Casa del mare
Езерото
Creative Design

Защо EIZO? – II част

В категории Монитори
Добавено на 27.12.2009 @ 20:42
Разгледан общо 2648 пъти, 1 пъти днес

eiz_IM_6063_Eiz0306Internet.qxd

И така, уважаеми читатели, тук продължаваме статията „Защо EIZO?“, която „разбуни“ доста духове и предизвика небивал интерес. Целта ни е да ви покажем какво всъщност представлява истински професионален монитор, което пък обяснява защо EIZO е безспорният лидер в производството на професионални LCD дисплеи.

Ако си спомняте, към края на предишната статия от всички монитори, които се предлагат на пазара, импровизирания тест за „професионализъм“ издържаха само съответните модели на EIZO и на NEC/LaCie (припомняме, че професионалните LaCie са идентични с NEC). Да видим сега какви са другите „екстри“, с които разполагат дисплеите на EIZO, допълнително затвърждаващи лидерската позиция на компанията.

Яркост и контрол на яркостта

Професионалният монитор трябва да има достатъчна яркост. Какво значи достатъчна? За работа с цветове и обработка на изображения тя трябва да бъде между 80 и 120 cd/m2 – препоръчителният диапазон при калибриране. Всяка яркост над 150 cd/m2 излишно натоварва очите и изтощава по-бързо лампата на монитора. Всички модели от серията ColorEdge на EIZO са с максимална яркост между 200 и 450 cd/m2.

Изменението на яркостта не трябва да влияе на броя на възпроизводимите яркостни градации, което означава, че тя трябва да се променя само чрез изменение на силата на тока на лампите на подсветката.

В евтините монитори се среща изменение на яркостта чрез изменение на режима на работа на TFT транзисторите на панела. Те обаче, както вече знаем, са нелинеен елемент и логичното следствие е промяна на гамата на монитора, а от там и на цветовия тон и наситеността. И още – режимът на работа на един транзистор определя скоростта му на превключване, следователно се променя и времето за реакция на LCD панела.

Друг нежелан метод за регулиране на яркостта на лампата е чрез широчинно-импулсна модулация на управляващото ù напрежение. Вследствие на това лампата мига с честота около 200 Hz, която е достатъчно висока, за да не се забелязва от човешкото око. Тя обаче действа подсъзнателно и е причина някои хора да се чувстват по-зле при работа с LCD, отколкото със стар CRT монитор.

При всички модели EIZO ColorEdge изменението на яркостта става само чрез изменение на силата на тока на подсветката. Освен това яркостта се калибрира в самия монитор, т.е. хардуерно, през стъпка
0,5 cd/m2, включително с опция за калибриране на нивото на черното.

Стабилизиране на яркостта

За тези, които не са чели първата част на статията „Как да изберем LCD монитор“, публикувана в Digital Photo-Video 3/2006, ще споменем накратко една от главните особености на LCD дисплеите, а именно, че течно-кристалното вещество само по себе си не излъчва светлина. Молекулите на веществото променят интензитета на преминаващата светлина, т.е. я пропускат повече или по-малко. Затова е необходима и външна подсветка, която в повечето случаи представлява живачни флуоресцентни лампи със студен катод.

Цветовете на LCD монитора пък пряко зависят от количеството светлина, което преминава през цветните филтри. Това количество трябва да се определя само от степента на пропускане (съответно непропускане) на течните кристали, т.е. от сигналите на видео-картата. Какво става обаче, ако яркостта на самата лампа се промени от само себе си? Пропускането, съответно непропускането, на панела се запазва, защото видеокартата подава един и същ сигнал, но излъчваната от екрана яркост вече е променена. И тъй като човешкото усещане за цвят зависи и от яркостта на светлината, то ще виждаме цветовете различни. Следователно всякакви самоволни изменения на яркостта на подсветката трябва да бъдат компенсирани.

Да видим как става това в професионалните монитори на EIZO. Докато ние кротко си работим, гледайки в екрана, в задната част на самия панел оптичен датчик непрекъснато измерва яркостта на подсветката. Преди да ви обясним алгоритъма, по който се осъществява компенсацията на изменението на яркостта, ще споменем посоките, в които тя действа:

1. Компенсиране на флуктуациите на яркостта на лампата при включване на монитора или излизане от състояние Stand by.
2. Компенсация на бързите флуктуации на яркостта на лампата, причинени от изменение на околната температура.
3. Компенсиране на дългосрочните изменения на цветовия тон на монитора.

Как става това? От предишни статии знаем, че яркостта на подсветката и излъчваната от екрана на монитора (т.е. тази, която виждаме) не са еднакви. Ето защо първата задача е да се направи еднозначна връзка между тях. За целта на екрана плътно се закрепва фотометър, който ще мери реалната яркост на дисплея. На входа на монитора от графичния контролер се подава R 255, G 255 и B 255 (бяло) и чрез контролните бутони се задава максимална стойност на яркостта на екрана. Показанията на двата датчика за яркост се записват, след което отново при вход „бяло“ яркостта се намалява до минимум. Получената стойност от вътрешния датчик зад панела се нарича AD, не се променя във времето, уникална е за всеки един монитор и се записва в микропроцесора му. Всички тези измервания се провеждат на тъмно.

AD_Measure

Плътно закрепеният фотометър измерва реалната яркост на екрана. Всеки монитор се регулира индивидуално според получената стойност AD. Всички измервания се извършват на тъмно.

tabl

Datchik

Оптичният датчик, разположен в задната част на панела измерва яркостта на подсветката през цялото време

От този момент нататък, когато калибрирате монитора, всъщност вие задавате яркостта на екрана (тази, която ще виждате) в cd/m2. Благодарение на ръчно измерената еднозначна връзка между екранната яркост и величината AD, мониторът винаги ще знае колко трябва да бъде показанието на датчика за яркост зад панела, за да се поддържа зададената при калибрирането реална яркост на екрана. Така например, ако преди изключване калибрираната яркост на монитора е била 80 cd/m2, процесорът изчислява съответната AD стойност (показанието на датчика зад панела) и я запомня. След включване на дисплея датчикът започва незабавно измерване на яркостта на подсветката и подава измерената стойност към микропроцесора. Той пък от своя страна подава към схемите за управление на лампите нужните сигнали, които максимално бързо установяват AD стойността такава, каквато е била преди изключване. Реално в началото силата на тока на лампата агресивно се увеличава, докато подмине леко нивото на стабилност, след което деликатно се намалява до нужното ниво. Този процес отнема до 2–3 min, а EIZO е нарекла функцията Brightness Drift Correction.

BDC

Функцията Brightness Drift Correction, представена в графичен вид

Какво става по време на работа? По принцип яркостта на CCFL подсветката се променя според околната температура. Датчикът непрекъснато следи за подобни промени, а микропроцесорът „взима“ данни от него 10 пъти в секунда! Ако „забележи“ склонност към увеличаване или намаляване на яркостта, веднага подава сигнал за корекция към управляващите схеми на лампата. Тази функция се нарича Аuto Brightness Control, а тя, заедно с Brightness Drift Correctioin, са наречени с общото име Brightness Stabilization. Доказателство за уникалността им е фактът, че са патентовани от EIZO в Япония и САЩ. Стабилизацията на яркостта гарантира постоянство на качеството на изображението във времето, а това пък дава увереност, че цветовете, които екранът възпроизвежда, са тези, които сте задали при калибрирането.

Описаната стабилизация на яркостта обаче не може да компенсира дългосрочните изменения на цветовия тон и наситеността на дисплея вследствие на естествените процеси на стареене на материалите. Ако работите на монитора по 8–10 часа на ден, такива изменения ще бъдат незабележими за окото ви. Ето защо софтуерът за калибриране EIZO ColorNavigator, съпровождащ всеки монитор от серията ColorEdge, записва датата и часа, когато е направен всеки ICC профил. След изтичане на зададен от потребителя период от време, ColorNavigator периодично сигнализира, че е препоръчително да калибрирате монитора си отново, при същите стойности на калибрираните величини. Целта е компенсиране на евентуални изменения на цветовия тон и наситеността.

Сега да „надникнем“ в света на обикновените LCD монитори. Стабилизирането на яркостта при тях става около час-два след включването им, което означава, че, ако цветовете във вашата работа са от изключителна важност, в нормален 8-часов работен ден вие просто трябва да бездействате между 12,5% и 25% от времето, докато мониторът ви се стабилизира. При включването му обикновен LCD монитор стартира или с много ниска яркост и постепенно достига нивото на стабилност, или пък с прекомерно висока, като достига до стабилно състояние постепенно чрез затихващи флуктуации. Да не забравяме, че един LCD панел може да има няколко лампи, а посочените ефекти могат да се проявяват за всяка отделна лампа в различна степен. Следствието – изключително голяма яркостна и цветова нееднородност при стартиране на монитора.

Stabilization

Стабилизиране на яркостта след включване на монитора

И още нещо – в спецификациите на масовите монитори термин „стабилизиране на яркостта“ изобщо не съществува, а според всичко казано дотук това е една изключително важна функция, която наистина дава стойност на крайния продукт. Следователно е задължителна за всеки LCD монитор, предназначен за професионална работа с цветове.

1

Алгоритъмът, по който се извършва автоматичното регулиране на яркостта на монитора

Статичен контраст

Професионалният монитор трябва да има колкото се може по-висок статичен контраст, т.е. контрастът в рамките на един и същи кадър. Най-добрата технология за това до момента е S-PVA (Super Patterned Vertical Alignment), която се явява като подобрен вариант на PVA. Молекулите на течните кристали се подреждат под прав ъгъл спрямо управляващите електроди, което позволява постигането на високо ниво на контраста. Разликата между S-PVA и PVA се състои в това, че при PVA при вертикалното им разположение, течните кристали са групирани в четири масива за изобразяване на единичен пиксел, а при S-PVA структурата на пикселите се състои от 8 масива, което увеличава степента на управление на кристалите и позволява постигане на контраст 1500:1.

И сега вероятно ще се запитате защо тогава продължаваме да твърдим, че най-добрата технология за LCD панели за професионална работа е IPS. Ами защото, въпреки по-ниския контраст, ъглите на видимост в хоризонтална и вертикална посока са по-големи. В мониторите на EIZO контрастът е между 400:1 и 550:1, което е напълно достатъчно за професионална работа. Добрата новина е, че тези стойности са реални, а не са само цифри, написани в спецификацията на дисплеите.

Ето една интересна особеност на мониторите EIZO – при тях контрастът не може да се задава и контролира. Озадачаващо, нали? Е, при EIZO няма нищо случайно! Входните сигнали са съгласувани с LUT таблиците, които обяснихме подробно в миналия брой, а те от своя страна – с тон характеристиката на панела, така че да се използва максималния му контраст, и да се виждат градации за целия диапазон на изменение на яркостта от 0% до 100%.

По принцип намаляването на контраста на монитора има смисъл само, ако работите обикновена офисна работа, като целта е щадене на очите. При професионална работа с цветове обаче трябва да използвате пълния му контрастен потенциал. При намаляване на контраста се губят градации в ниските или във високите тонове, защото контрастът на монитора се регулира чрез изменение на съотношението в градациите на входните нива на сигнала от видеокартата. Ако работите на LCD монитор, на който контрастът може да се регулира, нашият съвет е да го поставите на 50%, а, за да компенсирате загубата на яркост в тъмните или светлите тонове, променете гама коефициента на самия дисплей. И пак да напомним – за оптимално цветовъзпроизвеждане по-добро решение от калибрирането няма!

Динамичен контраст

Напоследък голям хит са монитори под 300 лв. с контраст 1400:1, 1600:1, 2000:1. Това обаче са монитори с т.нар. динамичен контраст. Преди да го обясним обаче, да разсъдим просто. Един LCD панел с фиксиран статичен контраст, каквито всъщност са всички, няма как да възпроизведе в един момент изображение с по-голям от статичния контраст на самия панел. Това физически е невъзможно. Каква е идеята на динамичния контраст? Да видим. Ще си поиграем с един такъв монитор с контраст 2000:1, който, да речем, струва 300 лв.

Гледаме филм. Тъмна сцена. Следим входните нива от видеокартата. Правим им хистограма. Светлите тонове са много малко, защото действието се развива на тъмно. Режем светлите и коригираме само тъмните – правим гама кривата в тях по-стръмна, за да виждаме все пак какво става в тази тъмна сцена, и намаляваме яркостта на подсветката. Защо? За да пестим ток, казват. И за да стане черното по-тъмно. Е, то не си ли е тъмно? Ами не е, щото обикновено панелът на такъв монитор е TN и черното си „свети“ доста. Забравили сте защо? Подсетете се – подробното обяснение в статиите за избор на LCD монитор. Та как черното да стане по-черно? Ами като намалим силно яркостта на подсветката в тъмната сцена. Измерваме тъмните тонове – OK, постигнали сме многото черно черно. Супер!

След минута обаче героите излизат на светло. Пак правим хистограма – тъмните градации са малко. Та нали е светло?! За какво са ни тогава? Я да ги отрежем от входния сигнал… Засилваме яркостта на подсветката, „сплескваме“ гамата в тъмните тонове (сбогом, тъмни градации), правим я по-светла и… Воалà – светлото е много ярко, защото лампата свети на max. Кеф! Постигнахме каквото искахме… Та нали динамичният контраст е точно това – съотношението между най-бялото в светлата сцена (максималната мощност на подсветката) и най-черното (почти изключена лампа) в най-тъмната сцена. Обаче… Имаме въпроси.

Ако филмът ни почти през цялото време е нощен или пък действието се развива само посред бял ден, тогава колко ще ни е динамичният контраст? Ми то в спецификациите на дисплея пише – 2000:1. Да, ама точно в кой момент измериха това съотношение, че и ние да се възползваме от него? Кой беше филма, в който са мерили? А между коя и коя сцена в него? А точно между кой и кой момент от тази сцена? Даааааааа, явно зависи от съдържанието на самия филм… А дали с този монитор върви и филм, с който да си използваме въпросния контраст 2000:1, щото инак на друг филм ще се почувстваме някак излъгани – контрастът ни няма да е толкова висок… А така, като си променяме градациите според яркостта на картината, не се ли получава загуба на тъмни градации в светлата сцена и на светли – в тъмната? Ами тогава как точно ще видим оригиналните цветове на филма, като все трябва да си променяме градациите и гамата според яркостта на сцените?

Сами се досещате, че отговори на тези въпроси няма да получите. Те само доказват маркетинговите трикове на голяма част от производителите, предлагащи евтини монитори с уникално висок контраст. Очевидно динамичният контраст е един вид времеви контраст, измерен между два недефинирани времеви момента, и между две недефинирани изображения с недефинирана яркост…

Има въпрос обаче, на който можем да ви отговорим – ако седнем сега на същия този монитор да работим с цветове, този времеви контраст дали ще има някакво значение? Не! Няма да има! Защото, когато работите със статична графика, вие използвате само статичния контраст на панела. Динамичен контраст имат мониторите, предназначени за филми и игри, които напоследък наричат мултимедийни монитори. С много малки изключения, това са дисплеи с TN матрица, с най-малките ъгли на видимост, с 6-битови цветове, с липса на плавен контрол на гама кривата, в повечето случаи със силно неравномерна подсветка. Точно като този, с който си поиграхме преди малко, и който още в миналата статия силно ви съветвахме да избягвате да купувате.

Смешното (или пък логичното…) е, че реалният статичен контраст на тези панели рядко е над 500:1. С много малки изключения производителите пишат динамичния контраст в скоби след статичния (ако изобщо го пишат). Защо тогава е този трик? Ами защото динамичният контраст се прави изцяло с електрониката, а това е евтино. Така може да продадеш иначе трудно продаваем евтин TN панел с реален статичен контраст около 500:1. Е, както масово не са посочени и двата контраста, заблудата е пълна. Хората ще сравняват тези евтини монитори с S-PVA панелите (статичен 1000:1 до 1500:1), ще мислят, че е по-добър, пък и е 2 пъти по-евтин от EIZO например… Удар в десетката! Покупката на годината!

А защо просто някой не вземе да направи панел с истински (статичен) контраст 2000:1? Ами защото не може. Може само до теоретичен 700:1 (реален 500:1) при 6-битов цвят, нищо, че конкуренцията, произвеждаща S-PVA матрици, има статичен реален контраст 1500:1 в 8-битов панел. А защо е така? Ами защото този, който иска да сътвори монитор с истински статичен контраст 2000:1, няма собствена LCD технология – просто произвежда това, което е измислил някой друг, и толкова.

Та във връзка с всичко това, не е лошо да внимавате, като видите дисплеи с контраст примерно 1500:1 или 2000:1 за 300 лв. Ако беше истина, тази статия щеше да е излишна. Щяхме да се изтрепем да обработваме снимки на екрани за по 300 лв. и да виждаме като на добрите стари CRT монитори, които са с контраст около 2000:1. Хубавото на високия статичен контраст е, че може да си го ползвате еднакво и за подвижни, и за неподвижни изображения, без да ви се налага да пипате гамата. Така ще си имате хубави и плавни градации и при статичните снимки, и при игрите, и при филмите. Защото това си е контрастът на панела – отношението между коефициента на максимално пропускане на светлина към минимално пропускане на светлина. Твърдо и непроменимо отношение за всеки произведен монитор.

Време за реакция

Времето за реакция е една от характеристиките на LCD мониторите, на която обърнахме доста голямо внимание в четвърти брой на списанието. Тук ще напомним, че това не е критерий за професионалния монитор при работа със статична графика. Именно защото работата на дизайнера или на човека, обработващ снимки не съдържа динамично движещо се изображение. Просто забравете за този параметър, дори да пише 50 ms.

Да ви припомним още нещо – времето за реакция на монитора зависи от стойността на яркостите, между които се случва прехода. IPS панелите по правило за малко по-бавни. При тях обаче, за разлика от другите LCD технологии, времето за реакция природно е много равномерно и е приблизително едно и също, без значение между кои две яркости е преходът.

Многобройните тестове, правени със специализирана апаратура, и публикувани в Интернет, показват нещо много важно. Когато в спецификацията на монитор EIZO пише например врeме за реакция 30 ms (за CG210 и CG211), то това е най-дългото възможно време въобще. Може да сте сигурни, че ще има и преходи под 30 ms. И тъй като споменахме тези два модела от серията ColorEdge, да продължим примера с тях. Стандартизираното време за преход черно-бяло-черно е реално около 23 ms. Въпреки това обаче компанията записва 30 ms в спецификацията, за да имате по-лошия случай, т.е. за да не бъдете подведени. Това честно японско отношение към клиента е изключително рядко срещано в бизнеса с LCD монитори.

Вероятно у някой, който е имал търпението да прочете тази статия, без да се отегчи, и е разбрал всичко, което се опитахме да обясним по-просто, логично ще се зароди въпросът дали професионалните модели ColorEdge на EIZO стават за гледане на филми? Честно казано, да. „Замазване“ се забелязва рядко и е напълно търпимо. За игри обаче не става, но пък, погледнато от друга страна, едва ли ще играете игри на такъв монитор…

А ако все пак искаме хем качествен монитор с хардуерно калибриране, хем пък да ни послужи и за мултимедийно възпроизвеждане? Решението се нарича EIZO ColorEdge Creator Edition и за сега включва два модела – CE210W и CE240W. Те са широкоекранни, с S-PVA панел, следователно имат най-тъмното ниво на черно измежду всички други технологии и съвсем реален статичен контраст 1000:1. CE210W е първият монитор с TCO’06 Media Displays, което означава, че е един от едва седемте модела в света (3 от тях са EIZO), които според TCO Development са реално годни за подвижно изображение. Един от критериите е реално време за реакция при преход между кои да е две нива на яркост под 13 ms.

Днес почти всеки LCD монитор е с 8 ms, 4 ms, че и 2 ms, и се рекламира като идеален за филми и игри… Сами преценете. Да кажем пак – към момента на писане на статията броят на мониторите, притежаващи сертификата TCO’06 Media Displays, е едва седем, при това в световен мащаб.

CG221_V

EZIO ColorEdge CG221

CE240W_V

EZIO ColorEdge CE240W

И така, уважаеми читатели, това беше най-важното за технологиите, вградени в професионалните модели на EIZO. Надяваме се, че сме постигнали целите, които си поставихме при писането на тази статия – първо, да ви покажем какво значи професионален монитор и показателите, на които трябва да обръщате особено внимание при закупуването на какъвто и да е модел, второ – да ви обясним защо японската компания е лидер в производството на професионални дисплеи и не на последно място – защо не бива да се мръщите на високите цени на моделите ColorEdge.

Бисер Василев, Ваня Абаджиева-Бучел



Коментари към “Защо EIZO? – II част”

  1. Венцислав Симонов
    септември 5th, 2010 00:58
    1

    Статията е много хубава. Къде остават мониторите от серията FlexScan обаче?

  2. Асен Миланов
    септември 16th, 2010 05:31
    2

    Благодаря за обяснението.Имам Spectra View и Color Edge само не мога да кажа,че Eizo е по-добрия монитор от двата,и двата имат различни преимущества и недостатъци един спрямо друг.А за парите които съм дал за тях не съжалявам!!! Всеки един от мониторите използвам за различни цели и приложения.

Напиши коментар



Коментарите се публикуват след одобрение от страна на администраторите и модераторите на сайта. Администрацията не поема ангажимента да публикува всеки получен коментар и не дължи обяснение защо даден коментар е публикуван или не.

Полетата със звездичка са задължителни.



Последни тестове