхности экрана для блокировки отраженного света от задней стены, а это дополнительные потери. По этому поводу все время слышно много маркетинговой шумихи.

Инженеры Stewart Filmscreen на основе оригинальных тестов THX придумали элегантное, но простое решение, чтобы как-то обойти законы физики. Они учли, что частотные характеристики драйверов, расположенных за тканью, будут искажены на частотах выше 10 кГц. В сотрудничестве с Томлинсоном Холманом, ключевой фигурой в области профессиональной акустики, Stewart разработали и внедрили активный Cinemasonic Processor, восстанавливающий потери в диапазоне 10–20 кГц.

Условие: для оптимальной работы динамики за экраном должны находиться на расстоянии не менее 12 дюймов от задней поверхности. Если динамики расположены ближе к полотну, может произойти т.н. комбинированная — гребенчатая — фильтрация из-за нелинейного взаимодействия с задней поверхностью. Но при установке по спецификации затухание действительно минимально, а звук вполне прозрачен.

THX присудила продукту Stewart Microperf высший сертификат — THX Ultra. «THX Ultra обеспечивает высочайшее качество межблочных соединений, эквалайзеров, проекционных экранов и DVD-плееров, дополняя категорию THX Ultra2. И THX Ultra, и THX Ultra2 предназначены для энтузиастов домашнего аудио, которым требуется максимальная отдача от своего оборудования в своем «кастомном» ДК, и гарантируют лучшее, что THX может предложить в одном решении».

Акустическая прозрачность

Недавние маркетинговые материалы от одного поставщика плетеных экранов дают сравнительный анализ акустических свойств плетеных и перфорированных полотен. Утверждается, что «ткань MicroPerf всегда будет давать эффект «гребенчатого фильтра», и в качестве «доказательства» предлагается график, на котором динамик помещен лишь на 4 дюйма позади перфорированной ткани.

Итак, налицо гребенчатая фильтрация. Но «тест» почему-то проводился не по спецификации производителя. Постыдный аспект этого эксперимента — в априорной установке на дискредитацию продукта. В разговоре со Stewart они признают, что «…с самого начала создания продукта MicroPerf Stewart рекомендовал размещать динамики на расстоянии одного фута за плоскостью экрана, а 4 дюйма — совсем не рекомендуемое значение». Так где ложь и лицемерие — и сколько можно его терпеть? Настало время честного теста.

«Прозрачный» тест

Мы связались с Harman International, ведущим поставщиком громкоговорителей с большим опытом в области аудио. Компания обладает безупречным измерительным оборудованием и методиками тестирования. Г-н Алан Девантье, менеджер по испытаниям, разработал исчерпывающий цикл тестов для их безэховой камеры. Были протестированы продукты MicroPerf, а также обычные продукты с «киноперфорацией» и плетеные экраны.

Громкоговорители различного масштаба и конфигурации были протестированы по центральной оси и вне ее, а различия и свойства были проанализированы с использованием метода быстрого преобразования Фурье (FFT) и систем MLSSA. То есть полотна были протестированы количественно и математически, а значит — беспристрастно. Были предприняты усилия для получения максимально точных результатов — для каждого продукта, независимо от производителя.

Полученные результаты весьма интересны. Все продукты выиграли при размещении динамика на 12 дюймов от задней поверхности экрана. Также все продукты неплохо держались при небольших отклонениях — приближении динамика к поверхности экрана. Конечно, гребенчатая фильтрация наблюдалась для всех продуктов, когда динамики были вплотную приближены к экрану (на 2–6 дюймах), причем независимо от типа динамика: двухполосного, встроенного в стену или открытого рупорного типа.

Итак, как же фактические результаты соотносятся с маркетинговыми утверждениями? Маркетологам свойственно выдавать желаемое за действительное. Без черной подложки плетеное полотно очень даже акустически прозрачно. Но она порой жизненно необходима для сохранения самого ценного — контрастности. Производитель, зная о видеофилах, конечно добавляет слой черной подложки, поскольку такой экран сделан именно для кинотеатра. Но акустическая прозрачность уже не та, даже если подложка тоже перфорирована.

Примечание: черная подложка не гарантирует лучшее отражение света от фронтального слоя экрана, она лишь спасает от задней паразитной засветки, идущей от стены.

На следующем графике показаны акустические характеристики плетеного материала, когда 6-дюймовый двухполосный динамик расположен на расстоянии 12 дюймов от поверхности при отклонении от оси (схождении) в 10°. Красная кривая — усредненный отклик для углового интервала прослушивания в 30°. Синяя кривая соответствует той же схеме — с рекомендуемой подложкой, размещенной за основным слоем полотна.

Оказывается, полотно MicroPerf не нуждается в подложке для сохранения контрастности, но за это приходится платить акустическим «штрафом» — частичным поглощением частот выше 10 кГц. Но, как мы уже знаем, Stewart решил эту проблему совместно с THX, предложив доступный процессор — одноканальный линейный эквалайзер Cinemasonic Processor, неплохо компенсирующий потери.

На следующем графике показаны результаты для полотна MicroPerf при тех же условиях испытаний: 6-дюймовый двухполосный динамик расположен в 12 дюймах позади полотна, схождение — 10°. Здесь красная кривая — частотная характеристика, усредненная для того же самого диапазона угла прослушивания 30°. Синяя — результат для MicroPerf, но с коррекцией Cinemasonic. Видно, что в самой верхней октаве присутствует некоторое ослабление высоких: между 10 и 15 кГц есть потери — от 0,5 до 1 дБ.

Обращаем внимание, что «чистый непоглощенный звук», который обещают продавцы плетеных экранов — не то, что вы услышите в реальности. Для «плетенки» требуется черная подложка, смягчающая заднюю паразитную засветку. А она действует как широкополосный фильтр, неравномерно ослабляя высокие и низкие звуковые частоты.

В тестах экран Stewart MicroPerf работал, как и заявлено, поэтому усилия Stewart по коррекции затухания следует признать успешными. Эти тесты никоим образом не использовались для того, чтобы «очернить» конкурентов. Решать вам: можно смириться с некоторым снижением контрастности и динамическим диапазоном «ткани» без подложки — и звук будет вполне приемлемым (см. график).

Другое дело, если вы скорее видеофил и бережете самое ценное в картинке — контрастность (а это немалая доля цены проектора). Тогда, в том в случае, если вам достался акустический плетеный экран — вам однозначно понадобится черная подложка. Разумеется, динамика вашего кинотеатрального «сюрраунда» будет ослаблена на 2 дБ или более — исправлять это придется самостоятельно.

Резюме

Итак, мы доказали, что законы физики действуют! То, что вы видите (и слышите) — это то, что конкретно вы получаете в вашем ДК, а не в маркетинговых обзорах. Мы исследовали важнейшие параметры проекционного изображения: контрастность, яркость и разрешение. Мы глубоко изучили влияние окружающего света на картинку для различных типов полотен. С помощью Harman мы протестировали и детально измерили параметры звучания, узнав как все это влияет на то, что мы слышим.

Действительно здорово «видеть» то, что ты слышишь! И теперь у нас есть данные, на основе которых можно делать реальные выводы, а не просто обнадеживающие предположения и «комментарии эксперта» из отделов маркетинга.

Как «специалист по дисплеям», автор искренне рад, что такие компании, как Stewart Filmscreen и Harman, а также ведущие производители проекторов продолжают стремиться к идеалу — как для видео, так и для звука. У фотографов есть поговорка: «Если вы не разбираетесь в фототехнике, вам следует найти хорошего продавца», — это верно и в отношении домашних кинотеатров. Если вы не знакомы с проекторами, экранами и звуком — положитесь на тех, кто знает об этом все.


Оригинал: Defining the Difference in Perforated Screens

Автор: Alan C. Brawn (CTS, ISF, AIA).

Об авторе: На протяжении почти четверти века меня называли «человек-демонстратор» в области профессиональной аудиовизуальной индустрии и домашнего кинотеатра (ДК). Много лет я преподавал курсы Advanced Display Technology в Infocomm и сотрудничал с Hughes-JVC, Runco, Samsung, Barco и Brillian Technologies, причем каждая из компаний продвигала свою идею «совершенного изображения».

А мои первые эксперименты в цифровом кино совместно с Paramount, Miramax, Lucas Films и Stewart Filmscreen были своего рода «аспирантурой» в поисках идеальной картинки на экране. Тогда я обнаружил тот уровень, которого необходимо достичь, чтобы приблизиться к ощущениям от 35-мм пленки.

Перевод и авторская редакция: Дмитрий Лысак, сертифицированный специалист ISF Level III

71.46 дБ +

Комментарии

#

С точки зрения полиграфиста (меня) часть про муар вызвала удивление. "Неожиданный" эффект от поворота рисунка перфорации - вообще стандартный прием борьбы с муаром. Также как и "фильтры, прячущую пиксельную сетку" - они тупо размывают изображение на микроуровне - обычное дело в полиграфии на допечатной подготовке для борьбы с различного типа муарами. И эти фильтры не есть хорошо.

Но самое большое удивление вызывает, что не применяется самый действенный метод - стохастика, хотя бы псевдостохастика - в случае акустических экранов это нерегулярная, случайная структура перфорации, пускай она будет повторятся на достаточно большом промежутке.

Вот не верю, что это нельзя реализовать в промышленных масштабах, что-то недорабатывают экраноделы.

Разумеется, плетеные экраны тут мимо, да и по остальным моментам типа светорассеяния - плетенки проигрывают.

- 50 дБ +
⇡ в ответ @Elias #

Стохастика вроде как у плетеных экранов и проявляется. И почему плетеные мимо? Они сейчас очень даже вполне. Просто статье лет 16 уже, как минимум - информация тут не самая актуальная, мягко говоря.

Хорошо хоть про 16-летние ресиверы статьи не переводят! )) Экраны все-таки помедленнее обновляются.

- 60 дБ +
⇡ в ответ @artemf #

Все таки у плетеных экранов есть определенная структура. И паразитное светорассеяние должно быть больше, теоретически, на практике конечно может быть по другому.

Ну раз статья старая, значит кто-то наверняка додумался сделать стохастическую перфорацию - просто напрашивается так сделать. Перфорация скорей всего делается специальным валом. Ничего не мешает лазером в 2020 году нанести на вал структуру любого типа - регулярного или случайного.

- 50 дБ +
Чтобы оставить комментарий, войдите, пожалуйста.