从盒子里出来,电视要么看起来有点暗淡(多亏了节能预设),要么看起来非常夸张和花哨(在Store或Vivid模式下)。花几分钟浏览一下电视的菜单就能解决这些问题,给你一个更漂亮的画面,既方便你的眼睛,又更忠实于你正在看的电影或节目。
如果你想要一张完美的照片,或者尽可能地接近,你需要校准你的电视。你可以自己做:任何有蓝光播放器的人都可以使用测试光盘进行基本的校准Spears & Munsil HD Benchmark 2.0(在新窗口中打开)为了得到更好的图像。光盘是标准的蓝光光盘,所以它只支持1080p视频,不提供校准4 kHDR内容(尽管Spears & Munsil正在开发4K HDR超高清蓝光校准光盘)。
然而,要真正深入了解获得最佳色彩精度所需的许多设置,建议由isf认证的技术人员进行专业校准。专业校准是一项昂贵的服务,通常用于定制家庭影院设置,需要技术专长和专用设备。在PCMag,在我们的实验室里,我们使用相同的ISF评估技术和计量设备来测试和审查电视机。
什么是ISF?
乔尔·西尔弗是电视校准之父。这并不夸张;影像科学基金会(Imaging Science Foundation, Inc.)的创始人,在如何完善电视图像以及让用户自行调整解决问题方面影响了整个行业。你的电视甚至可能在菜单中隐藏了一个ISF校准的图像模式,这个模式可能是获得准确、详细的观看体验的最佳开始。
几十年来,Silver和ISF一直是电视校准领域的大腕,ISF认证是校准人员知道自己在做什么的主要指标之一。ISF与电视制造商和行业联盟合作,定义图像质量标准以及测量和校准过程。ISF还每半月在世界各地举办一次认证研讨会。
行业工具
校准器不需要使用很多工具,但他们所依赖的少数工具是昂贵的,稀有的,并且对过程至关重要。最重要的工具是仪表。像SpectraCal C6(在新窗口中打开)和克莱恩K-10A(在新窗口中打开)色度计精确地测量电视发出的光的数量和种类。这些仪表可以确定亮度(光量)和颜色,这是任何电视画面的两个基本方面。
但是,如果你不能绝对确定电视接收到的信号是什么,你就不能准确地测量电视输出的信号。不同的机顶盒、媒体集线器和蓝光播放器处理视频的方式略有不同,信号的最小变化可能会完全偏离校准过程。
这就是另一个重要的校准工具,信号发生器的作用。这些设备输出非常精确的视频信号到电视进行校准。这不仅仅是白色,红色,绿色和蓝色的米测量;信号发生器装载了数十种测试模式和图表,用于视觉调整和自动测量电视图像。
这种设备通常比你买的任何电视都贵。的DVDO AVLab(在新窗口中打开)和视频壁画6-G(在新窗口中打开)信号发生器的价格分别为1,400美元和2,500美元。spectral C6色计售价700美元,而更精确的Klein K-10A的价格几乎是它的10倍(甚至更先进的色计的价格也和一辆豪华轿车差不多)。这些装置被捆绑在一起SpectraCal的卡尔曼(在新窗口中打开)软件,一个校准和测量套件,根据所需的功能也要花费数百或数千美元。
这些色度计需要自己维护和校准,通常是通过测量和调整它们的读数来与更先进和精确的设备进行比较。其中一种装置是柯尼卡美能达cs - 2000(在新窗口中打开)光谱辐射计,一个非常笨重的仪器,价值超过28000美元。
顺便说一下,这是我们用来在PC实验室测试电视: Klein K-10A色度计,Murideo 6 - g信号发生器和CalMAN。它们不仅让校准器把电视调整得更好看,还让我们用家庭用户无法达到的精度来衡量电视的性能。我们也有柯尼卡美能达CS-200光谱仪,上面提到的CS-2000的小兄弟,用于必要时的额外测试。
HDR问题
电视校准历来侧重于根据某些视频信号标准调整电视以匹配对比度和颜色,同时考虑到家庭影院显示技术的局限性。在过去的几年里,这些限制已经被打破,现在的电视能够远远超过过去的对比度和色彩限制。扩展的功能需要扩展的视频信号,这就是高动态范围(HDR)和宽色域的由来。
HDR是一组视频格式,它比标准动态范围(SDR)视频向屏幕发送更多关于每个像素的信息。信号告诉每个像素变亮、变暗或变多彩。虽然绝大多数1080p内容和一些4K内容仍然是SDR,但大多数新的4K内容(以及许多现代重新制作的电影版本)是HDR。唯一的问题是这些内容是哪种类型的HDR。
与SDR视频信号不同的是,SDR视频信号对对比度和颜色有非常固定的水平,HDR有多种版本。HDR10使用固定电平,只是范围比SDR宽。杜比视界使用动态元数据,根据播放的特定电视调整数值。HDR10+也使用动态元数据,但与杜比视界不同。然后是混合对数伽马(HLG),它根本不使用元数据,而是使用调整后的伽马曲线,因此它可以与广播信号和非hdr电视一起工作。
有很多不同的视频格式需要校准电视,标准的校准技术不一定适用。家庭影院社区正在开发新的更好的方法来校准各种内容的hdr电视。现在,下面的方法主要解释SDR校准过程的基本原理。其中大部分应用于HDR校准,但随着格式的不断发展,这些技术也将随之发展。
获得最佳对比度
然而,校准不仅仅是测量和比较数字。电视需要根据房间进行校准,灯光明亮的客厅与昏暗的定制家庭影院的画面需求截然不同。无论你的电视是在与白墙上反射的日光作斗争,还是舒适地安置在家具齐全的深灰色洞穴里,差别决定了它需要发出什么样的光和颜色。在明亮的房间里,伽马(下面会解释)可能会被调整到一个较低的曲线,颜色可能会过度饱和,只是为了突出环境光。在暗室中,较高的伽马曲线有助于在较低的光照水平下保留阴影细节。
专业校准是一个相当漫长的过程,首先要对电视机的画面设置进行最广泛、最普遍的调整,然后逐步缩小调整范围。这确保了您稍后所做的更改不会撤销您之前所做的调整,从而使该过程不会成为调整和检查的无休止循环。尽管如此,还是有相当一部分是这样的;要做到彻底,就要确保每次调整得到的数字都是一致的。
在调整电视画面之前,你需要确保电视能正确处理画面。这需要检查屏幕的几何形状,或者电视如何显示接收到的信号。如果信号与电视的原生分辨率不匹配,它必须被拉伸或裁剪以适应,这意味着电视将扭曲图像。这可能会极大地改变用于校准电视的测试模式和图表,这就是为什么在进行任何其他调整之前确保几何形状正确至关重要的原因。对于信号发生器,这意味着确保输出与电视匹配。对于电视本身来说,这意味着确保缩放(或宽宽或大小)模式设置为原生1:1图像再现,并且图像不会被裁剪(一种常见的被称为过扫描的效果)或以任何方式拉伸。一旦设置好了,你就可以继续校准了。
就像电视画面本身一样,校准过程可以分为两部分:光和色。首先,你需要调整电视发出的光的总量,然后你可以根据它所设置的光来调整每种颜色。
光输出从电视的光源开始。对于lcd,这通常是一个LED背光系统。对于投影仪来说,这是一盏灯。对于OLED电视来说,问题在于OLED本身。在所有情况下,这是由背光或OLED光设置定义的。它实际上是电视发出多少光的音量旋钮。这个设置会影响电视节目的所有内容。
调整光的体积后,校准员需要设置光的限制。这些是亮度和对比度设置。亮度决定了图片的黑色水平,而对比度决定了白色的峰值亮度(诚然,标签是违反直觉的)。亮度和对比度校准,以确保黑色和白色设置到他们应该在哪里。换句话说,他们在背光设置提供的光量范围内设置了明暗的极端。
标准动态范围数字信号将16设置为黑色,255设置为白色,低于15和高于256的任何值都是摆动空间。该值随高动态范围而变化,其范围扩展到64到970(10位)和256到3,760(12位)。在白色和黑色之间有更多的值,以及黑色以下和白色以上的摆动空间值。
设置好背光、亮度和对比度后,下一步就是检查电视的伽马值。如果背光是光的整体体积,亮度和对比度是光的极端设置,那么伽马就是随着信号的变化,电视从黑到白的渐变方式。伽玛是任何数字显示器的重要调整。
人眼看到的光不是线性的。我们对光线变化的感知不同于简单地认识到两倍的光线是两倍的亮度。伽马调节改变了屏幕上的光的进程,使其看起来比以均匀、一致的步骤增加亮度更自然。
调整伽马曲线对于调整电视以适应房间是非常重要的。较高的曲线看起来很暗,但在剧院环境中,故意遮挡光线以提供最身临其境的体验,它们让阴影细节更清晰地显现出来,同时保持高光容易辨认而不会被吹掉。在一个明亮的房间里,阴影细节在所有的环境光中消失。需要一个较低的伽马曲线,这使得图像看起来更亮,让那些细节显现出来。阴影为观众呈现出来,高光足够明亮,很容易被看到,当使用较低曲线的相同高光在黑暗的家庭影院中看起来被吹散和均匀明亮时。
色彩校正及专业工作
用户可以使用30美元的蓝光测试光盘轻松调整背光、亮度和对比度。Spears & Munsil校准盘具有执行这些基本检查所需的一切。然而,在这些步骤之后,需要设备和专业知识来校准颜色,使其看起来最准确。
通过适当校准电视发出的光量,可以调整单个颜色。这个过程不是从红色、绿色或蓝色开始,而是从白色开始。白色会因色温的不同而发生很大的变化,用一米来精确测量时,你看起来像白色的东西可能会有点粉红色、蓝色或绿色。校准器测量白点,并根据它是多么接近真正的白色根据仪表进行调整。这可以包括在多个亮度点之间单独调整红色,绿色和蓝色通道的白色。
白平衡是必要的,不仅因为白色看起来很白,而且因为电视输出的每一种颜色都受到这些白色的影响;这是一个起点,电视从一个轮子向不同的方向延伸,向红、绿、蓝的极端方向延伸,将它们混合在一起,产生电视机能够显示的数百万种颜色。在此过程中,测量不同亮度水平以进行校准。在低于峰值亮度时,白色变成灰色,这使该过程成为灰度校准。校准器使用电视提供的任何可用增量,将灰色逐渐变深。这可以像两步校准一样简单,调整浅灰色和深灰色(大约30%和70%的灰度等级),也可以像10步或20步校准一样精细,这需要尽可能多的测量和每一步调整单个颜色通道。
在调整白色和灰色以使其尽可能准确之后,可以开始实际的颜色校准。在这一点上,在前面的步骤中完成的步法已经使电视尽可能接近完美,希望能产生最小的颜色调整量。这一步包括分别调整原色(红、绿、蓝)和副色(青色、品红、黄)。
调整六种颜色听起来可能比调整10或20种灰度更简单,但每种颜色都有多个需要注意的变量。每种颜色都有色相(颜色的类型)、饱和度(颜色的数量)和亮度(随颜色发出的光的数量)。校准器在不断测量电视的同时检查这些值,确保不仅每个红色都是合适的红色,而且有足够的红色和足够的亮度来给出一个平衡的画面。
随着所有这些设置的调整和电视画面的检查和重新检查,视觉和仪表,校准终于完成了。这个过程可能需要几个小时,但当它完成后,你可以肯定你的电视正在显示尽可能好的画面。光线水平是平衡的,白色和灰色是中性的,颜色像LCD, OLED或投影仪一样逼真。