Sony VPL-VW760ES

 

2017. január

 

A lézer-foszfor (Z-Phosphor) fényforrást és a saját SXRD technológiáját a Sony nem először egyesíti a 4K házimozi szegmensben (LSPX-W15, VZ1000ES, VW5000ES, GTZ1), de talán a VW760-as az első, amelyet a cég viszonylag elérhető áron kínál, ugyanakkor a nagy felbontás mellett már a HDR kétféle változatát is viszonylag fejlett formában implementálja.

 

Az év végén alkalmunk nyílt hosszasabb vizsgálatnak alávetni a Sony VW760-as új HDR házimozi-lézerprojektorának egy gyári (nem demo) példányát. A tesztelést a DREAMCINEMA egyik moziszobájában végeztük, 2,65 m széles, 1.0 nyereségű Screen Research vászonra vetítve.

Ez a projektor sok mindenben hasonlít a VW sorozat korábbi, lámpás 4K SXRD projektoraira (VW320, VW550), de van néhány fontos különbség is. Nézzük közelebbről!

 

 

Felépítés, adatok, installálás

 

A küllem kicsit szögletesebb és dísztelenebb lett a legutóbbi VW modellekhez képest (bár ennek a képességekhez semmi köze nincs), a méretek és a tömeg is nagyobb lett. Apró esztétikai észrevétel, hogy az objektív körül a gyártó hagyott egy jókora nyílást, amelyen át beleláthatunk a készülékbe (lehet, hogy a jobb szellőzés miatt?:-)). Ez eltakarható lett volna egy egyszerű díszgyűrűvel, de ki tudja miért, a Sony most ezt elhagyta.

 

Főbb gyári adatok

 

• Fénymodulátor panelek: 3 db 4K SXRD panel, 0,74”-es méret
• Natív felbontás: 4096 x 2160 pixel
• Max. fényerő: 2000 lm
• Zoomátfogás: 2,06x-os
• Lens shift: függőleges: +85% -80%, vízszintes: +/-31%
• Kontrasztarány (dinamikus): ∞:1
• Fényforrás: kék lézerdióda tömb
• Működési zaj: 24 dB
• 3D megjelenítés: igen, beépített RF jeladóval a szemüveg számára
• HDR formátumok: HDR10 és HLG, az EOTF és a BT.2020 automatikus érzékelése
• Méretek: 560 x 223 x 496 mm
• Tömeg: 20 kg

 

A legnagyobb különbség a lámpás elődökhöz képest természetesen a Z-Phosphor fényforrás, és az ebből fakadó egyéb eltérések. Ettől függetlenül is a max. fényerőt a VW550ES 1800 lumenéhez képest 2000 lumenre sikerült növelni, de a kalibráció után „megmaradó” fényerő tapasztalataink szerint nagyobb különbséget mutatott a lézerprojektor javára.

 

 

A végtelen dinamikus kontrasztot (amit a lézer teljes leszabályozása valóban lehetővé tesz) az életszerű vetítési körülmények között természetesen nem lehet kihasználni. Valós idejű dinamikus kontrasztszabályozás is aktiválható a projektorban, de a tapasztaltabb otthoni mozizók általánosságban nem nagyon szeretik használni a dinamikus kontraszt-szabályozást az ismert hátrányok miatt, amelyek kisebb-nagyobb mértékben minden márkánál észlelhetők, ha be van kapcsolva ez a funkció.

 

Amire sokkal inkább kíváncsiak voltunk a teszt során, az a natív on/off kontraszt, illetve az ANSI kontraszt értéke bekalibrált állapotban.

Ami külön figyelmet érdemel, a hagyományos SDR pontos kalibrálhatósága mellett (ezt persze majd a teszt eredménye erősíti meg vagy cáfolja), az a VW760-as HDR-kezelése, mivel még a legjobb jelenlegi vetítők is csak korlátozottan képesek a HDR szabványok (ajánlások) követelményeit teljesíteni. Ez a vetítéstechnika adottsága, és az eddigi szabványok szerint tökéletes HDR reprodukálás egyelőre csak megközelíthető.

 

A VW760-as a HDR10-es és a HLG HDR képeket optimálisan meg tudja jeleníteni, ám a hatalmas fénysűrűséget produkáló síkpanelekhez képest – amelyekhez igazodnak a HDR szabványok és ajánlások – a projektorok (ahogy már több tesztünkben szó volt róla) csak megközelíteni képesek pl. a HDR10 előírásait. Mégis érdemes a projektoroknál is utánajárni, hogy a visszafogottabb HDR teljesítmény mennyi szubjektív pluszt hoz egy-egy készülék esetében. Jelenleg a HDR10 a legszélesebb körben „megcélzott” szabvány, amelyet a 4K-UHD HDR Blu-ray lemezeken (ahol a HDR10 a kötelező, a többi formátum opcionális) és a streaming átvitelben használnak.

Elfogultság nélkül megjegyzendő, hogy a Sony elég régen próbál minél jobb HDR-képességeket beépíteni a 4K projektoraiba, és ami elérhető, azt úgy tűnik, el is éri.

 

A projektor installálása – elődeihez hasonlón – nagyon egyszerű, ami természetes következménye a 2,06x-os zoomnak és az óriási lens shift tartománynak. Mint később bebizonyosodott, akár 3 m széles vászonra is kényelmesen vetíthetünk, noha mi 2,65 m széles vásznat használtunk. Kalibrált állapotban (lásd később) így is csaknem 29 footlamber fénysűrűséget (kb. 100 nit) kaptunk.  

 

Mivel 3-chipes SXRD vetítőről van szó, ajánlatos a konvergencia finombeállítását elvégezni a további használat előtt. Ehhez a projektor nagyon kifinomult beállító rendszert tartalmaz, amely a menüből kezelhető. A zoom, az élesség és az objektív eltolása a kívánt pozícióba motoros működtetésű a távvezérlő segítségével.

 

Maga a távvezérlő (TDG-BT500A) szintén a már standardnak mondható RC, a Sonynak nem volt rá oka, hogy változtasson rajta, miután több generáció óta beváltnak tekinthetjük, funkcionálisan és a kivitelét tekintve is.

 

 

A korábbi Sony 4K projektorok legtöbb speciális funkciója és szolgáltatása megtalálható ezen a projektoron is. Ilyenek pl. A Reality Creation felskálázó funkció, amely a kisebb felbontású anyagokból képes szubjektíve nagyobb felbontású, élesebb képet skálázni; a kép pozícióját tároló memóriahelyek, különféle hálózati vezérlő protokollokkal való kompatibilitás (Crestron, AMX, PJ Talk2 stb.), 3D- képesség, különféle széles színterek stb.

 

Menürendszer, csatlakozók

 

A VW760ES menürendszere a sok 4K projektor-generáció fejlesztésekor folyamatosan tökéletesített menürendszert tartalmazza, természetesen a HDR és a megváltozott színtér paramétereinek kiválasztására szolgáló kezelőelemekkel kiegészítve.

 

Kilenc féle képi módból választhatunk (Cinema Film 1, Cinema Film 2, Reference, TV, Photo, Game, Bright Cinema, Bright TV – azaz nyolc gyári preset – és egy User mód). A VW760 a házimozizás mellett másfajta feladatokra is használható, mint a fenti felsorolásból látszik. A TV, a Photo vagy a Game módok a gyári beállításokon használhatók, vagy tetszés szerint átállíthatók más színhőmérsékletre, gammára stb.

 

A Sony házimozi-vetítőgépeken azonban a HD kalibrált állapothoz hagyományosan a Reference üzemmód áll a legközelebb, ezért ebből szoktunk kiindulni, és ezt fogjuk tenni most is. Előbb azonban nézzük meg kicsit közelebbről a VW760 menürendszerét, különös tekintettel a választott üzemmódra (4K HDR bemeneti jel esetén a User módot fogjuk választani, lásd később)!

 

 

Mint látjuk, rengeteg jellemző állítható, amit ki is fogunk használni majd a kalibrálás során. A legalsó menüpontban (Expert Settings) további lehetőségeket találunk, amelyek közül néhányat kikapcsolunk, mások pedig közvetlenül a kalibráláshoz kellenek (Gamma Correction, Color Correction, Color Space). A gamerek is találnak itt egy hasznos menüpontot (Input Lag Reduction), a projektor késleltetésének (a bemeneti jel és a kép megjelenése közötti késleltetés) csökkentésére.

 

 

A lézer fényforrás beállítására külön almenü található a készülékben. Itt be- vagy kikapcsolható a fényáram dinamikus vezérlése, illetve a kimeneti fényáram széles határok között és kis lépésekben állítható (pl. a vászon méretének megfelelően, vagy egyszerűen az élettartam meghosszabbítása érdekében, habár az adatlapon 20.000 óra szerepel maximális fényerő mellett is).

 

 

Hasznos almenü az Information, amelyről leolvasható a fogadott jel felbontása és frekvenciája (a képen 1080/24p), mintavételezési sémája YCbCr 4:2.2 és színszabványa (Rec.709).

 

 

A VW760 2 db HDMI 2.0-ás bemenettel van felszerelve, azaz mind a kettő alkalmas 4K/UHD HDR jel fogadására. Egy részletesebb gyári adatlap szerint 2.0b verziójú bemenetekről van szó, azaz dinamikus metaadatok átvitele is lehetséges (ez a HDR10+ vagy a Dolby Vision formátumoknál lehetne szükséges, bár egyébként az ismertető HDR10 és HLG formátumokról beszél). Ezen kívül találunk egy szabványos LAN csatlakozót, két triggerkimenetet (3,5 mm-es jack hüvelyek), egy vezetékes távvezérlő bemenetet, egy USB(A) portot tápellátás céljára, és az elmaradhatatlan RS232 soros vezérlőportot.

 

 

Display lag

 

Mozis szempontból talán fölösleges kitérnünk rá, de ha már egy ilyen projektora van valakinek, érdekelheti az is, hogy ha számítógépes játékot akar játszani, akkor mekkora késleltetésre számíthat (persze mi most csak a projektor okozta késleltetésről beszélünk).

 

Fentebb említettük, hogy van egy késleltetés-csökkentő opció is a készülékben (On vagy Off), ezért mindkét állapotban megmértük a késleltetés értékét. A méréshez a Leo Bodnar féle lag-mérő eszközt használtuk, és a szokásoknak megfelelően a kép vízszintes középvonalában mértünk.

 

Kikapcsolt állapotban hagyva az Input Lag Reduction-t, a projektor belső jelfeldolgozása tetemes késleltetést okoz (felső kép). Amint azonban bekapcsoljuk a funkciót, a készülék még igényes játékra is alkalmassá válik a 36,2 milliszekundumos késleltetésével (Game módban)

 

Mérés és kalibrálás Rec. 709 színtérben (Full HD)

 

Először arra voltunk kíváncsiak, hogy hogyan teljesíti a Sony lézerprojektor a még 1990-ben bevezetett Rec.709-es vagy BT.709-es szabvány követelményeit (HDTV), mert a Full HD Blu-ray lemezek és a Full HD TV-adások, és egyáltalán a nagyfelbontású képátvitel ezt a referenciát használta, illetve használja a mai napig. Megjegyzendő, hogy míg a fehérpont, a színegyüttfutás és az alapszínek pontosan meghatározottak, addig a kijelző gammája (vagy újabb nevén elektrooptikai átviteli függvény) nem volt pontosan definiálva egészen 2012-ig, amikor is BT.1886 néven elfogadtak egy erre vonatkozó ajánlást. Az alsó tartomány némi eltérésétől eltekintve ez is a hatvan évig de facto szabványként használt CRT gammát veszi alapul. A legtöbb kalibrátor még ma is a 2.2…2,4-es CRT gammát célozza meg a gyakorlatban (a házimozinál), a BT.1886 inkább a műsorszórás területén terjed. (Hogy a HDR megérkezésével mi lett a gammával, az egy másik szakaszban kiderül.)

 

A gamma eme bizonytalanságának az az oka, hogy a nézési körülmények, nevezetesen a környezeti megvilágítottság erősen befolyásolja azt, hogy szubjektíve milyen gamma mellett látjuk „jónak” a képet. Erősen bevilágított helyen az 1,8-as gamma is elegendő lehet, míg egészen sötét mozis/házimozis környezetben a 2,4-2,5-ös gamma lehet a kívánatos.

 

Kiinduló képi módunk tehát a Reference volt, reset után a gammát 2,4-re állítottuk (mint célértéket), a színhőmérséklet beállítása eleve D65, a színtér pedig a Rec. 709 szerinti. A különféle képjavító és egyéb extra funkciók kikapcsolt állapotban vannak. A kalibráción túlmenően kíváncsiak voltunk az elérhető fényerőre és kontrasztra, az optikai minőségre és a kapott kép szubjektív minőségére is.

 

A méréseket és a kalibrálást ezúttal a CalMAN szoftverével, többféle színmérő műszerrel és fénymérővel végeztük. Jelforrásként – mármint beállító-jelgenerátorként – elsődlegesen a DVDO cég AVLab TPG (test pattern generátor) eszközét használtuk, amely híres a rendkívül pontos krominancia- és luminancia-értékeiről, ráadásul automatikus üzemmódban működik együtt a szoftverrel.

 

A „pre-calibration” (azaz kalibráció előtti) állapot az első, amit a szoftver megmutat. Ennek fő elemei az RGB együttfutás milyensége, a gamma értéke a legsötétebbtől a legvilágosabb tartományig, a színtartományt meghatározó pontok és a fehérpont helyzete a referenciához képest, és az ezen pontok fénysűrűség értékeinek eltérése a szabványostól. Meg kellett állapítanunk, hogy a kiinduló állapot elég közel állt a megcélzottól, nagyobb eltérés a gamma értékében (és nem az egyenletességében) volt: a 2,4-es megcélzott gamma helyett első menetben kb. 2,2-őt mértünk. Kisebb eltérések voltak az RGBCMY színek és a fehérpont pozíciójában, és szintén kis hibák a luminancia értékekben.

 

Mindezeket a pontatlanságokat két fázisban kíséreltük meg korrigálni. Előbb a szürkeskála adatait javítottuk (színhőmérséklet, szürkelépcsők színezettsége vagy RGB együttfutás, plusz gamma), azután pedig a projektor fejlett színmenedzselő rendszerével (CMS) „húztuk” a helyükre a meghatározó színpontokat. A beállítás eredményét a „post-calibration” panelen kapjuk meg. Ezután három „keményebb” vizsgálat következett: a színtartomány most említett RGBCMY pontoknak megfelelő kisebb telítettségű, de ugyanolyan színezetű pontok helyzete a színdiagramon, azután a klasszikus (fotós) ColorChecker pontok pozíciója, végül a ColorChecker Video pontjainak elhelyezkedése a mérés szerint.

 

A jobb szemléletesség kedvéért a kalibráció előtti és utáni állapotokat nem egy tömbben, hanem egyenként összehasonlítva mutatjuk be a következő ábrákon.

 

Az RGB együttfutás (fehéregyensúly) a teljes tartományban. Látható hogy kalibráció előtt 30 és 60% között több a kék és kevesebb a vörös, mint kellene, a zöld pedig egyenetlen. A kékből kalibráció után is maradt még egy kis többlet, de az átlagos színhőmérséklet, de az átlagos színhőmérséklet 6558 K, és nincs zöld elszíneződés 

 

A menüben 2,4-re állított gamma helyett kalibrálatlan állapotban kb. 2,2-őt kapunk, ám kalibrálás után az átlagos gamma 2,39 lett, egész kis eltérésekkel

 

Az első mérésekből látszik, hogy a projektor natív színtartománya (szerencsére) nagyobb, mint a referencia, így nem volt különösebben nehéz szinte hajszálpontosan a helyükre húzni a 100%-os színpontokat

 

A színek luminancia-hibái szintén meglepően kicsik már alapállapotban is (az adott szín vagy fehér mellett látható szürke sávok a mért értékek), és a kalibrációval tovább sikerült javítani a helyzeten

 

A belső, telítetlen színpontok kalibráció utáni háromféle mérési eredménye látható a következő ábrákon.

 

A ColorChecker Classic szabványos színpontok helyzete a színdiagramon a kalibráció után. A dE2000 átlagos hiba 0,5, a maximális eltérés 1,4

 

A ColorChecker Video szabványos színpontok helyzete a színdiagramon a kalibráció után. A sok színpont miatt a dE2000 átlagos hiba 0,8, a maximális dE2000 pedig 2,0. Ezek még mindig a szubjektív észlelési határ alatt vannak

 

                        A 20-40-60-80-100%-os telítettségű RGBCMY pontok mért pozíciója

 

A VW760ES bekalibrált állapotát négy-öt Blu-ray film részleteinek megnézésével szubjektíve is ellenőriztünk, és a mérési eredményeinkkel összhangban kifogástalannak találtuk. Megfigyeltünk viszont egy más jellegű optikai anomáliát, ami a szokásos nézési távolságból nem nagyon vehető észre, de a vászonhoz közel jól látható. A jelenség nemcsak Full HD-ben, hanem 4K-ban is megfigyelhető. Bizonyos színes kontúrok mentén enyhe elszíneződés, foltosodás látható, amely első látásra a sávosodás és a pontszórás keverékének tűnik, de valójában mindkettőtől különbözik. Feltételezésünk szerint (ezt méréssel nem tudjuk alátámasztani) a 4K chiptechnológia, pontosabban a nagy pixelszámból eredő kis pixelméret valamiféle mellékhatásáról van szó. A jelenség a fényforrástól független, mert utólag egy VW550ES lámpás projektor képén is észlelhető volt. 

 

Fényerő, kontraszt

 

Mint említettük, a Reference képi módból kiinduló kalibrálás után is a szokásosnál (vagy szükségesnél) nagyobb, 28 footlambert körüli fénysűrűséget kaptunk egy 2,65 m széles, 16:9-es vásznon. Köztudott, hogy mozis körülmények között a 16 footlambert körüli értéket már tökéletesen elfogadhatónak tartjuk, sőt a 3D filmek esetében ennek a felével is boldogok vagyunk (mármint a 3D szemüveget is beleszámítva).

 

A projektorból kihozható maximális fényteljesítmény (fényáram) natív „lámpa” módban, azaz a spektrumba való beavatkozás nélkül mérhető. Esetünkben úgy, hogy a színhőmérséklet beállítására szolgáló almenüben a Custom5 opciót választjuk ki. A kép ekkor határozottan kékes-zöldes lesz, azaz házimozizáshoz nem alkalmas. A luxmérő a kép közepén 465 lux megvilágítást mutatott, ami 1837 lumennek felel meg. Ezt hozzávetőlegesen elfogadtuk érvényes adatnak, mivel a fényerő eloszlása (bármely projektornál) némileg inhomogén, így az átlag (ANSI lumen) a mért érték közelében lehet, vagy kicsit kisebb.

 

Később, kalibrált Reference módban a szabvány szerinti 9 pontban is megmértük a megvilágítást, és a fényáramot kiszámolva 1152 ANSI lument kaptunk. Az egyes pontokban mért lux értékekből a fénysűrűséget kiszámolva az adódott, hogy a legnagyobb fénysűrűség az adott méretű és fajtájú vásznon 103,5 nit, a legkisebb pedig 87,6 nit volt. Ha szigorúan vesszük az ANSI féle átlagolást, akkor kb. 95-96 nit átlagos fénysűrűséggel számolhatunk (kalibrált állapotban!), és ez valóban kb. 28 footlambertnek felel meg.

 

A full on/full off kontrasztot – ami kijelöli a projektor kontrasztátfogásának határait (2%-ban fehér és 98%-ban fekete kép esetén az egyidejű kontraszt megközelítheti az on/off kontrasztarányt) – történetesen az egyéb mérések során használt színmérő műszerrel (a vászonról), és a ChromaPure szoftverrel mértük meg, szintén a kalibrációt követően:

 

A kalibrált projektor full on/full off kontrasztaránya a műszert kb. a vászon középpontjára irányítva 97,8054 nit/0,0066 nit = 14.868:1 

 

Az ANSI kontraszt mérésekor más módszert alkalmaztunk azért, hogy az egyébként jól kialakított sötét házimozi szoba néhány kisebb visszaverő felülete ne torzítsa magának a projektornak a mérését. Egy fénymérőt meglehetősen közel (kb. 40 cm-re) helyezve a projektortól mértük az ANSI kontraszt „sakktábla” ábrájának fehér és fekete téglalapjait. A távolságot minél kisebbre érdemes választani, de a fénymérő méréshatára ennek határt szab.

A VW760-as mért példányának ANSI kontrasztja kb. 330:1.

 

              A projektor ANSI kontrasztjának mérése a DREAMCINEMA házimozi-szobájában

 

A HDR: kérdőjelek és néhány válasz

 

Amióta az ember rájött, hogy hogyan lehet a valóság egy pillanatának, később mozgásának képét időben és térben „áthelyezni”, szüntelenül arra törekszik, hogy a valóság képe minél jobban megközelítse a magát a valóságot (kivéve azokat az eseteket, amikor éppen a valóság képének módosítása a cél).

 

A valósághoz való hűségnek sok ismert összetevője van. A valóság jobb megközelítésének fő irányait (technikai értelemben) leginkább a látásunk jellemzői jelölik ki. Tudjuk pl., hogy egymáshoz közeli pontokat a szemünk milyen távolságból tud „felbontani”, azaz megkülönböztetni. Vagy azt is, hogy hány állóképet kell másodpercenként felvillantani, hogy a mozgást folyamatosnak lássuk a mozgóképen. Ismerjük azoknak a fényingereknek a tartományát is, amelyek színérzetet képesek bennünk kiváltani stb. Ezek persze nem kőbe vésett adatok, mivel egyedileg eltérőek lehetnek, azaz szubjektívek, de egyfajta „standard observer” (átlagos vagy standard hipotetikus észlelő) képességeihez konkrét és pontos számértékeket rendelhetünk hozzá. (Ezzel mintegy figyelmen kívül hagyjuk az egyéni eltéréseket azért, hogy egyáltalán számolni tudjunk.)

 

A képátvitel technikai javításának fő célja pedig ezek után nem lehet más, mint látásunk jellemzőinek minél jobb megközelítése. (Kivétel: ha látásunk „meghosszabbítására” távcsövet, mikroszkópot stb. használunk, de ez most nem ide tartozik.) Ebből a nézőpontból a felbontást tekintve közel kerültünk látásunk határaihoz. A 4K/UHD televíziók, projektorok, monitorok bárki számára elérhetők, és egy teljes képátviteli lánc is produkálni tudja ezt a felbontást (több mint 8 millió képpont). Ha egy ilyen képet a képmagasság kb. másfélszeresénél nagyobb távolságból nézünk, akkor alig látjuk nagyobb felbontásúnak, mint a Full HD képet (kb. 2 millió képpont). Ennek ellenére küszöbön áll a 8K felbontás (kb. 33-35 millió képpont, az UHD 8K, illetve mozis 8K esetében) bevezetése is a felbontás finomságára nagyon érzékeny egyes területeken, sőt a szórakoztató képátvitelben is. Otthoni használatra nemigen van értelme 4K fölé menni, tekintettel az életszerű képméretekre és nézési távolságokra.

 

Felbontások összehasonlítása az SD-től a Cinema 8K-ig, ugyanakkora pixelméretet feltételezve. A 8K persze még a jövő formátuma, bár a kutatások intenzíven folynak. A Sony 4K projektorainak natív felbontása megfelel a Cinema 4K-nak (4096 x 2160)

 

Ahol a képminőség látványos javítására mozgástér maradt, az a dinamikatartomány, más szóval a kontrasztátfogás drámai növelése és a színtér kiterjesztése, amiről később szintén beszélünk.

A dinamikatartományt tekintve a cél a ma még uralkodó SDR (standard dynamic range) szerinti tipikus 1000:1-ről a látásunk egyidejű kontrasztátfogását megközelítő (vagy meghaladó?) értékre. Ez lenne a HDR (high dynamic range, vagyis kiterjesztett dinamikatartomány). A HDR értelme – ha a haladás hívei vagyunk – nem kérdőjelezhető meg, a megvalósítással kapcsolatban azonban folyamatosan nehézségek merülnek fel. Ezeket minden bizonnyal le fogják küzdeni a szakemberek, de egyelőre még az átalakulás fázisában vagyunk.

 

Hogy a megnövelt dinamikatartománynak pontosan mekkorának kellene lennie, abban nincs egyetértés, de nem is kell, hogy legyen, mivel a szemünk esetében a konkrét nézési körülményektől és sok egyébtől függ. Azonban a legtöbb esetben néhányszor tízezer az egyhez átfogásról beszélhetünk. Talán mondanunk sem kell, hogy többféle HDR rendszer (formátum) van, és ezek pl. a megkívánt dinamikatartomány nagyságában is különböznek. A HDR bevezetésének elindítója (2012-ben), a Dolby Laboratories (Dolby Vision rendszer) szerint ez az érték a 10.000 nit csúcsfehér és a 0,005 nit feketeszint hányadosa, azaz 2 millió:1. A vonatkozó SMPTE szabvány 2014-ben született meg. Célként lehet, hogy ezt érdemes kitűzni, de a Dolby Vision a mai megvalósíthatóság fölé emelte a lécet. (Időközben kissé mérsékeltebb lett az ajánlás, a megengedőbb változatnál 4000 nit felső és 0,004 nit az alsó követelmény, így a megkívánt egyidejű kontrasztarány 1 millió:1.)

 

Ábra a Dolby Laboratories egyik összefoglalójából. A HDR lényegét szemléletesen mutatja, azonban a képátvitel szempontjából irreleváns az „Éjjeli látás – nappali látás” jelölésű tartomány, hiszen ez a szem NEM egyidejű kontrasztátfogását jelenti. A mellette lévő sáv („A szórakoztatás dinamikatartománya”) az igazán fontos számunkra, de ezt illett volna nevén nevezni („A látás egyidejű kontrasztátfogása”). Célként megfogalmazhatjuk, hogy ez legyen a valóság képi reprodukciójának dinamikatartománya. Kissé futurisztikus a kérdőjeles kontraszttartomány Dolby Vision által kitűzött nagysága (0,005 – 10 000 nit, azaz 2 000 000:1), mivel más vizsgálatokhoz képest ez legalább egy, de inkább két nagyságrenddel nagyobb, mint a szem egyidejű átfogása    

 

Egy másik – jelenleg a leginkább elfogadott – HDR formátum a HDR10, amely sokkal megengedőbb a dinamikatartományt illetően. Mint a következő ábránkon látható, a megkívánt dinamika (minimum) 20.000:1, 1000 nit csúcsfehérrel és 0,01 nit feketével. Emellett az is fontos, hogy a sötét tartományban és a világos tartományban is több részlet jelenhessen meg. Ennek feltétele a 10-bites színenkénti kvantálás az eddigi 8 bit helyett.

 

 

A HDR10 és az SDR összehasonlítása. Ez utóbbi a valóságban lehet nagyobb is, mint az ábrán, de a feltüntetett nagyságrendben van

 

Nagyon fontos tudomásul venni, hogy a technika mai állása szerint a Dolby Vision által kidolgozott HDR a projektorokkal megközelíthetetlen, de a lokális fényerőszabályozással (local dimming) ellátott LCD síkpanelekkel a közeljövőben valószínűleg elérhető vagy jól megközelíthető lesz. A projektorok számára még a HDR10 is magas, legalábbis a csúcsfehéret tekintve (MaxCLL = maximum content light level), de a 400 nit képen belüli maximális átlagos fénysűrűség (MaxFALL) is irreális elvárás egy projektortól a szokásos vászonméretek mellett.

 

HDR10-es 4K projektorok mégis vannak. A „megoldás” az, hogy amennyiben egy kijelző (nevezetesen projektor) nem képes produkálni az előírt fénysűrűséget és dinamikát, továbbá színtartományt (lásd alább), a bejövő jel paramétereit „leképezi” (remapping) úgy, hogy igyekszik megtartani a korrekt (nem feltétlenül egyenes) arányokat az eredeti és a leképezett jel között. Ez egy „optimalizáló” algoritmust igényel, és a különböző 4K HDR vetítők éppen abban térnek el egymástól, hogy ezt mennyire sikeresen oldják meg.

 

Ezzel kapcsolatban nem kerülhetjük meg a gamma, illetve újabb nevén az EOTF (elektro-optikai átviteli függvény) témáját. Hivatalosan az SDR képátvitelhez tartozó EOTF-et az ITU-R BT.1886 számú szabvány határozza meg, amely kis eltérésekkel lényegében a hagyományos CRT gamma „legalizálása”. A HDR Dolby-féle változatánál ezt elvetették, és ez igaz a HDR10-re is, sőt újabb változatára, a HDR10+-ra is. Itt gyökeres változtatásról van szó, a Dolby által javasolt, és azóta szabványosított EOTF a PQ (Perceptual Quantizer) nevet viseli (BT.2084-es szabvány), éspedig azért, mert messzemenően követi a látás sajátosságait a teljes hatalmas dinamikatartományban. Nem egy szabályos hatványfüggvény, így fix kitevő (gamma) sem rendelhető hozzá. Másfelől viszont „abszolút” függvény, ami annyit jelent, hogy meghatározott kódértékekhez konkrét fénysűrűség értékeket társít, ellentétben az SDR relatív gammájával, ahol pl. a 235-ös kódhoz tartozik a 100%-os fehér, legyen az akár 100, akár 200 vagy 250 nit fénysűrűségű.

 

A szabványos PQ EOTF esetében, 10-bites színenkénti kvantálást feltételezve 10.000 nit az 1023-as kódnak (a limitált videós tartományban a 940-es kódnak), 4000 nit a 914-es kódnak, 1000 nit (a HDR10 felső határa) a 769-es kódnak, a 100 nit pedig az 519-es kódnak felel meg. Ebből kiderül, hogy a kódok kb. fele a 0-100 nit tartományhoz, a következő 25%-a a 100-1000 nit tartományhoz, a felső 25%-a pedig az 1000-10000 nit tartományhoz van hozzárendelve. Ez összhangban van azzal, hogy a sötét tartományban sokkal finomabban (a kódok felét felhasználva) kell „felszeletelni” a jelet a sávosodás elkerülésére, mint a középső vagy a felső tartományban. Ez erősen nemlineáris – a hagyományos gammakorrekciónál sokkal inkább nemlineáris – kvantálást jelent a forrásoldalon, a szem igényeinek megfelelően. A Dolby Vision alapesetben 12-bites, a HDR10 10-bites kvantálást használ, ha viszont PQ helyett lineáris lenne az EOTF (illetve inverze, az OETF a felvételi oldalon), akkor a képhibák elkerüléséhez 16 vagy még több bitre lenne szükség a kvantáláshoz színenként.

 

Ezen az ábrán ötféle EOTF van feltüntetve, nekünk azonban kettőt érdemes összehasonlítanunk. A zöld színű görbe mutatja a hagyományos Rec.709 szerinti gammát (az egyszerűség kedvéért 100 nit fehérszintet feltételezve, 8-bites kvantálással. A 100 nit a 235-ös kódhoz tartozik, míg a PQ EOTF esetében (kék színű görbe), 10-bites kvantálás mellett a 100 nit az 519-es kódhoz tartozik. Tehát miközben az előbbi esetben a 100 nit alatti tartomány nemlineáris kódolása 235-16 = 219 kóddal történik, a PQ EOTF esetében ugyanerre a tartományra 519-64 = 455 kód jut, és a 100…10000 nit tartományra csak kb. ugyanennyi. A hatalmas, 10000 nites fénysűrűség-tartományban mindez jobban megfelel látásunk luminancia-megkülönböztető sajátosságainak 

 

Ha a PQ EOTF-et egy olyan „gammagörbének” tekintjük, amelynek folyamatosan változik a „kitevője”, akkor egy kezdetben nagyon lapos lapos, majd egyre rohamosan növekvő gradációs függvényt kapunk, ahol a „gamma” az alábbi módon növekszik:

 

A PQ EOTF-et használó HDR10-re jellemző „gamma” értékek növekedése az 5-90%-os videojel tartományban

 

Miután a PQ EOTF és a nagy dinamikatartomány témakörét némileg körbejártuk, beszélnünk kell a másik nagy változásról, amely a HDR10-essel és a többi HDR formátummal is együtt jár a videó és a film világában (az IT világában nem szükségszerűen!). A szélesebb színtérről van szó, amelyet WCG-vel szokás rövidíteni (wide color gamut = széles színtartomány). Ez a dinamikatartományhoz hasonlóan további mozgásteret kínált a képminőség javításához (értsd: a látott színek tartományához való közelítéshez).

 

WCG avagy a Rec.2020 színtér

 

A HDR10-hez hozzárendelt új színteret az ITU-R BT.2020-as vagy röviden Rec.2020-as szabvány határozza meg (a HLG HDR-nek ugyanez a színszabványa, a Dolby Visioné némileg eltérő). A fehérpont maradt a D65-ös, azonban az RGB alapszínek a színpatkó szélére kerültek, azaz spektrálisan tiszta monokromatikus színek. Ez meglehetősen szigorú előírás, ilyen színteret a kijelzők oldalán egyelőre csak RGB lézer alapszínekkel lehet előállítani. Azonban a HDR (különösen a Dolby Vision) előírásaihoz hasonlóan a Rec.2020-ast is egyfajta „konténernek” tekintjük, amelyet egyelőre nem tudunk „kitölteni”, de a kijelzők remélhetőleg egyre jobban megközelítik ezt a színtartományt. (Az OLED és a QLED tévék némelyikének színtere már egészen közel került hozzá.)

 

A Rec.709-esnél jóval nagyobb Rec.2020 színtartomány sokkal több (telítettebb) zöld és cián színpontot tartalmaz, de a sárgából és vörösből-bíborból is több van. Az új, monokromatikus alapszínek hullámhossza 630 nm (R), 532 nm (G) és 467 nm (B)

 

Miután a szabványalkotó szervezetek tisztában voltak a Rec.2020 alapszínek megjelenítésének lehetetlenségével (kivéve RGB lézer), a kijelzők számára kevésbé szigorú igényt támasztottak: a Rec.2020 színtartomány helyett elegendő az ún. DCI-P3 (digitális filmes) színtér 90%-ának lefedése. Ez nem jelenti azt, hogy a legkiválóbb síkpaneles kijelzők ne ostromolják a Rec.2020-as színtartományt.

 

A DCI-P3 színtartomány (bal oldali ábra) a nagyságát tekintve a Rec.709 és a Rec.2020 között van. Miután a mozikban hosszú évek óta sikeresen használják, a választás logikusnak tűnik. Más kérdés, hogy az ilyen színtérben masterelt filmek, videók az otthoni felhasználók számára nem nagyon elérhetők. A Rec.2020 szerint renderelt anyagok esetében pedig színtér-konverzióra van (lenne) szükség a korrekt színvisszaadáshoz

 

Fontos megjegyzés! Bizonyos HDR formátumok nemcsak a 4K/UHD, hanem a Full HD felbontású mozgóképhez is hozzárendelhetők (ITU-R BT-2100), de ez esetben a Rec.2020 színtér használata is javasolt a Rec.709 helyett.

 

A VW760ES HDR-képességei   

 

A fenti felvezetés szükségesnek látszott, mielőtt leírjuk a VW760-as viselkedését, amikor 4K HDR10 jelet adunk a bemenetére. Mivel mindkét HDMI bemenet 2.0b verziójú, nemcsak a HDR10 ún. statikus metaadatainak (ezek közlik a kijelzővel a formátum EOTF karakterisztikáját, a kódtartományt, az alapszíneket, az MCLL és MFLL értékét stb. – de mindezt a teljes képfolyamra vonatkozóan egyöntetűen), hanem pl. a továbbfejlesztett HDR10+ változat dinamikus metaadatainak átvitelére is alkalmasak. A HLG HDR formátumnál (műsorszórás) nincs szükség metaadatokra, de ezt a formátumot a VW760 esetében nem vizsgáltuk közelebbről.

 

Fontos és problematikus kérdés a kalibrálhatóság kérdése a HDR10 formátumhoz. A kalibráló szoftverek dicséretes igyekezettel próbálják követni a kalibrálás elvégzéséhez szükséges igényeket, azonban ez is a folyamatos fejlesztés, frissítés fázisában van. Hogy mást nem mondjunk, az új színtér miatt más mérési színminták kellenek, a méréshez szükséges a metaadatok beágyazása, az „abszolút” PQ EOTF miatt az előírtnál kisebb fénysűrűségű projektorok (gyakorlatilag minden projektor) csak az átviteli függvény egy részét tudja lekövetni, efölött határolás (clipping) következik be. Az éles clipping elkerülése érdekében a töréspont környezetében fontos egy kifutási (roll off) tartomány létrehozása.

 

A hagyományos RGB együttfutás, illetve színhőmérséklet beállítása is problematikus, mert a kalibráló szoftverek egyelőre 100%-ig (a HDR10-nél 1000 nit) terjedő tartományban mérnek, de a szokásos 20/80-as vagy 30/80-as fehéregyensúly állításnak itt nincs értelme, hiszen 80%-nál már céltalan a mérés. Az RGB együttfutási karakterisztika jellegzetes „beszakadást” mutat, mert a roll off miatt a luminanciának csökkennie kell, tipikusan 40, 50 vagy 60% környékén, a projektor adott méretű vásznon produkált fénysűrűségétől függően. 100 nit esetében pl. (ami meglehetősen nagynak számít a vetítésnél) a töréspont kb. 50%-nál van, a roll off-ot 40% körül el kell indítani, hogy ne legyen drasztikus clipping.

 

A Full HD SDR-nél megszoktuk a 100%-os (esetleg 75%-os) luminanciájú színmintákat, a HDR-nél és a Rec.2020 esetében viszont 50%-os luminanciájú és 50%-os telítettségű mintákat kér az egyik legismertebb házimozi-kalibráló szoftver, a CalMAN, pont amiatt, hogy a legtöbb kijelzőnél mind a fénysűrűséget, mind a színtér terjedelmét tekintve deficit van a HDR10 jellemzőihez képest.

Sorolhatnánk tovább, de elégedjünk meg annyival, hogy a jelek szerint a szoftveres mérőrendszereken még finomítani kell, ugyanakkor pl. a HDR10 követelményei a jelenlegi projektorok kalibrálásával kapcsolatban elvi kérdéseket vetnek fel, hiszen nics olyan referencia, amelyet a projektorok maradéktalanul teljesíteni tudnának.

 

Ezek után lássuk, hogy a VW760ES hogyan teljesítette a teljesíthetetlen követelményeket. Mint korábban jeleztük, mozizáshoz használható képi módban, az adott méretű, formátumú és nyereségű vásznon a maximális fénysűrűség hozzávetőlegesen 100 nit, ami pont tizedrésze a HDR10 szerinti 1000 nitnek, és arra számíthatunk, hogy az EOTF töréspontja 50%-nál lesz.

Az is tudott dolog volt az előzetes mérésekből, hogy a projektor natív színtere valahol a Rec.709 és a DCI-P3 között van (ami közelítőleg megfelel az elvárásnak (a DCI-P3 90%-a).

Eleve értelmetlen lett volna tehát – és az első kalibrációs kísérleteink ezt alátámasztották – a Rec.2020 színteret megjelölni kalibrációs targetként.

 

Amit tehát előre tudtunk, az egyrészt az, hogy az EOTF töréspontja 100 nit körül lesz (amihez a kódértékek kb. 50%-a van hozzárendelve), másrészt az, hogy cél-színtérként a DCI-P3-mat érdemes választani, tudva, hogy a tényleges színtartomány valamivel ez alatt lesz.

 

Mivel hardveres beállítóábra/színminta generátor a 4K HDR10-hez egyelőre nincs birtokunkban, a mérésekhez R. Masciola UHD/HDR10 tesztmintáit használtuk (TS vagy MP4 formátumban), amelyek lejátszhatók egy erre alkalmas 4K HDR10 médialejátszóval, és beágyazva tartalmazzák a metaadatokat is, így a mérőszoftver gond nélkül tudja értelmezni őket. Szerencsénkre a Masciola-féle képek között vannak a DCI-P3-ra kalibráláshoz való minták, sőt DCI-P3 belső szaturációs minták is. Mérőműszerünk a CalMAN C6-os colorimeter, illetve az X-Rite i1Pro spectroradiometer volt.

 

               A Masciola-féle pattern-készlet címoldalán szerepelnek a konkrét metaadatok

 

Meg kell még említenünk, hogy a metaadatok felismerését a projektor a HDR menü aktiválásával jelzi, és a színtér kijelzése is átkapcsol Rec.2020-ra. A direkt szabályozáshoz egy HDR Contrast nevű szabályozó tartozik, amelyet maximális állásban kellett hagynunk, ha nem akartuk, hogy a mért értékek gyengébbek legyenek.

 

Először nézzük a szürkeskála jellemzőket a kalibráció előtt. A fent mondottak ezeken az ábrákon jól megfigyelhetők.

 

Felül: a luminanciaváltozástól „megtisztított” RGB együttfutás alakulása, alul: a luminancia-változásokat is tartalmazó RGB együttfutás. Látható, hogy ha csupán az RGB egyensúlyt nézzük, akkor kb. a 20%-os kódértéknél elkezdődik a színek szétcsúszása, és 60%-ig tart. Nagyobb gond azonban, hogy a luminancia nem tud „utánamenni” az EOTF-nek, ezért már 10%-os kódértéknél elkezdődik a csökkenés, és a minimumát az EOTF töréspontjánál éri el.

 

A szürkeskála módosítására a készülék mindössze a színhőmérséklet kétpontos állítását kínálja fel, amivel csak a töréspont alatti 20-30%-os tartományban tudunk egyensúlyt állítani, plusz a HDR Constrast szabályzót, amely a maximális értéktől eltérő állásban nem javítja a helyzetet.

 

A projektor kb. 100 nit maximális fénysűrűsége meghatározza az EOTF töréspontját (a max. kódérték kb. felénél). A töréspont alatt a projektor karakteriszikájának görbülnie kell (roll off), ez bizonyos szinttől indokolja a fényerő csökkenését, azonban ennek magasabban kellene kezdődnie

 

Ezen az ábrán közvetlenül is megfigyelhető a projektor fénysűrűségének menete (szürke görbe) a kódértékek függvényében. A függőleges tengelyen logaritmikus léptékben láthatjuk a luminancia értékét. Szerencsére a feketeszint jobb a HDR10 elvárásánál (0,01 helyet kb. 0,0066), ami a dinamikát az alsó végen javítja, közel 15.000:1-es on/off kontrasztot adva

 

Ezután látunk hozzá az alapszínek és a másodlagos színek helyes pozícióba tologatásához a DCI-P3 minták segítségével. Igaz, a kalibráláshoz csak 75%-os telítettségű minta használható a Masciola-készletből, de az is igaz, hogy a projektortól a DCI háromszög teljes területének csak a 90%-át várjuk el.

 

A DCI-P3 kiválasztva cél-színtérként egészen eredményesen sikerült a CMS rendszerrel a színpontokat a helyükre tologatni, és a fehérpont is gyakorlatilag azonos a D65-össel. Igaz, mindez 75%-os telítettség mellett érvényes, de a megjelenítendő színek pl. egy filmen többségükben nem lépik túl ezt a telítettséget

 

Végül azt is megnéztük, hogy hogyan kezeli a különböző telítettségű DCI-P3 színeket (mindvégig a 4K HDR10-ről van szó) 25-50-75-100%-os telítettség mellett (bár a 75%-ot már bekalibráltuk).

 

Ezen a „saturation sweeps” ábrán látszik, hogy 100%-os referenciapontoktól a zöld-kék közötti szakaszon és a vörösben térnek el relatíve nagyobb mértékben a mért pontok, néhány belső ponton is vannak kisebb különbségek, de a projektor színtere összességében bizonyosan lefedi a DCI-P3 90%-át

 

 

Összegzés és értékelés

 

Kivételesen jól megtervezett, nagy fényerejű és szép színeket, nagy kontrasztot nyújtó házimozi-projektort ismerhettünk meg a VW760 tesztelésekor. Rengeteg beállítási opciót kínál, amelyek kisebb része a lézer fényforrásnak köszönhető, nagyobb részben a Sony 4K SXRD projektorok immár hosszú története során kifejlesztett funkció és szolgáltatás. Itt is megvannak a komoly előnyök, mint a nagy zoomátfogás, a hatalmas lens shift tartomány, a konvergencia finombeállítása, a Reality Creation fejlett változata a Full HD képek 4K-hoz való közelítéséhez, a különféle zajcsökkentő funkciók stb.

 

Full HD-ben kiválóan működik a projektor CMS-e, a szürkeskála, a gamma, a színek jóval az észlelési hibahatáron belülre állíthatók a referenciához képest. A 4K felbontás minősége -  egyúttal az optikai minőség – könnyen ellenőrizhető az egy pixeles vonalakat tartalmazó mérőábrával. Ha valaki játékra kap kedvet, Gamer módban kis késleltetéssel, magas szinten játszhat. Vagy akár fényképeket is nézegethet Photo módban, és még sok más preset közül válogathat.

 

Nem a Sony tehet róla, hogy a HDR eddigi változatait nem a mai vetítéstechnika lehetőségeinek szem előtt tartásával dolgozták ki, hanem a brutális fénysűrűséget kínáló síkpaneles kijelzők számára. Sok szakember sürgeti a vetítéstechnikában jobban implementálható HDR ajánlások kidolgozását. Egy több négyzetméteres (vagy a nagymozikban több tíz négyzetméteres) vásznon értelmetlen óriási csúcsfényerőt vagy akár óriási átlagos fényerőt létrehozni, mivel nincs mód a lokális, kis felületekre korlátozódó fényerő-szabályozásra. A projektorgyártók persze igyekeznek valamilyen elfogadható kompromisszumot létrehozni, és ún. „projector-optimized” HDR képet vetíteni. Ám az előírt egyidejű kontrasztarányt, vagy a szigorú Rec.2020-as színtartományt csak közelíteni tudják.

 

A végső szubjektív tesztelés (több ismert film 4K HDR10-es változata részleteinek figyelmes megtekintése) jobb eredményt hozott, mint amit a mérések alapján gondoltunk. A kisebb világító vagy becsillanó felületeken, illetve a sötét képrészletekhez viszonyított arányukon jól érzékelhetőnek láttuk a HDR és a standard dinamika közötti különbséget.

 

A tesztelést a DREAMCINEMA egyik házimozi-szobájában végeztük. A kreatív segítségért köszönet a cég üzletágvezetőjének, Mittler Ivánnak.

 

A VW760ES hazai ára e sorok írásakor kb. bruttó 4 500 000, ami lényegesen alacsonyabb a korábbi 4K SXRD lézerprojektorok áránál.

 

Nagy Á.