Perché è importante la calibrazione TV

All'improvviso, i televisori possono apparire leggermente sfocati (grazie a preset a risparmio energetico) o spenti e appariscenti (nelle modalità Store o Vivid). Bastano pochi minuti per sfogliare i menu della TV per risolvere questi problemi e darti un'immagine molto più bella, più facile per gli occhi e più fedele al film o allo spettacolo che stai guardando.

Se si desidera un'immagine perfetta o il più vicino possibile, è necessario calibrare la TV. Puoi farlo da solo: chiunque abbia un lettore Blu-ray può eseguire una calibrazione di base utilizzando un disco di prova come Spears & Munsil HD Benchmark 2.0 per ottenere un'immagine molto migliore. Il disco è un Blu-ray standard, quindi supporta solo video 1080p e non fornisce la calibrazione per contenuti 4K HDR (sebbene Spears & Munsil stia lavorando su un disco di calibrazione Blu-ray Ultra HD 4K HDR).

Per immergersi davvero nelle numerose impostazioni necessarie per ottenere la migliore accuratezza del colore possibile, tuttavia, si consiglia la calibrazione professionale da parte di un tecnico certificato ISF. La calibrazione professionale è un servizio costoso solitamente riservato alle configurazioni home theater personalizzate e richiede sia competenza tecnica che attrezzature specializzate. Qui a PCMag, nel nostro laboratorio, utilizziamo le stesse tecniche di valutazione ISF e le apparecchiature di misurazione per testare e rivedere i televisori.

Cos'è l'ISF?

Joel Silver è il padre della calibrazione televisiva. Non è un'esagerazione; il fondatore di Imaging Science Foundation, Inc. ha influenzato l'intero settore su come perfezionare le immagini televisive e su cosa consentire agli utenti di adattarsi per risolvere i problemi. La TV potrebbe anche avere una modalità immagine calibrata ISF nascosta nei suoi menu e quella modalità è probabilmente il miglior inizio per ottenere un'esperienza di visione accurata e dettagliata.

Silver e ISF sono i nomi più importanti della calibrazione TV da decenni e la certificazione ISF è uno dei principali indicatori che un calibratore sa cosa sta facendo. ISF collabora con i produttori televisivi e le alleanze del settore per definire gli standard di qualità delle immagini e i processi di misurazione e calibrazione. ISF organizza anche un seminario per la certificazione semestrale in tutto il mondo.

Strumenti del mestiere

I calibratori non usano molti strumenti, ma i pochi da cui dipendono sono costosi, rari e vitali per il processo. Gli strumenti più importanti sono i misuratori. Dispositivi come i colorimetri SpectraCal C6 e Klein K-10A misurano esattamente la quantità e il tipo di luce emessa da un televisore. Questi misuratori possono determinare sia la luminanza (la quantità di luce) sia il colore, che sono i due aspetti fondamentali di qualsiasi immagine televisiva.

Tuttavia, non puoi misurare con precisione ciò che sta trasmettendo un televisore se non puoi essere assolutamente sicuro di quale segnale stia ricevendo. Diversi set-top box, hub multimediali e lettori Blu-ray possono elaborare i video in modi leggermente diversi e la minima modifica di quel segnale può annullare completamente il processo di calibrazione.

È qui che entra in gioco l'altro strumento di calibrazione vitale, il generatore di segnali. Questi dispositivi trasmettono segnali video molto precisi a un televisore per la calibrazione. Questo è molto più di bianchi, rossi, verdi e blu per i misuratori; i generatori di segnali vengono caricati con dozzine di schemi di test e grafici per la regolazione visiva e la misurazione automatica delle immagini TV.

Questa attrezzatura costa generalmente più di qualsiasi televisore che stai acquistando. I generatori di segnale DVDO AVLab e Murideo Fresco 6-G si trovano rispettivamente a $ 1.400 e $ 2.500. Il misuratore di colore SpectraCal C6 è disponibile per $ 700, mentre il Klein K-10A molto più preciso è quasi dieci volte più (e anche i contatori più avanzati possono costare quanto un'auto di lusso). Questi dispositivi sono collegati al software CalMAN di SpectraCal, una suite di calibrazione e misurazione che costa anche centinaia o migliaia di dollari a seconda della funzionalità necessaria.

Questi colorimetri devono essere mantenuti e calibrati da soli, di solito misurando e regolando le loro letture rispetto ad apparecchiature ancora più avanzate e precise. Uno di questi dispositivi è lo spettroradiometro Konica-Minolta CS-2000, un misuratore molto ingombrante che costa oltre $ 28.000.

A proposito, questo è ciò che usiamo per testare i televisori nei PC Lab: un colorimetro Klein K-10A, un generatore di segnale Murideo SIX-G e CalMAN. Non solo consentono ai calibratori di modificare la TV per un aspetto migliore, ma ci consentono di misurare le prestazioni della televisione con un livello di precisione che gli utenti domestici non riescono a raggiungere. Abbiamo anche uno spettroradiometro Konica Minolta CS-200, il fratello minore del CS-2000 sopra menzionato, per ulteriori test quando necessario.

La domanda HDR

La calibrazione TV si è storicamente focalizzata sulla sintonizzazione dei televisori per abbinare il contrasto e il colore in base a determinati standard del segnale video, tenendo conto dei limiti della tecnologia di visualizzazione dell'home theater. Tali limitazioni sono state infrante negli ultimi anni, con i televisori ora in grado di superare di gran lunga i limiti di contrasto e colore del passato. Le funzionalità estese richiedono segnali video estesi ed è qui che entrano in gioco l'High Dynamic Range (HDR) e l'ampia gamma di colori.

HDR è un insieme di formati video che inviano molte più informazioni su ciascun pixel a uno schermo rispetto alla gamma dinamica standard, o SDR, video. Il segnale indica a ciascun pixel di diventare più luminoso, più scuro o più colorato. Mentre la stragrande maggioranza dei contenuti 1080p e alcuni contenuti 4K sono ancora SDR, la maggior parte dei nuovi contenuti 4K (e molte versioni moderne di film rimasterizzati) è HDR. L'unica domanda è quale tipo di HDR arriva questo contenuto.

A differenza dei segnali video SDR, che hanno livelli molto definiti di contrasto e colore, l'HDR è disponibile in una varietà di versioni. HDR10 utilizza livelli fissi, solo con intervalli più ampi rispetto a SDR. Dolby Vision utilizza metadati dinamici che regolano i valori in base al televisore specifico su cui è mostrato. HDR10 + utilizza anche metadati dinamici, ma un tipo diverso da Dolby Vision. Poi c'è Hybrid Log Gamma (HLG), che non usa affatto i metadati ma invece una curva gamma regolata in modo che possa funzionare con segnali di trasmissione e TV non HDR.

Questi sono molti formati video diversi per cui calibrare i televisori e le tecniche di calibrazione standard non si applicano necessariamente. La comunità dell'home theater sta sviluppando modi nuovi e migliori per calibrare i televisori con capacità HDR per una varietà di contenuti. Per ora, i metodi seguenti spiegano principalmente le basi dei processi per la calibrazione SDR. Gran parte si applica alla calibrazione HDR, ma poiché i formati continuano a evolversi, queste tecniche si evolveranno con esse.

Ottenere il miglior contrasto

Tuttavia, la calibrazione è molto più che misurare e confrontare i numeri. I televisori devono essere calibrati per la stanza e un soggiorno ben illuminato avrà esigenze di immagine molto diverse rispetto a un sistema home theater personalizzato oscurato. Sia che la tua TV stia combattendo con la luce del giorno che rimbalza sulle pareti bianche o sia sistemata comodamente in una grotta ben arredata, grigio scuro è la differenza che determina il tipo di luce e colore che deve spegnere. In ambienti luminosi, la gamma (spiegata di seguito) potrebbe essere regolata su una curva bassa e i colori potrebbero essere saturi un po 'per distinguersi dalla luce ambientale. In una stanza buia, una curva gamma più alta può aiutare a preservare i dettagli dell'ombra rispetto al livello di luce inferiore.

La calibrazione professionale è un processo abbastanza lungo che inizia con le modifiche più ampie e universali che è possibile apportare alle impostazioni delle immagini di un televisore e le restringe costantemente. Ciò garantisce che le modifiche apportate successivamente non annullino le modifiche apportate in precedenza, evitando che il processo diventi un ciclo infinito di regolazione e verifica. C'è ancora una buona dose di questo, però; essere accurati richiede di assicurarsi che i numeri ottenuti siano coerenti tra le modifiche.

Prima di regolare l'immagine della TV, è necessario assicurarsi che la TV elabori tale immagine correttamente. Ciò richiede il controllo della geometria dello schermo o il modo in cui un televisore visualizza un segnale che riceve. Se il segnale non corrisponde alla risoluzione nativa della TV, deve essere allungato o ritagliato per adattarsi, e ciò significa che la TV deformerà l'immagine. Questo può cambiare selvaggiamente l'aspetto dei modelli di test e dei grafici utilizzati per calibrare la TV, motivo per cui è fondamentale assicurarsi che la geometria sia corretta prima di effettuare qualsiasi altra regolazione. Per i generatori di segnali, ciò significa garantire che l'uscita corrisponda al televisore. Per la stessa TV, significa assicurarsi che la modalità Zoom (o Aspetto o Dimensione) sia impostata sulla riproduzione dell'immagine 1: 1 nativa e che l'immagine non venga ritagliata (un effetto comune noto come overscan) o allungata in qualsiasi modo. Una volta impostato, è possibile procedere con la calibrazione.

Come l'immagine televisiva stessa, il processo di calibrazione può essere separato in due metà: luce e colore. Per prima cosa devi regolare la quantità totale di luce emessa dalla TV, quindi puoi modificare ogni singolo colore in base alla luce che è impostata per produrre.

L'emissione luminosa inizia con la sorgente luminosa della TV. Per gli LCD, di solito si tratta di un sistema di retroilluminazione a LED. Per i proiettori, questa è una lampada. Per i televisori OLED, sono gli stessi OLED. In tutti i casi, questo è definito da un'impostazione di Retroilluminazione o Luce OLED. È effettivamente la manopola del volume di quanta luce emette la tua TV. Questa impostazione influisce su tutto ciò che la TV mostra.

Dopo aver regolato il volume della luce, i calibratori devono impostare i limiti di quella luce. Queste sono le impostazioni di Luminosità e Contrasto. La luminosità determina il livello di nero dell'immagine, mentre il contrasto determina la massima luminosità del bianco (le etichette sono certamente controintuitive). La calibrazione della luminosità e del contrasto si assicura che il bianco e nero sia impostato dove dovrebbe essere. In altre parole, impostano gli estremi di luce e buio nel volume di luce offerto dall'impostazione della retroilluminazione.

I segnali digitali a gamma dinamica standard hanno impostato il valore di 16 come nero e 255 come bianco, e qualsiasi cosa inferiore a 15 e superiore a 256 è spazio di manovra. Questo valore cambia con un intervallo dinamico elevato, che espande l'intervallo da 64 a 970 (10 bit) e da 256 a 3.760 (12 bit). Ci sono più valori tra bianco e nero, insieme a più valori di spazio tra il nero e il bianco.

Con la retroilluminazione, la luminosità e il contrasto impostati, il passaggio successivo consiste nel controllare la gamma della TV. Se la retroilluminazione è il volume complessivo di luce e luminosità e contrasto sono gli estremi impostati della luce, gamma è il modo in cui una TV passa dal bianco al nero al variare del segnale. La gamma è una regolazione importante per qualsiasi display digitale.

L'occhio umano non vede la luce a passi lineari. Percepiamo i cambiamenti nella luce in modo diverso rispetto al semplice riconoscere che il doppio della luce è il doppio della luce. Le regolazioni gamma modificano la progressione della luce su uno schermo in modo che appaia più naturale che se i livelli di luce aumentassero a passi regolari e coerenti.

La regolazione delle curve gamma è molto importante per calibrare la TV in base alla stanza. Le curve più alte sembrano scure, ma negli ambienti teatrali che bloccano intenzionalmente la luce per offrire l'esperienza più coinvolgente, lasciano che i dettagli dell'ombra emergano molto più chiaramente mantenendo le luci facilmente distinguibili e non spente. In una stanza illuminata, i dettagli dell'ombra scompaiono in tutta la luce ambientale usando quella curva. È necessaria una curva gamma inferiore, che rende l'immagine più chiara per far passare quei dettagli. Le ombre escono per gli spettatori e le luci sono abbastanza luminose da essere viste facilmente, quando quelle stesse luci che usano quella curva inferiore appaiono spente e omogeneamente luminose in un teatro domestico oscurato.

Calibrazione del colore e lavoro professionale

La retroilluminazione, la luminosità e il contrasto possono essere facilmente regolati dagli utenti utilizzando un disco di test Blu-ray da $ 30. Il disco di calibrazione Spears & Munsil ha tutto il necessario per eseguire questi controlli di base. Dopo questi passaggi, tuttavia, sono necessarie attrezzature e competenze per calibrare i colori per renderli più precisi.

Con la quantità di luce che una TV emette correttamente calibrata, è possibile regolare i singoli colori. Questa parte del processo inizia non con i rossi, i verdi o i blu, ma con i bianchi. Il bianco può variare selvaggiamente in base alla temperatura del colore e ciò che potrebbe sembrare bianco da solo potrebbe essere leggermente rosa, blu o verde se misurato con precisione da un metro. I calibratori misurano il punto bianco e lo regolano in base a quanto è vicino al vero bianco in base al misuratore. Ciò può comportare la modifica individuale dei canali rosso, verde e blu per il bianco tra più punti di luminosità.

Il bilanciamento del bianco è necessario non solo perché i bianchi appaiano bianchi, ma poiché ogni colore emesso dalla TV è influenzato da quei bianchi; è un punto di partenza da cui i televisori sporgono da una ruota in varie direzioni verso gli estremi di rossi, verdi e blu, mescolandoli per produrre i milioni di colori di cui è capace una TV. Durante questo processo, vengono misurati diversi livelli di luminanza per la calibrazione. Con una luminanza inferiore al picco, i bianchi diventano grigi, il che rende la procedura una calibrazione in scala di grigi. Il calibratore passa da grigio a scuro sempre più scuro, utilizzando tutti gli incrementi disponibili offerti dalla TV. Questo può essere semplice come la calibrazione a due fasi, che regola il grigio chiaro e il grigio scuro (livelli di grigio di circa il 30 percento e il 70 percento) o granulare come la calibrazione a 10 o 20 gradini, che accetta tutte le misurazioni e modifica i singoli canali di colore ogni passo del cammino.

Dopo che i bianchi e i grigi sono stati regolati per renderli il più precisi possibile, può iniziare la calibrazione del colore effettiva. A questo punto, il gioco di gambe svolto nei passaggi precedenti ha portato la TV il più vicino possibile alla perfezione, con la speranza che si traduca in una quantità minima di modifica dei colori. Questo passaggio prevede la regolazione individuale dei colori primari (rosso, verde e blu) e secondari (ciano, magenta e giallo).

L'ottimizzazione di sei colori potrebbe sembrare più semplice rispetto all'ottimizzazione di 10 o 20 tonalità di grigio, ma ogni colore ha più variabili che devono essere guardate. Ogni colore ha tonalità (il tipo di colore), saturazione (la quantità di colore) e luminanza (la quantità di luce emessa insieme al colore). I calibratori controllano ciascuno di questi valori mentre misurano costantemente la TV, assicurando che non solo ogni rosso sia la giusta tonalità di rosso, ma che ci sia abbastanza di quel rosso ed è abbastanza luminoso da dare un'immagine bilanciata.

Con tutte queste impostazioni modificate e l'immagine TV controllata e ricontrollata sia visivamente che con un misuratore, la calibrazione è finalmente terminata. Il processo potrebbe richiedere alcune ore, ma una volta terminato puoi essere certo che la tua TV sta visualizzando la migliore immagine possibile. I livelli di luce sono bilanciati, i bianchi e i grigi sono neutri e i colori sono realistici come il tuo LCD, OLED o proiettore possono renderli.