IMPONERAD AV FÄRGAT LJUS?

EPSON VITT PAPPER DIN GUIDE TILL LJUSSTYRKA FÖR FÄRGAT LJUS IMPONERAD AV FÄRGAT LJUS?

2 Vikten av ljusstyrka för färgat ljus (CLO) vid utvärdering och jämförelse av digitala projektorer Det kanske är svårt att tro, men det är inte så länge sedan som den blygsamma overheadprojektorn (OHP) sågs som ett viktigt verktyg som lärare, föreläsare och alla som höll affärspresentationer älskade. Ja, de var allt annat än perfekta och sällan bärbara, men när man använde framför allt svartvita handritade bilder fungerade overheadprojektorn hyfsat. Men framför allt var det enkelt att köpa en och det gick att välja rätt produkt enbart baserat på dess ljusstyrka eller den vita ljusstyrkan. Overheadprojektorns dagar är, tack och lov, förbi sedan länge och den har ersatts av en digital motsvarighet som är ansluten till en stationär eller bärbar dator, ofta trådlöst. En sådan utveckling innebär dock nya utmaningar, inte minst när det gäller att skilja mellan de många olika projektorer som finns idag. Den främsta utmaningen är att i denna tid med otroligt livfulla multimediapresentationer, HD-video och animeringar är enbart ljusstyrka för vitt ljus (som normalt anges i lumen) inte längre det bästa sättet att bestämma sig för vad man ska köpa. I vår mångfärgade värld är faktiskt ljusstyrka för färgat ljus lika viktigt, om inte viktigare. Enligt en studie som utfördes nyligen för Epson av TFCinfo 1, ett ledande marknadsundersökningsföretag som endast fokuserar på den audiovisuella branschen, är 86 procent av innehållet som visas i färg när det gäller köpare av affärsoch utbildningsprojektorer. Studien kring kunders uppfattning och önskemål gällande projektormärken avslöjade också att 40 procent av den här gruppen endast visar innehåll i färg. Utöver detta frågade undersökningen även om inköpsbeteende vad gäller projektorer i en större publik som sträcker sig över hela kanalen. Denna heterogena grupp var överens om många saker, inte minst att bildkvalitet är den viktigaste faktorn när man väljer en projektor (i genomsnitt var det 89 procent som höll med eller höll med helt). Dessutom var det 99 procent av hela gruppen som höll med eller höll med helt att färg är en viktig del av bildkvaliteten. Med tanke på detta och att man tagit fram ett sätt att mäta ljusstyrka för färgat ljus (CLO) som är industristandard (lanserades 2012) är branschen nu medveten om vikten av CLO och dess effekt på bildkvaliteten. Mäta projektorljusstyrka det gamla sättet En projektors ljusstyrka har, traditionellt sett, mätts med en testmetod som utvecklades av American National Standards Institute (ANSI), vilket är anledningen till att man ibland ser att tillverkare anger siffror för ANSI-lumen. Lumen mäter det vita En lumen är ett mått på det totala antalet ljus som avges av en källa, till exempel en digital projektor, det vill säga dess ljusstyrka. Som ett absolut mått är det ganska meningslöst för de flesta, men som ett sätt att jämföra ljusstyrka är ett lumenvärde en bra utgångspunkt. Följande är några referenssiffror: En vanlig glödlampa på 100 watt strålar med 1 600 lumen eller mer Solljuset en solig dag varierar mellan 32 000 och 100 000 lumen per kvadratmeter Ett väl upplyst kontor har ljusnivåer på 400 lumen per kvadratmeter ANSI-testet utvecklades på 1990-talet och det börjar med att kalibrera projektorns kontrast. Sedan mäts ljusstyrkan på ett helvitt fält vid nio specifika platser runtom på bilden och ett genomsnitt beräknas. Detta genomsnitt multipliceras sedan med bildens yta för att få fram projektorns ljusstyrka i ANSI-lumen. När man ska välja en projektor som passar publikens storlek och miljön där den kommer att användas ses dessa siffror för ljusstyrka i lumen som mycket exakta och ett viktigt verktyg. Varför är ljusstyrka viktigt? Allt handlar om att få fram en bild med tydlig definition med avseende på de omgivande ljusnivåerna. Vi kan ta projektorer som köps av konsumenter för hemmabruk som exempel. De används främst för att titta på film och TV av en handfull människor i ett litet rum som är lätt att mörklägga, så i detta fall är 1 3 000 lumen mer än tillräckligt. Affärsanvändare som visar PowerPoint-presentationer behöver normalt mer, särskilt när det gäller spontana presentationer i kontor där det inte går att mörklägga helt. I sådana situationer krävs en ljusstyrka på minst 3 000 lumen och för projektorer som installeras i större rum för större publiker kan siffror på runt 5 000 lumen och högre krävas. I ljuset av detta tar detta vitpapper en mer detaljerad titt på CLO, förklarar varför det är viktigt, hur det mäts och varför det spelar roll. 1 www.tfcinfo.net

3 Vitt är inte alltid rätt Även om lumen-talet talar om hur ljus en projektor är när den visar vitt ljus mäter det tyvärr inte ljusstyrkan för färgat ljus. Beroende på vilken teknik som används för att skapa färgerna (vilket vi strax tar upp mer detaljerat) kan färgljusstyrkan ofta vara mycket lägre än den vita ljusstyrkan, vilket får bilden som helhet att se svagare ut. Varför RGB? De omfattande palettfärger som kan skapas på datorskärmar och av digitala projektorer består av endast tre komponentfärger, rött, grönt och blått, som blandas i olika mängd och intensitet för att lura ögat. Det enklaste sättet att mäta färgljusstyrka är därför att testa ljusstyrkan för var och en av dessa komponentfärger. En svagare bild gör i sin tur presentationerna svårare att se, både i mörklagda miljöer och i miljöer med höga nivåer av omgivningsljus. Det är självklart allt annat än perfekt och det drar ner presentationens innehåll och effekt. Det leder i sin tur till att projektorköpare vill ha modeller med högre lumen-tal än vad som krävs, bara för att få bättre färgbilder. Gul Röd Magenta Grön Cyan Blå Projektorn till vänster (2 700 lumen) har en låg ljusstyrka för färgat ljus (700 lumen) medan den till höger har samma ljusstyrka för färgat och vitt ljus (2 800 lumen vardera) Ljusstyrka för färgat ljus tillsammans med den vita ljusstyrkan är därför en viktig indikator för bildkvalitet. Undersökningen från TFCinfo underströk detta, eftersom bildkvalitet följt av ljusstyrka är de främsta köpkriterierna. Det var dock bara en femtedel (21 procent) av de tillfrågade köparna som förstod att de flesta återförsäljarna endast publicerar siffror för ljusstyrka för vitt ljus, medan resten trodde att lumen-talen som angavs automatiskt omfattade färg. Intressant nog svarade majoriteten i undersökningen från TFCinfo (91 procent) ja på frågan om tillgång till information om färgljusstyrka skulle påverka deras köpbeslut. Denna specifikation är faktiskt så viktig att köparna i genomsnitt skulle betala runt 19 procent extra för ljusare färger. Dessa siffror visar, om inget annat, behovet för återförsäljare att mäta och publicera siffror om färgljusstyrka för sina produkter. Som tur är finns det nu en mätprocess i branschen som tillverkarna kan använda, som har utformats särskilt för att ge projektorköpare en standard för ljusstyrka för färgat ljus. Mäta projektorljusstyrka det moderna sättet Ljusstyrka för färgat ljus kan nu mätas via en publicerad metod som är branschstandard. Standarden lanserades i maj 2012 och bestämmer ljusstyrkan för rött, grönt och blått ljus, de grundfärger som används för att skapa bilder både på datorskärmar och av digitala projektorer. Mätningar av ljusstyrka har inte så stort värde om inte denna standardmetod används när man gör mätningarna, eftersom de då inte kan jämföras på ett tillförlitligt sätt i branschen. CLOmetoden har tagits fram av Society for Information Displays (SID) 2, en globalt erkänd organisation som består av cirka 5 000 skärmexperter som arbetar med att utbilda människor inom skärm- och projektionsbranschen. 2 www.icdm-sid.org

4 Det kompletta dokumentet med standarden för mätning av informationsdisplayer, som innehåller metoden för CLO-testning, kan hämtas utan kostnad från webbplatsen för SID. Som en förklaring till själva testet kan man säga att ljusstyrkan för färgat ljus mäts på nästan exakt samma sätt som ljusstyrkan för vitt ljus. Men i stället för att göra mätningar över ett rutnät med vita block använder man ett rutnät som består av grundfärgerna (rött, grönt och blått). I och med att man har tre komponentfärger används tre olika rutnät. Ljusstyrka (för vitt ljus) gör nio mätningar från de X-punkter som anges i rutnätet. Ljusstyrkan för färgat ljus använder tre rutnät med 9 punkter för att mäta var och en av grundfärgerna. Till följd av detta ökar även antalet mätningar. I stället för de nio mätningar som används för att beräkna standardljusstyrka görs totalt 27 mätningar för att få fram ett värde för CLO. Ett genomsnitt beräknas ur avläsningarna från exempelbilderna för CLO summeras, ett genomsnitt beräknas och multipliceras med bildens yta för att fastställa den totala nivån för färgljusstyrka som, för konsekvensens skull, också anges i lumen. av ett dotterbolag som också heter 3LCD 4 och den licensieras till ett stort antal tillverkare. Till följd av detta finns det, förutom Epson, ungefär 40 tillverkare som erbjuder 3LCDprojekt som, liksom DLP, täcker alla de främsta användningsområdena från hemmabio till affärs- och utbildningsbruk. När det gäller att generera bilder fungerar de två teknikerna på fundamentalt olika sätt, särskilt i fråga om hur de hanterar färger. Dessa skillnader kan ha en stor inverkan på färgens ljusstyrka. Vi tar en titt på vad de omfattar. Hur DLP fungerar Digital Light Processing använder en krets med en reflekterande yta som består av upp till två miljoner mycket små gångjärnsförsedda speglar, som var och en står för en enda pixel. Ljuset från projektorlampan reflekteras från speglarna till ytan på DLP-kretsen mot linsen. Speglarna kan lutas så att de antingen riktar ljuset mot linsen, vilket sätter PÅ en pixel, eller bort från linsen till en ljusabsorberare för att stänga AV pixeln. Detta kan tusentals gånger per sekund. Vad gäller frekvens skapar en spegel som är på oftare än den är av en ljusare pixel, medan en som är av oftare skapar en mörkare pixel. Projektionslins (PÅ) Ljusabsorberare (AV) Ljuskälla Rutnät för mätning av ljusstyrka för vitt ljus (vänster) och rutnät för mätning av ljusstyrka för färgat ljus (höger) De faktiska värdena kan variera, men CLO bör helst ligga nära eller vara samma som ljusstyrkan för vitt ljus angivet i lumen för att ge klara, livfulla färger. Tyvärr är det inte alltid så enkelt att fastställa ett värde för ljusstyrkan för färgat ljus, eftersom en del tillverkare endast anger värden för vitt ljus. Du kan dock göra vissa antaganden baserat på den bildteknik som används i en viss projektor, vilket vi kommer att förklara mer detaljerat. Teknik kan göra en visuell skillnad Hur DLP-spegeluppsättningen fungerar DLP-teknik Bortsett från ett par undantag 3 används främst två tekniker i moderna digitala projektorer: antingen DLP eller 3LCD. DLP är en förkortning för Digital Light Processing (digital ljusbehandling) och använder en kretsteknik som från början togs fram av Texas Instruments men som nu licensieras i stor utsträckning och används i hela branschen för att driva digitala projektorer och andra bildenheter. Det finns DLP-projektorer som passar en mängd användningsområden, från hemmabiobruk till affärspresentationer och klassrumsanvändning, till användning I professionella hörsalar och biosalonger. DLP-kretsen är en sofistikerad ljusbrytare som består av 2 miljoner gångjärnsförsedda speglar Varje spegel kan lutas så att den sätter på eller stänger av sin pixel En DLP-projektor med en krets kräver ett separat färghjul för att skapa de RGB-färger som krävs 3LCD-tekniken utvecklades av Epson och lanserades på 1970-talet. Den marknadsförs och utvecklas 3 Det finns andra mindre bildtekniker som LCoS (Liquid Crystal on Silicon) men dessa har inte tagits med i diskussionen om färgljusstyrka i detta vitpapper 4 www.3lcd.com

5 I bioprojektorer och andra dyra avancerade produkter kan tre separata DLP-kretsar användas, en vardera för komponentfärgerna rött, grönt och blått. Men för att uppnå priser som är rimliga för de flesta affärsanvändarna har de flesta DLP-produkterna endast en krets, vilket gör att ytterligare teknik krävs för att hantera färg. I de flesta fall är mekanismen som används ett färghjul som normalt är indelat i röda, gröna och blå filterområden 5, som snurrar i ljusbanan mellan ljuskällan och DLP-kretsen för att lägga till de färgelement som krävs. Inuti en optisk 3LCD-motor Duk Prisma Dikroiska speglar DLP-krets (med spegeluppsättning) Projektionslins LCD för rött, grönt och blått Ljuskälla Färghjul Inuti en optisk DLP-motor En nackdel med att använda ett snurrande färghjul är att på en DLP-enkretsprojektor kan endast en färg åt gången projiceras, men eftersom hjulet snurrar så fort luras ögat att tro att det ser sammansatta färgbilder. Färghjulets hastighet är avgörande. Om det är för långsamt kan tittarna se så kallade regnbågseffekter, tillfälligt färgflimmer, även om detta främst uppstår med rörliga bilder snarare än med statiska presentationer. Hur 3LCD fungerar Lins Ljuskälla Precis som namnet antyder använder 3LCD-projektorer en uppsättning med tre separata LCD-paneler (Liquid Crystal Display), en vardera för de röda, gröna och blåa komponenterna i en färgbild. Precis som LCD-displayen i en bärbar dator eller färg- TV utgörs varje panel av miljontals flytande kristaller. Man kan tänka sig panelen som en lucka eller persienn, där en flytande kristall i varje panel motsvarar varje pixel i den projicerade bilden. Regnbågseffekter är inte ett problem med 3LCD-projektorer eftersom utdata från LCD-panelerna för de tre färgerna kombineras för att skapa de sammansatta färgbilder som projiceras. LCD-teknik med 2 kretsar Speglar delar upp ljuset i de tre komponentfärgerna (RGB) Tre LCD-paneler låter sedan en exakt mängd ljus passera De tre färgbilderna kombineras med hjälp av ett prisma till en fullfärgsbild Den livfulla bilden med full färg passerar genom en lins och projiceras på en duk Hur tekniken kan påverka färgernas ljusstyrka Om man mäter ljusstyrkan för komponentljuset för rött, grönt och blått från en 3LCD-projektor får man ett resultatvärde som är ljusstyrkan för färgat ljus (CLO). Detta kommer att vara samma som ljusstyrkan för vitt ljus. Alla Epson-projektorer har till exempel identiska lumen-tal för både vitt och färgat ljus, precis som andra projektorer som är baserade på Epsons 3LCD-teknik. Detta är knappast förvånande eftersom 3LCD genererar vitt ljus genom att kombinera de tre komponentfärgerna. Rött, grönt och blått ljus lyser genom sin egen LCD-panel. Sedan öppnas, stängs eller delvis stängs de flytande kristallerna i varje panel för att tillåta varierande mängder ljus att passera och på så sätt styrs hur mycket ljus av varje färg som krävs i den pixeln för att skapa den slutliga bilden. 5 Utöver röda, gröna och blå filter kan färghjul innehålla andra segment som ett vitt (klart) filter, som normalt används för att öka ljusstyrkan

6 DLP-enkretsprojektorer av standardtyp har, på grund av teknikens begränsningar, färgat ljus som endast är ungefär en tredjedel av ljusstyrkan för det vita ljuset, vilket ger mattare färger än 3LCD-projektorer. Eftersom ljusstyrkan för vitt och färgat ljus är desamma får köparna tre gånger så ljusa färger med en 3LCD-projektor 6 som med en jämförbar DLP-projektor med liknande angivna lumen-tal. Majoriteten av DLP-projektorer i affärsklass kan inte uppnå samma nivåer av ljusstyrka för färgat ljus, eftersom de har en vit del i färghjulet som används för att skapa RGB-bilden, framför allt för att stärka den upplevda ljusstyrkan. Till följd av detta blir ljusstyrkan för färgat ljus betydligt lägre än för vitt ljus, ofta så mycket som en tredjedel av ljusstyrkan. Saken blir ännu mer invecklad av att en del DLP-projektorer använder färghjul med filter för mer än bara grundfärgerna. Det finns filter för cyan, magenta och gult, som kan förbättra färgkvaliteten men som minskar ljusstyrkan ytterligare. Det hjälper heller inte till att förbättra ljusstyrkan för färgat ljus eftersom man fortfarande inte kommer upp i det vita ljusets ljusstyrka. Tre gånger så ljus CLO-nivåerna (ljusstyrka för färgat ljus) för 3LCDprojektorer är normalt samma som ljusstyrkan för det vita ljuset om båda mäts i lumen. På DLP-projektorer med en krets kan ljusstyrkan för färgat ljus vara en tredjedel av den vita ljusstyrkan 3LCD-projektorer ger konsekvent upp till tre gånger ljusare färger vid samma lumen-nivå Ljusstyrka mätt i lumen är inte längre den bästa specifikationen för att jämföra projektorer, men branschen har en lång väg att vandra innan effekten av färgat ljus på bildkvaliteten erkänns allmänt av köparna. Endast vit ljusstyrka är inte tillräckligt för att mäta verklig bildkvalitet, medan ljusstyrkan för färgat ljus (CLO) ger projektorköpare den information de behöver för en effektiv jämförelse mellan enheter. Denna information har, fram tills nu, saknats hos alla utom de främsta 3LCD-projektortillverkarna (intressant nog har företag som Epson pratat om CLO i många år). Färgernas ljusstyrka avgörs till viss del av den bildteknik som används i en projektor. 3LCD-tekniken som tagits fram av Epson ger samma nivåer av ljusstyrka för både vitt och färgat ljus. DLP-versionerna med en krets som finns i de flesta projektorerna i affärsklass når oftast inte fram till detta mål och ger endast ungefär en tredjedel av den angivna ljusstyrkan i lumen när det gäller CLO. Detta beror främst på att ljusstyrkan för vitt ljus förstärks på konstgjord väg i sådana produkter. Köpare som kräver bilder med hög kvalitet bör tänka på att 3LCD ger tre gånger ljusare färger jämfört med DLP-modeller med en krets som anger liknande lumen-tal. Mätstandarden för ljusstyrkan för färgat ljus som publicerades i maj 2012 ger slutanvändarna tillförlitliga data som kan användas för att jämföra färgljusstyrkans nivåer, och på så vis bildkvaliteten, hos olika projektorer. Ledande tillverkare, framför allt Epson (som har gjort det en tid), börjar använda CLO-standarden och tar nu med två värden, vit ljusstyrka (ljusstyrka för vitt ljus) och färgljusstyrka (ljusstyrka för färgat ljus), i sina projektorspecifikationer. Publicering av CLOsiffror är dock långt från universellt och projektorköpare bör leta efter och kräva denna information. Och det räcker inte med det för att få en optimal visuell upplevelse bör de se till att ljusstyrkan för färgat ljus är lika hög som ljusstyrkan för vitt ljus på alla projektorer de köper. Slutsats CLO är viktigt för alla projektorköpare Även om det finns många faktorer att ta hänsyn till när man köper en projektor, till exempel upplösning, användarvänlighet, tålighet och bärbarhet, hamnar bildkvalitet och ljusstyrka alltid överst på listan. Ljusa färger ses också som en viktig del av bildkvaliteten, eftersom innehållet blir allt mer färgintensivt och marknaden är redo för ett nytt sätt att se på färg. Mer information finns på: www.epson.eu/clo Bilaga Källor till information om ljusstyrka för färgat ljus: Epsons webbplats om ljusstyrka för färgat ljus: www.epson.eu/clo 3LCD-gruppens guide till ljusstyrka för färgat ljus: www.colorlightoutput.com Webbplats för 3LCD: www.3lcd.com Society for Information Displays (SID): www.sid.org Gratis hämtning av standarden för mätning av informationsdisplayer (IDMS): www.sid.org/lcdm.aspx 6 Jämfört med ledande 1-chip DLP-projektorer för företag och utbildningsverksamheter baserat på data från NPD mellan juli 2011 och juni 2012. Färgljusstyrka (Colour Light Output, CLO) uppmätt i enlighet med IDMS 15.4. Färgljusstyrkan varierar beroende på kundens användning. Mer information finns på www.epson.eu/clo