что такое коэффициент контрастности
СОВЕТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЮ. ТЕЛЕВИЗОРЫ
Все что мы должны знать о контрастности
Хотите узнать, почему такой важный параметр изображения, как контрастность, бесконечно растет и остается непонятным для многих?
Понимание того, что такое контрастность и как ее оценить, поможет выбрать лучший телевизор, исходя из ваших возможностей. Но это несколько сложнее, чем может показаться.
По сути, контрастность определяется разницей между самым ярким и наиболее темным изображением, которые телевизор может воспроизвести. Более точная формула:
уровень белого / уровень черного = контрастность.
Если телевизор может излучать яркость 45 фут-ламберт при белом экране и только 0,01 фут-ламберт с черным экраном, он имеет коэффициент контрастности 4 500:1. К сожалению, в реальности все становится сложнее.
Есть несколько способов измерения контрастности. Например, производитель может измерить максимальную светоотдачу одного пикселя на некотором, недоступном в обычном режиме, максимуме, затем измерить светоотдачу от того же пикселя при полном отсутствии сигнала. Такая ситуация вряд ли возможно при обычном просмотре фильмов и телепрограмм, но без общепринятого стандарта для измерения такие мелочи не волнуют производителей телевизоров.
Более того, показатели контрастности в последнее время доросли до таких экстремальных значений, что иногда нет буквально никакой возможности измерить их. Почему же сложилась такая ситуация? Отдел маркетинга заявляет численные значения, с которыми он сможет продать товар. Специалистам-разработчикам, в конце концов, приходится хитрить и, о чудо, телевизор получает необходимую контрастность. Единственной возможностью узнать реальные способности телевизоров остается чтение обзоров, но даже и они не всегда точны, как мы увидим далее.
Коэффициент контрастности: хороший и плохой
Поскольку вы читаете эту статью с дисплея, который имеет свой коэффициент контрастности, нельзя дать вам реальные примеры, как выглядит хорошая и плохая контрастность, так что придется искать другие способы.
Проверить, насколько хорошо настроен ваш монитор можно, прочитав специальные статьи. А ниже приведены два изображения, слева с хорошей контрастностью, справа с плохой.
Левое изображение более точное, с хорошей контрастностью. Справа контрастность хуже, уровень черного более высокий.
Довольно легко отметить, что картинка слева более правильная. Изображение справа имеет более высокий уровень черного, и если выбирать из двух телевизоров, поставленных рядом, выбор однозначен.
Контрастность: естественная и динамическая
Есть два типа контрастности. Чаще всего их называют естественной (родной) и динамической. Естественная контрастность та, которую позволяет без ухищрений представлять технология дисплея. У LCD дисплея эту возможность определяет жидкокристаллическая панель. В случае DLP технологии все определяется одним или тремя DMD чипами.
Представьте представленные выше изображения на экране вашего телевизора. Естественная контрастность определяется сравнением наиболее темной части изображения с самыми яркими элементами в этом же сюжете. Назовем это «внутренней контрастностью сюжета», хотя, у кого- то может быть есть и более удачные определения на этот счет?
Подобная контрастность отличается от той, что сегодня приписывают большинству телевизоров и которая называется динамической. Динамическая контрастность – расширенный термин для описания технологии, который позволяет беспредельно завышать показания, в сравнении с естественной контрастностью. При воспроизведении фильма или телепрограммы телевизор регулирует общий световой поток в соответствии с характером отображаемого сюжета. Возможно вам доводилось вручную регулировать подсветку ЖК дисплея, телевизор делает то же самое автоматически, анализируя в режиме реального времени воспроизводимый видеосюжет.
Эта шкала серого пример относительной яркости дисплея. С установленной на максимум подсветкой ЖК дисплей демонстрирует наибольшую яркость, но имеет плохой уровень черного цвета. Если уровень подсветки установить на минимум, будет приличный уровень черного, а общий световой поток станет недостаточным.
Автоматическая регулировка подсветки (аналогично у проектора регулировка отверстия диафрагмы) выполняется схемой контроля видеосигнала и позволяет в режиме реального времени корректировать общий световой поток в зависимости от того, что в это время на экране. Пример изображения с использованием динамической контрастности:
В темном сюжете телевизор затемняет подсветку (или прикрывает отверстие диафрагмы проектор), поэтому изображение становится темнее. При этом проигрывают яркие области на экране, которые тоже темнеют.
В светлом сюжете телевизор повышает общий световой поток, но, как вы можете заметить по серой шкале, повышенная яркость достигается за счет потери достойного уровня черного.
Светлые сюжеты становятся ярче, а темные чернее. Это очень хорошо, и действительно увеличивает видимый контраст дисплея, но не настолько сильно, как хотелось бы предположить, исходя из заявленных параметров контрастности. Телевизор с коэффициентом контрастности 5000000:1 это фантастика. Очень хотелось бы посмотреть на него, жаль, что он не существует. HDTV с высоким коэффициентом динамической контрастности может смотреться лучше, в сравнении с телевизором, который не имеет такой схемы, но он не будет также хорош, как дисплей с высокой естественной контрастностью.
Да, LED источники подсветки LCD панели можно отключить, создав истинный черный цвет, но это далеко не всегда можно делать в процессе воспроизведения реального фильма. Дисплей с высокой естественной контрастностью покажет яркий белый текст на глубоком черном фоне. Дисплей с высокой динамической контрастностью может иметь такой же темный фон, но текст не будет таким ярким.
Сравнительно, это выглядит вот так:
Изображение слева имитирует дисплей с высокой естественной контрастностью. То, что справа имеет пониженную естественную контрастность, но расширенную динамическую. Правое изображение способно представить низкий уровень черного, но делает это за счет снижения общего светового потока. Высокая естественная контрастность дисплея (слева) позволяет без технических ухищрений воспроизводить максимально черный, и в то же время яркий белый цвет.
Как вы можете видеть, дисплей с высокой естественной контрастностью – это то, что нужно. На фоне чернильно-черного неба ясно различимы блики уличных фонарей. Днем небо яркое, но черная куртка достаточно темная. Это больше похоже на картинку на экранах ЭЛТ телевизоров, больше похоже на фильм в кинотеатре, более соответствует реальному изображению.
ЖК (LCD) телевизоры достигли большого прогресса за последнее десятилетие, но все еще отстают от других технологий по ряду параметров. К счастью, лучшие производители знают об этом и придумали несколько способов, чтобы имитировать свойственную другим технологиям высокую естественную контрастность.
Лучший способ для LCD телевизоров добиться высокой контрастности внутри сюжета – использовать локальное затемнение. В этом случае подсветка дисплея представляет собой массив из светодиодов (LED источников), яркость каждого из них может меняться в зависимости от того, что показывается на экране. Хотя это не сделано и не на уровне пикселей, а светодиоды управляются не индивидуально, а по зонам, как правило, общий эффект очень хороший.
К сожалению, сегодня большинство производителей отказались от использования полной LED подсветки, которая является единственным типом хорошего локального затемнения. Такие телевизоры дороже обходятся в производстве.
Большинство LCD LED дисплеев сегодня используют боковую (краевую) подсветку, при которой светодиоды подсветки размещаются сверху и снизу LCD панели. Несколько компаний разработали методы для затемнения отдельных областей экрана и для такой подсветки (Edge LED), но эффект не так хорош, как при использовании полного LED массива позади экрана. Хотя многие телевизоры с боковой подсветкой и выглядят великолепно.
Измерение и все прочие проблемы
Однако у вас естественно давно уже возник вопрос: Как же, выяснить какой телевизор в магазине имеет лучшую контрастность? Вопрос хороший. Однако повышенная яркость освещения искажает реальные возможности телевизора. К тому же, одни модели могут иметь глянцевое покрытие экрана, а другие антибликовое, что тоже затрудняет сравнение. Как уже упоминалось, все производители дают завышенные показатели контрастности, которое имеют мало общего с реальными возможностями телевизоров. Поэтому не стоит особо доверять спецификациям.
Так что остается читать обзоры. К сожалению, лишь на немногих сайтах в процессе тестирования делают измерения контрастности. А полученные показатели порой могут сильно различаться, что объяснимо, к тому же нет единого стандарта для измерения контрастности. Кто-то может оценить контрастность в 20000:1, в то время как другой тестировщик получит только 1000:1.
Многое зависит от того, что измерять. Можно взять черное поле (яркость 0 IRE) с настроечного диска или генератора сигналов, а потом белое поле (100 IRE) из тех же источников. При этом получим приличную общую контрастность, но она не очень актуальна при реальном просмотре видео (которое никогда не бывает полностью темным или полностью белым). Кроме того, на реальном материале начинают работать многочисленные системы видеообработки, которые оказывают влияние на яркость отдельных участков изображения.
Хорошим дополнением будет измерение контрастности по методике ANSI. В этом случае на экран в шахматном порядке выводится восемь черных и белых полей. Все измерения усредняются. Это дает хорошее представление о возможностях дисплея, и гораздо более актуальное для фактического видео. Определенной проблемой является то, что яркость белых полей может влиять на показатели измерений черных квадратов. Таким образом, чтобы все сделать правильно придется потратить очень много времени.
В данном случае однозначного ответа нет. Именно такой вывод можно сделать из всего написанного выше. Лучшее, на что сегодня можно надеяться с тем, чтобы получить общее представление о приглянувшихся моделях HDTV – достаточно точные измерения, приводимые в обзорах телевизоров с компетентных сайтов. А также очень пригодятся и почерпнутые из этой статьи познания, чтобы представить, какие потенциальные возможности телевизора наилучшим образом раскроются в условиях просмотра в вашем доме.
Как и во многих руководствах по выбору телевизора можно сказать следующее. Многое зависит от условий, в которых предполагается смотреть телевизор. Если вы любитель кино и смотрите телевизор в темной комнате или в ночное время, повышенная контрастность плазм будет смотреться очень кинематографично.
Если же вы чаще смотрите телевизор в дневное время, по яркости с LED LCD ничто не может сравниться. Где-то между ними располагаются LCD телевизоры с системой местного или зонного затемнения светодиодной (LED) подсветки. Они могут представить лучшую «внутреннюю контрастность сюжета», в сравнении с обычными LCD дисплеями, но при наличии достаточного запаса по уровню светоотдачи.
Независимо от того, какой у вас дома телевизор, очень важно правильно его настроить, так как начальные заводские настройки не могут полностью раскрыть весь потенциал телевизора.
Как создать палитру, комфортную для всех
Вот палитра нашего сервиса Envoy. Как и многие цветовые схемы в вебе, она включает фирменный цвет (красный), информационный цвет (синий), цвет успешной операции (зелёный), цвет предупреждений (жёлтый) и разные оттенки серого.
Хотя эти цвета кажутся прекрасной палитрой, со временем мы поняли, что они недостаточно гибки для всех потребностей нашего пользовательского интерфейса. В отзывах постоянно всплывал один и тот же комментарий: «Текст недостаточного контрастный».
[Низкий контраст: у текста и фона слишком похожие цвета, что затрудняет чтение текста].
В существующей палитре слишком низкий контраст оттенков, в результате чего многие сообщения на сайте трудно прочитать. Я решил изменить цветовую схему просто для лучшей читаемости. Но я также хотел, чтобы она соответствовала рекомендациям по веб-доступности, то есть не создавала трудностей людям с отклонениями зрения.
Дизайн с учётом веб-доступности означает, что нужно учитывать восприятие сайта всеми пользователями, независимо от их визуальных, слуховых, моторных или когнитивных способностей. Стандарты доступности разработаны такими организациями, как консорциум World Wide Web Consortium (W3C), эти стандарты может внедрить каждый сайт.
Вот лишь несколько причин, почему мы решили вложиться в разработку цветовой схемы с учётом веб-доступности, и почему вы тоже можете рассмотреть возможность её создания:
Для начала, какие именно цвета считаются доступными?
Основной совет по цветовой доступности — выбор цветов, которые все люди способны различать. Способность видеть текст, очевидно, необходима для того, чтобы его прочитать и, следовательно, понять его смысл.
Так откуда мы знаем, какие цвета люди различают? Всё дело в контрасте, который, как я упоминал ранее, представляет собой разницу между цветом переднего плана и цветом фона.
В приведённом ниже примере текст слева очень похож на цвет фона (низкий контраст), а текст справа хорошо отличается (высокий контраст) и гораздо легче читается.
Рекомендации по доступности веб-контента (WCAG), разработанные W3C, представляют формулу для расчёта контрастности между двумя цветами, с вычислением коэффициента контрастности.
Коэффициент контрастности варьируется в диапазоне от 1:1 (нет разницы) до 21:1 (максимально возможное значение). Их легко вычислить во многих бесплатных инструментах: нам нравится Tanaguru, Contrast и плагин Stark Sketch.
WCAG точно определяет коэффициенты контрастности для читаемого текста:
Уровень AA: минимальный стандарт
У мелкого шрифта коэффициент контрастности должен быть 4.5:1 или выше
У крупного шрифта 3:1 или выше
Уровень AAA: расширенный стандарт
У мелкого шрифта коэффициент контрастности должен быть 7:1 или выше
У крупного шрифта 4,5:1 или выше
Примечание: как «крупный» квалифицируется не полужирный шрифт размером 18pt (24px) или больше или полужирный размером 14pt (
19px) или больше; в противном случае это «мелкий» шрифт. W3C определяет точку как 1/72 дюйма, а пиксель как 1/96 дюйма, поэтому для преобразования пикселей в точки умножьте значение пикселя на 0,75.
Как мы сделали более доступную цветовую схему
Когда мы поняли, каковы стандарты и зачем они нужны, позвольте рассказать о том, как мы их реализовали на практике.
Вычисление коэффициентов контрастности всех существующих цветов
Проверьте все цвета в существующей цветовой схеме с помощью удобных инструментов, которые я упоминал выше (Tanaguru, Contrast, Stark).
Я обнаружил, что ни один из наших ярких цветов не соответствует стандарту 4,5:1 для текста, хотя мы использовали их для текста на своём сайте. Мы также использовали для текста некоторые светло-серые оттенки. Стало понятно, что придётся скорректировать и цвета, и оттенки серого.
Выбор оттенков серого
Я составил список мест, где у нас на сайте серый текст:
Первичные заголовки, вторичная информация ‘host’ и третичное нулевое состояние
Такой шаблон 1/2/3 довольно распространён в интернете, поэтому удобно начать с него, если мы разрабатываем палитру с нуля.
Тестирование разных оттенков серого путём уменьшения непрозрачности
Нам нужно три оттенка серого, которые достаточно отличаются друг от друга, чтобы назначить им первичный, вторичный и третичный статус, и чтобы они соответствовали стандартам доступности.
Вычисление коэффициента контрастности с помощью плагина Stark Sketch
Используя Sketch, я нарисовал несколько квадратов, заполненных самым тёмным оттенком серого. Я уменьшил непрозрачность (opacity) одного из квадратов на 50% и посмотрел, какой чистый цвет ближе по hex-коду. (Вы можете использовать только opacity для создания разных цветов, но чистые цвета более гибкие, их можно надёжно применять ко всем инструментам и проектам).
Затем рассчитал коэффициент контрастности этого более светлого оттенка, используя плагин Stark. Я случайным образом выбрал 50%, но оказалось, что это в точности соответствует коэффициенту 3:1 на белом фоне. Поэтому я взял его в качестве нижней границы: это будет самый светлый оттенок серого, который мы будем использовать на сайте. Он проходит стандарты уровня AA для большого текста, и его можно использовать для заполнителей полей формы и другого мелкого текста.
Теперь нужно найти значение между 100% и 50% для вторичного текста. Чисто математически 75% кажется хорошим вариантом, но испытав разные оттенки, я остановился на 65%, потому что он в точности соответствует контрасту 4.5:1.
Процесс занимает некоторое время, но просто продолжайте вычислять коэффициенты контрастности, пока не найдёте точное значение цвета, которое будет соответствовать соотношению, к которому вы стремитесь.
Когда у меня было три основных оттенка серого, я использовал тот же процесс для определения еще нескольких оттенков для значков, границ и фона (только не для текста!).
Выбор ярких цветов
Честно говоря, разобраться с серыми было намного проще. Выбор одного базового «чёрного» цвета и изменение непрозрачности для поиска новых значений — довольно простая процедура. Но когда дело доходит до выбора базовых цветов, вы можете изменить что угодно, так что вариантов множество.
В качестве отправной точки я взял нынешнюю палитру, потому что она вполне осмысленная. Наш фирменный цвет не изменится, а другие цвета принадлежат семействам цветов, обычно используемых для веб-состояний: синий для информации, зелёный для успешных операций и оранжевый для предупреждений.
Если Sketch показывает RGB, нажмите на метку RGB, чтобы перейти в режим HSB
Я начал с базового цвета для каждого семейства, Затем отрегулировал значения насыщенности и яркости, чтобы создать цвета того же оттенка, но с разным контрастом.
Опять же, потребовалась длительное тестирование, чтобы найти подходящие цвета, которые совпадают с нужными значениями контрастности. Цветная палитра намного более субъективна; иногда приходилось слегка настраивать оттенки, чтобы они выглядели «правильными» на глаз.
В итоге получилось три оттенка синего и зелёного, которые можно использовать для текста с разными точками контрастности.
С оранжевым пришлось трудно: при затемнении он довольно быстро превращается в коричневый, поэтому мы решили взять только цвет с самым низким уровнем контрастности, с прекрасным горчичным оттенком, и экономно его использовать.
Я не менял базовый фирменный цвет, но сделал две более тёмные версии, которые можно использовать для текста.
Также я отметил некоторые яркие низкоконтрастные оттенки, которые можно использовать только как цветовые акценты для иконок или графического оформления.
Наконец, я создал очень бледные оттенки каждого цвета, которые при необходимости можно использовать в качестве фона.
Подводя итог
В итоге получилась полная цветовая схема, которая теперь соответствует рекомендациям по доступности и предлагает множество вариантов для всех наших потребностей по тексту и UI.
Мы тщательно разложили новые цвета в CSS и до сих пор весьма довольны результатами и улучшенной читаемостью.
До и после
В ходе этого процесса по выбору цветов было много проб и ошибок, но в результате получился читаемый и доступный сайт для всех наших пользователей.
Что контрастность говорит вам о вашем телевизоре?
Коэффициент контрастности телевизора, возможно, является самой большой вводящей в заблуждение функцией, которую вы можете использовать при сравнении телевизоров высокой четкости, поскольку, даже если коэффициент контрастности может быть представлен в разных моделях как идентичный, фактическая контрастность может отличаться. Это несоответствие является результатом отсутствия отраслевого стандарта измерения.
Тем не менее, несмотря на крики некоторых экспертов отрасли, коэффициент контрастности является важной спецификацией для понимания, поскольку он имеет дело со светом, который излучают телевизоры.
Прочитав эту статью, вы поймете, что это такое и когда использовать, чтобы принять лучшее решение о покупке.
Эта информация относится к телевизорам различных производителей, включая, в частности, телевизоры LG, Samsung, Panasonic, Sony и Vizio.
Что такое коэффициент контрастности телевизора?
Допустим, мы находимся в магазине и рассматриваем дисплеи HDTV. Теперь предположим, что на экране есть нечто, имеющее смесь ярких и темных изображений, например, взгляд из темной пещеры на солнечный свет.
Когда мы смотрим на экраны, мы должны заметить различия в деталях между каждой панелью. Одна панель может показывать текстуры на стене пещеры в мельчайших деталях, в то время как другая HDTV может показывать ту же стену в виде сплошного цвета без особой детализации или текстуры.
Вкратце, это коэффициент контрастности телевизора – количество деталей на экране в черном и других темных цветах.
Технически, коэффициент контрастности телевизора измеряет разницу света между самым ярким белым и самым темным черным, который может быть получен на экране при просмотре дисплея, но именно эти более темные изображения отображают больше проблем при воспроизведении.
Как выглядит коэффициент контрастности телевизора?
Как потребитель, вы увидите контрастность, указанную на упаковке продукта и в технических характеристиках.
Примером может служить статический коэффициент контрастности 2500: 1, что означает, что самый яркий белый в 2500 раз ярче самого темного черного. Общее предположение состоит в том, что чем больше это соотношение, тем больше уровней детализации отображается на экране.
Кривый шар состоит в том, что есть два измерения коэффициента контрастности телевизора, таким образом, два набора отношений. Эти измерения называются статическими и динамическими. Они значительно различаются, поэтому важно знать, на кого вы смотрите.
Используя приведенный выше пример, телевизор с коэффициентом контрастности 2500: 1 может иметь динамический коэффициент контрастности 25000: 1. Итак, что лучше? Ну, ни на самом деле. Это разные измерения, поэтому они дают разные результаты. Сравнивать статическое с динамическим – это все равно, что сравнивать яблоки и апельсины.
Что такое статическое и динамическое соотношение контрастности?
Коэффициент контрастности ТВ сообщается потребителям как статический или динамический. Статика также называется родной или на экране. В любом случае, именно здесь контрастность усложняется, и на самом деле потребителю не нужно знать специфику того, как статические и динамические коэффициенты контрастности отличаются друг от друга.
Потребителям действительно нужно знать, какой коэффициент контрастности сообщается – статический или динамический. Многие отраслевые эксперты считают, что статические числа являются более точными или заслуживающими доверия числами, поскольку их методика измерения дает больше результатов «реального мира», чем динамический коэффициент контрастности.
Контрастность ТВ Контраст
Коэффициент контрастности телевизора является одной из самых противоречивых характеристик при сравнении телевизоров от производителя к производителю, поскольку в отрасли нет согласованного стандарта измерения.
Без стандарта мы не знаем точно, как каждый производитель тестирует свои дисплеи и чем их процесс отличается от других производителей. В результате, отраслевые эксперты рекомендуют использовать контрастность только при сравнении телевизоров высокой четкости того же производителя.
Общепринятым среди отраслевых экспертов является то, что статический коэффициент контрастности является более надежным измерением, поскольку он более соответствует тому, как на экране просмотра будет отображаться контент, а не сценарию «что если», в котором используется динамический коэффициент контрастности.
Советы по покупке контрастности ТВ
Используйте следующее в качестве общего руководства для сравнения коэффициентов контрастности между HDTV:
Используйте контрастность только при сравнении телевизоров высокой четкости того же производителя. Например, Sony для Sony, а не Sony для Samsung.
Сравните статическое со статическим или динамическое с динамическим, но не сравнивайте статическое с динамическим.
Помните, что контрастность является лишь одним из многих факторов, которые следует учитывать при покупке HDTV. Для нас коэффициент контрастности был бы ниже в списке нарушителей, потому что измерения не согласованы от производителя к производителю. Вместо этого используйте свои глаза, чтобы определить, соответствует ли контраст вашим визуальным потребностям.