Alternative Inbildkontrastmessung

Inhaltsverzeichnis

Alternative Testmethode

Messung der MTF

Auswirkung der Nähe zu den weißen Kästchen

Realbeispiele für verschiedene ADL

Darstellung von Halos

Auswirkung der ADL auf die unteren Stufen

Auswirkungen der ADL auf die Gammakurve

Einfluss auf die Sättigung

ADL Testbild Generator

Inspiriert durch diese Art den Inbildkontrast zu messen, bin ich der Frage nachgegangen, von welcher Größe im Bild der Inbildkontrast eigentlich abhängt. Auf der verlinkten Steite sind Testbilder bereitgestellt, mit denen man ind er Bildmitte den Schwarzwert messen kann, während auf dem Rest des Bildes weiße Kästchen verteilt sind. Die sind so verteilt, dass die Durchschnittliche Leuchtdichte (ADL) definierte Werte ergibt (z.B. 1%, 5%, 10% usw.).

Nun gibt es ja nicht nur Weiß. Man kann dieselbe ADL auch erreichen, indem man die Anzahl oder die Fläche der Kästchen verdoppelt und deren Helligkeitswert halbiert. Zig Kombinationen sind möglich. Ich habe ein paar für 1% erstellt.

Original:

2x so viele Kästchen mit 1/2 des Helligkeitswerts:

5x so viele Kästchen mit 1/5 des Helligkeitswerts:

10x so viele Kästchen mit 1/10 des Helligkeitswerts:

20x so viele Kästchen mit 1/20 des Helligkeitswerts:

Ich habe jeweils in der Mitte den Schwarzwert im Lichtweg meines X7900 gemessen.

Das Ergebnis: der Inbildkontrast ist bei allen Testbildern nahezu identisch. Die Abweichung ist teilweise so gering, dass sie als Messungenauigkeit durchgeht.

Das heißt, es ist nur die Gesamtmenge an Licht entscheidend, um den Schwarzwert um einen bestimmten Wert anzuheben. Bezogen auf Realbilder bedeutet das, dass diese nicht einmal helle Partien besitzen müssen, um den Inbildkontrast zu "schädigen". Zumindest auf diesem Projektor ist das so. Eine allgemeingültige Regel lässt sich aus dieser einen Messreihe natürlich nicht ableiten. Aber vielleicht hat ja noch jemand Lust, das mal bei sich zu hause durchzuspielen.

Hier noch mal die Kurve über verschiedene ADLs mit offener und geschlossener Blende:

Ich hoffe, hier melden sich auch ein paar DLPler und zeigen Messungen.

Zitat von Aries

Gehe ich recht in der Annahme, dass Du den Kontrast über das Verhältnis aus Schwarzwert und *hypothetischem* Weißwert ermittelt hast?

Ja, genau. Weiß habe ich separat gemessen, es ist ja nicht in jedem Testbild vorhanden.

Zitat von Aries

War die dynamische Iris deaktiviert?

Würde eine aktive DI etwas am Ergebnis ändern?

Die dynamische Iris war deaktiviert. Die habe ich, ehrlich gesagt, noch nie aktiviert.

Sie würde das Ergebnis möglicherweise ändern, je nachdem, auf was sie reagiert. Die Regelung muss ja nicht unbedingt auf die durchschnittliche Helligkeit losgehen, sondern ggf. auf eine komplexere Auswertung.

Zitat von ANDY_Cres

Nils kannst du die Datei (bzw. Dateien) einmal schicken ?

Die Originaldateien von Anna & Flo gibt es hier. Meine veränderten Testbilder für 1% sind hier: Kontrasttestbilder 1 Prozent.zip

@alle

Was ich noch vergessen hatte: E-Shift klaut beim JVC nur ca. 4% Inbildkontrast. Und die ISCO bzw. der zylindrische Prismasonic haben auch kaum Einfluss darauf.

Hier kommt die nächste Messreihe. Im Folgenden habe ich den Schwarzwert schrittweise angehoben. Ich wollte untersuchen, ob durch das "Überstrahlen" der weißen Kästchen Details verloren gehen, das Bild also quasi "absäuft". Wenn das so wäre, dürften die unteren Stufen nicht mehr differenziert werden können.

Ich habe also das Vollbild und das 1%-ADL-Bild miteinander verglichen und jeweils den Hintergrund (also das Schwarz) schrittweise um 1 RGB-Wert erhöht.

Wie man sieht, sind beide Kurven absolut parallel (die Beule im Gamma ignorieren wir). Das heißt, es steigt nicht nur der Schwarzwert durch die weißen Kästchen, sondern auch die restlichen Werte im unteren Bereich steigen mit dem korrekten Abstand zueinander. Das finde ich bemerkenswert und hätte ich so nicht unbedingt erwartet. Wahrscheinlich ist das logisch, wenn man die genaue Ursache für den Kontrastverlust bei einer ADL ungleich 0 kennt.

Übrigens sieht man jeden einzelnen Anhebungsschritt im 1%-ADL-Testbild, wenn man sie durchklickt. Das ist also nicht nur messbar, sondern auch deutlich sichtbar. Bei der letzten Stufe (RGB (5,5,5)) ist der Schwarzwert im 1%-ADL-Testbild dreimal höher (im Vollbild 8 mal). Das sieht dann schon deutlich milchiger aus als bei RGB (0,0,0) und entspräche einem Kontrast von ca. 3000:1. Diese Beobachtung bestätigt die Aussage, dass der Schwarzwert auch dann noch eine hohe Relevanz besitzt, wenn kleine, helle Partien im Bild vorkommen.

Zitat von audiohobbit

Nils, welchen Sensor benutzt du?

Reproduzierbarkeit der Schwarzwertmessungen trotz im Lichtweg ist bei den JVCs schon etwas schwierig.

Um ganz sicher zu gehen bräuchtest du natürlich deine Bilder auch jeweils mit Weissfeld.

Ich benutze den i1 Display Pro. Ich habe ohne Diffusor im Lichtweg gemessen, weil dann die Empfindlich enorm ansteigt. Und da uns die Farbtemperatur nicht interessiert, funktioniert das auch. Die Messungen sind damit sehr gut reproduzierbar. Solange man den Sensor nicht bewegt.

Die Originaltestbilder haben auch immer eine Version mit einem größeren, weißen Kästchen in der Mitte. So das man dort direkt Weiß messen kann. Das habe ich vor jeder Messreihe getan.

Zitat von audiohobbit

Die Ursache für den Kontrastverlust dürfte ja Streulicht im Lichtweg sein.

Nimm es mir nicht übel, aber mir ist das im Moment zu viel Spekulation.

Wir wissen es schlichtweg nicht. Beim CRT damals war der schlechte Inbildkontrast z.B. nicht primär durch Streulicht begründet, sondern hatte seinen Ursprung im Phosphor oder Elektronenstrahl. Wir wissen z.B. nicht, ob das Panel nicht auch irgendwie in sich zurückreflektiert. Vielleicht ist die Ursache Streulicht im Lichtweg, vielleicht aber auch nicht. Alles nur Vermutung.

Oder anders: wenn man den Lichtweg schwärzt (was ja schon früher einige getan haben), und das Streulicht dort die primäre Ursache für die Inbildkontrastminderung wäre, dann müsste der Inbildkontrast nach der Optimierung dramatisch ansteigen. Noch mehr: der Kontrast über der ADL dürfte kaum noch fallen. Ich bezweifle stark, dass das so ist. Und wenn es so einfach wäre, hätten es alle Hersteller schon längst getan.

Aber hier helfen uns nur Messungen weiter. Vielleicht meldet sich ja noch jemand, der das mal genau im Gerät untersucht hat...

Zitat von audiohobbit

In dem Zusammenhang wäre es noch interessant zu wissen ob sich der Ort von weissen Kästen im Bild relativ zur Messposition auswirkt.

Ja, das ist definitiv etwas, das Einfluss hat. Zumindest die Halos haben unterschiedliche Positionen. Und wie an anderer Stelle geschrieben, hängt das auch noch vom Lensshift ab. Ich sehe z.B. bei einem mittleren Kästchen einen Halo ganz oben im Bild. Verschiebe ich das Bild per Lensshift, so wandert auch der Halo bzw. verschwindet teilweise sogar. Das heißt, wir haben hier zig Variationen, die man im Grunde gar nicht alle durchmessen kann.

Zitat von audiohobbit

Das Überstrahlen bei JVC findet wohl in kleineren Bereichen statt, auf jeden Fall auf Pixelebene, und etwas größere Strukturen.

Ich versuche die Tage mal, das mit meiner Kamera aufzunehmen und durch einen Waveformmonitor zu jagen.

Zitat von audiohobbit

Was mich noch irritiert ist das messen im Lichtweg ohne Diffusor mit dem i1d3.

Ich meinte ich hätte das mal probiert und sah da nur Blödsinn, und schob das auf die Optik des i1d3. Damit "sieht" er quasi das Projektorobjektiv nur als Punkt, ähnlich wie wir mit dem Auge das sehen wenn wir Richtung Projektor schauen.

Ohne Diffusor reagiert der Sensor sehr empfindlich auf den Winkel zum Projektor. Zwischen 1000 fL und 100 fL reichen meist wenige Grad in der Ausrichtung. Unbrauchbar ist auf jeden Fall die Farbtemperatur, die ist dann stark vom Winkel abhängig. Aber zumindest der Helligkeitsverlauf ist in sich konsistent. Und nur das interessiert uns bei diesen Messungen ja.

Weiter geht's. Ich habe mal die Kamera gezückt und versucht, einen Sinusburst einzufangen. Der besteht aus abwechselnd schwarzen und weißen Pixeln. Das habe ich dann durch den Waveformmonitor gejagt.

Hier die Darstellung des Originalbildes:

Und hier vom Foto direkt von der Leinwand:

Auch wenn sehr viele Unwägbarkeiten in dem Ablauf vorhanden sind wie Fokus und Dynamikumfang der Kamera, Ausrichtung des Bildes usw., so sieht man doch sehr deutlich, wie stark das Bild des Projektors davon abweicht*. Dummerweise kann ich die Amplitude nicht bestimmen, weil zum einen der Dynamikumfang der Kamera nicht ausreicht und zum anderen der RAW-Konverter (Lightroom) unbekannte Veränderungen am Bild durchführt (z.B. untenrum anheben usw.). Vergleichbar wären Projektoren ggf. unter identischen Umständen.

Vielleicht mag mir ja mal jemand ein Foto von seinem DLP schicken, wenn derjenige eine DSRL mit Stativ besitzt. Das Testbild kann ich auf Anfrage besteuern.

*unabhängig von der Amplitude ist das eigentlich die korrekte Form. Denn nach einer sauberen Rekonstruktion mit Tiefpassfilter, muss eine weiche Wellenform vorliegen. Die Frage ist nur, ob die Amplitude nicht schon deutlich abgeschwächt ist.

Zitat von Mankra

Bleiben noch die Reflexionen im Objektiv. Dass das Objektiv die Quelle der Überstrahlungen ist, oder zumindest mitspielt, zeigt, dass es mit dem Lensshift mit wandert.

Das ist für mich nicht so eindeutig. Der auffällige Halo wandert, vom Rest wissen wir nichts. Das hat keiner von uns gemessen. Das können auch zwei getrennte Phänomene sein, die sich überlagern.

Laut Wikipedia kann beim Lensshift auch durchaus noch mehr verändert werden (->Verschiebung der Lichteinheit).

Was für mich gegen das Objektiv als Hauptursache spricht, ist, dass ein Anamorphot den Inbildkontrast kaum verändert. Würde jedes Objektiv prinzipiell den Inbildkontrast drastisch verschlechtern, dann müsste sich das multiplizieren. Tut es aber nicht. Ganz im Gegenteil: mit Anamorphot messe ich sogar leicht höhere Werte. Wahrscheinlich, weil die Kästchen dann weiter entfernt sind und der Sensor ja nur die breiter gestreckte Mitte misst, die dann eben etwas weniger Überstrahlen beinhaltet.

Diese charakteristische Kurve über der ADL ist sicherlich irgendwie erklärbar. Aber einfach nur "Lichtweg" und "Objektiv" ist mir zu einfach. Und vor allem sind das Thesen ohne Belege. Wenn ihr Papers oder Messungen dazu habt, immer her damit.