上期內(nèi)容，我們分享了“人眼視覺特性”，通過此概念對(duì)“對(duì)比度”一詞進(jìn)行了深入了解。今天，我們來聊一聊“各種對(duì)比度”，和其在不同環(huán)境下的影響。

  01

  什么是對(duì)比度

  我們知道空間中的每個(gè)物體的每個(gè)點(diǎn)都有它自己的亮度值。如上圖從茶杯反射的光具有一個(gè)亮度值，從茶葉反射的光具有另一個(gè)亮度值，而從茶水反射的光又具有另一個(gè)亮度值。我們將這種亮度級(jí)別之間的差異稱為對(duì)比度。圖像或場景的最高亮度值(Brightness maximum)與最低亮度值(Brightness minimum)之間的比值就是對(duì)比度（Contrast）比值。

  即：C=Bmax /Bmin

 

  當(dāng)沒有差異時(shí)，就沒有對(duì)比度（如第下圖所示），沒有對(duì)比度，你就什么信息也得不到。

  當(dāng)差異像白色和黑色一樣鮮明時(shí)，圖像被認(rèn)為具有最大的對(duì)比度。純黑白圖像（沒有灰色陰影）具有最高的對(duì)比度。

 

  到這里我們就明白了對(duì)比度是用來解釋圖像最亮部分和最暗部分之間差異的值。

  然而，在任何給定的時(shí)間，眼睛只能看到1000:1對(duì)比度。這個(gè)范圍被稱為人眼的動(dòng)態(tài)對(duì)比度范圍或簡稱為人眼的動(dòng)態(tài)范圍，因?yàn)樗闹惦S著時(shí)間的推移而變化。

 

  02

  什么是投影機(jī)的對(duì)比度

  一款號(hào)稱具有極高動(dòng)態(tài)范圍的投影機(jī)可以測量7500:1的動(dòng)態(tài)對(duì)比度，同時(shí)提供1200:1的全開/全關(guān)對(duì)比度，和250:1的ANSI對(duì)比度，這么多對(duì)比度究竟是個(gè)什么玩意，弄暈?zāi)懔藛幔咳缓笤賮韨€(gè)RealBlack對(duì)比度7萬5:1或極致黑對(duì)比度10萬：1，是不是更暈了？ 明確的告訴你，這里面所有的這些對(duì)比度參數(shù)在會(huì)議室/報(bào)告廳使用時(shí)，通通都是沒用的參數(shù)，不要讓他干擾到你！無視它吧，把它扔進(jìn)垃圾桶里。

  為什么說這些參數(shù)都沒用，我們來看看這些參數(shù)都是怎么得來的？首先，所有這些對(duì)比度測量，都是基于全黑的環(huán)境下測量的結(jié)果，對(duì)比度就是最高亮度值與最低亮度值的比值。具體到投影機(jī)，也就是最白和最黑的比值，但是，投影機(jī)不像打印機(jī)一樣是減色法混色，可以的白紙上打印出黑色，投影機(jī)是加色法混色，它是無法投出黑色的，因此，投影機(jī)要出黑色，那就是不出光，不發(fā)亮，這樣在全黑的環(huán)境不就是顯得很黑了嗎？比如下面這樣的，不出光一片漆黑什么都看不到：

  說來容易做來難啊！由于技術(shù)上各種各樣的原因，幾十年過去了，總之到目前為止，我們要讓投影機(jī)不出光不發(fā)亮的時(shí)候還是沒辦法讓他完全不發(fā)光不發(fā)亮。事實(shí)上我們不想讓投影機(jī)發(fā)光的時(shí)候它是這樣子的：

  它總是有那么一些光線忍不住要泄漏出來驅(qū)散我們?cè)诤诎抵械目謶?。這個(gè)時(shí)候我們就拿照度計(jì)測一下這漏光的照度值，比如得到10lux，再測一下最亮的白光照度值，比如是12000lux，那么聰明的你肯定就知道它的對(duì)比度是12000/10=1200:1，這個(gè)1200:1就是所謂的“標(biāo)準(zhǔn)全開/全關(guān)對(duì)比度”，也叫全白/全黑對(duì)比度、靜態(tài)對(duì)比度、幀間對(duì)比度（電影機(jī)用）等等，都是一回事。

  你聰明的腦袋想了想，感覺不太對(duì)勁，我買來投影機(jī)投的畫面不可能要么黑的，要么白的，這樣屏幕上面什么信息都沒有，這個(gè)全開/全關(guān)對(duì)比度好像沒什么意義，除了能說明投影機(jī)漏光有多少之外。我的EXCEL表格、WORD文檔都是黑中有白字，白中有黑字。既然白中有黑，黑中有白，它們肯定會(huì)相互有影響。這就對(duì)了，你能想到的難道專家還會(huì)想不到嗎？于是就有了下面的ASNI對(duì)比度、也叫棋盤格對(duì)比度，幀內(nèi)對(duì)比度，它是這樣來測試的：

  投射一幅4x4方塊黑白相間的棋盤格畫面，分別測量每個(gè)白方塊的亮度和黑色方塊的亮度，然后再把白色方塊的亮度總和除以黑色方塊的亮度總和，就得出了“ANSI對(duì)比度“，你會(huì)發(fā)現(xiàn)因?yàn)楹诎字g的相互滲透，這個(gè)對(duì)比度數(shù)字更變得非常的低，只有200：1。這樣就可以說明圖像有黑有白有彩色的時(shí)候，白的亮度是最多只能是黑的200倍。  那么你又會(huì)問了，那7500:1這么高的動(dòng)態(tài)對(duì)比度又是怎么來的，在實(shí)際當(dāng)中能有什么作用？還是那句話，在會(huì)議室/報(bào)告廳沒有任何作用，無視它的存在就行了。這樣說你心里肯定不服氣，為了讓你心服口服，我決定告訴你真相。真相就是廠家都知道你們這些消費(fèi)者搞不懂這么專業(yè)的術(shù)語，花同樣的價(jià)錢，你肯定就會(huì)想買參數(shù)高的，越高越好，這樣顯得錢就花得越值。把對(duì)比度調(diào)高不就是把全黑時(shí)的漏光弄得越小（分母越小，分子不變），這樣數(shù)字不會(huì)越大了嘛。于是吧，各廠家就八仙過海，各顯神通，想盡各種辦法減小投射全黑畫面時(shí)漏光，比如A廠家把投影機(jī)光路里加個(gè)光圈，當(dāng)你要輸出黑色的時(shí)候我就縮小光圈，輸出全黑的時(shí)候就把光圈縮到最小，這樣漏光不就小多了嗎，原來10lux漏光經(jīng)我這么一折騰，就只有2lux,，對(duì)比度馬上就變成12000/2=6000：1，這真是一個(gè)聰明的辦法！

  又比如B廠家檢測分析你要輸出的視頻/圖像，你要輸出越多的黑色，我就減小越多的激光光源的亮度，要是輸出全黑的畫面，我就把激光光源輸出功率調(diào)到最低，燈泡亮度還怕你降不了下來？漏光還怕小不了？原來10lux漏光經(jīng)我這么一折騰，就只有1.6lux,對(duì)比度馬上就變成12000/1.6=7500：1。這招看著貌似也是個(gè)好辦法！這個(gè)就是所謂的動(dòng)態(tài)對(duì)比度。更有甚者，嫌調(diào)低光源功率還不夠，我干脆把12顆光源燈珠給你關(guān)掉10顆，再把你光圈調(diào)光到小，怎么樣，漏光小到0.12lux，這個(gè)時(shí)候?qū)Ρ榷扔至ⅠR飆升到12000/0.12=10萬:1，這說是所謂的“極致黑“！這就是所謂的”realback“技術(shù)！等等，這個(gè)對(duì)比度數(shù)字高不高，花同樣的錢，買了這么高對(duì)比度投影機(jī)，圖像質(zhì)量肯定特棒，肯定比那個(gè)對(duì)比度只有1000：1的投影機(jī)強(qiáng)太多了，超值吧？！你要這么想，我一巴掌拍死你！你連門都沒摸著，還號(hào)稱專業(yè)人士。你時(shí)刻要知道，這些這么高的對(duì)比度數(shù)字都是在全黑的環(huán)境下測得的。你的會(huì)議室/報(bào)告廳是難道是跟電影院一樣全黑的，拉上窗簾關(guān)了所有的燈開會(huì)嗎？那就看電影好了，還開什么會(huì)，報(bào)什么告？通常會(huì)議室/報(bào)告廳明亮得很，這些這么高的對(duì)比度數(shù)字，然而并沒有什么卵用。我們已經(jīng)知道投影機(jī)實(shí)際上并不能輸出黑色，之所以會(huì)覺得投影機(jī)能投出黑色是因?yàn)橥队皺C(jī)輸出了更亮的白色，根據(jù)人眼的視覺特性，人眼在某一時(shí)刻所能感受到的主觀亮度是以此平均亮度為中心，在較小的亮度范圍內(nèi)就會(huì)有黑——白的感覺，而不是由絕對(duì)亮度來決定黑白感覺。

 

  03

  環(huán)境光對(duì)投影內(nèi)容有什么影響？

  會(huì)議室不可能是全黑的環(huán)境，環(huán)境光是房間中投影所不需要的光，它會(huì)以負(fù)面的方式影響投影。環(huán)境光可以來自房間內(nèi)的任何光源，如頂燈、燈具、窗戶、從發(fā)光表面反射的光線等。在投影機(jī)沒有投射畫面之前，屏前的環(huán)境光照度就是最低的照度，落在投影屏幕上的環(huán)境光將與投影機(jī)發(fā)出的光相競爭，從而沖淡圖像對(duì)比度、色彩飽和度和動(dòng)態(tài)范圍。投影機(jī)投射畫面后最亮的亮度，跟屏前環(huán)境光照度的比值，就是圖像的對(duì)比度，這個(gè)才是真正我們想要的對(duì)比度數(shù)字。在明亮的環(huán)境下，那些各種各樣的超高對(duì)比度數(shù)據(jù)已經(jīng)失去了達(dá)到那些驚人數(shù)字的前提條件。以下圖片說明了環(huán)境光如何影響投影屏幕屏幕上圖像對(duì)比度。

    看這些圖片你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圖像對(duì)比度達(dá)到50:1以上的時(shí)候，你已經(jīng)很難在全黑和黑之間辨別它們的差異了。實(shí)際上自然界中白石膏的反射系數(shù)最大,可達(dá)100%，黑絨的反射系數(shù)最小，只有1%?？梢?大部分景物的對(duì)比度不超過100。當(dāng)平均亮度適中時(shí), 人眼能分辨的最大亮度與最小亮度之比為1000:1; 這也稱為人眼的動(dòng)態(tài)對(duì)比度，而當(dāng)平均亮度很低時(shí), 這個(gè)比值只有10:1 。 如果屏前亮度是l00lux,要達(dá)到7:1的圖像對(duì)比度，那么投影機(jī)投在屏幕上每平米的亮度需要700lux,如果屏幕是150”（16：10 ，3.2米x2米）的話，那么投影機(jī)的鏡頭前的真實(shí)輸出亮度需要達(dá)到700 X 6.4=4480流明以上才能滿足需求。如果你希望能看到更多的細(xì)節(jié)和層次，那就需要更高的圖像對(duì)比度，也就是需要投影機(jī)有更高的亮度輸出。

 

  04

  動(dòng)態(tài)對(duì)比度功能究竟有沒有用？

  深入了解后你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在ANSI對(duì)比度測試中，動(dòng)態(tài)對(duì)比度這個(gè)功能是不會(huì)起任何作用的，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候需要最亮的白光輸出，有最亮白光輸出的時(shí)候，光圈是開到最大的，而不會(huì)減小，也就是你如果投影的是WORD或EXCEL之類的黑白文檔或表格的時(shí)候，動(dòng)態(tài)對(duì)比度幾完全乎不起作用，此外，在高亮的彩色圖像輸出的時(shí)候，對(duì)態(tài)對(duì)比度也不會(huì)起作用。動(dòng)態(tài)對(duì)比度真正會(huì)起作用的時(shí)候是用于播放大部分黑暗視頻場景或圖片的時(shí)候，此時(shí)投影機(jī)會(huì)降低亮度輸出，使用漏光更小，使黑色沉得更深沉，但是，要記住，這僅限于幾乎全黑的環(huán)境中使用。如果在較為明亮的環(huán)境中開啟動(dòng)態(tài)對(duì)比度功能，當(dāng)投射較暗畫面的時(shí)，我們來看看會(huì)發(fā)生什么？

  由于開啟了動(dòng)態(tài)對(duì)比度功能，投影機(jī)檢測到了暗場畫面，于是大幅降低了亮度輸出，圖像對(duì)比度大幅下降，畫面幾乎丟失了層次和細(xì)節(jié)。因此，在較為明亮的環(huán)境中投影機(jī)，切記不要開啟動(dòng)態(tài)對(duì)比度功能。

 

  需要忽略誤導(dǎo)性對(duì)比度規(guī)格

  你可以有一臺(tái)具有很低全開/全關(guān)的對(duì)比度規(guī)格的投影機(jī)，但它有缺有很高的ANSI對(duì)比度。你把一個(gè)動(dòng)態(tài)對(duì)比度2萬:1的A投影機(jī)和50萬:1的B投影機(jī)放在一起比較圖像的時(shí)候，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)A投影機(jī)的黑明顯比B投影機(jī)要更深沉得多，不要驚訝，這是常有的事。換句話說，動(dòng)態(tài)對(duì)比度和全開/全關(guān)對(duì)比度規(guī)格是出了名的會(huì)誤導(dǎo)人。它們幾乎不會(huì)告訴你平均視頻圖像的樣子。如果每個(gè)廠家都發(fā)布ANSI對(duì)比度，這對(duì)于消費(fèi)者來說是非常有幫助的。但是，普通消費(fèi)者對(duì)各種對(duì)比度的區(qū)別幾乎一無所知，毫無疑問，他們只想要盡可能高的對(duì)比度數(shù)字。因此，對(duì)于大部分廠家來說，標(biāo)明ANSI對(duì)比度是致命的，除非廠家迫切希望破產(chǎn)。這也是為什么大部分廠家不標(biāo)明ANSI對(duì)比度的原因。廠家非常明白消費(fèi)者對(duì)對(duì)比度規(guī)格的敏感性，因此為了保持產(chǎn)品的競爭力，他們不得不將對(duì)比度規(guī)格提升到荒謬的水平。全開/全關(guān)對(duì)比度和動(dòng)態(tài)對(duì)比度規(guī)格實(shí)際上對(duì)于消費(fèi)者理解顯示的圖片/視頻的質(zhì)量幾乎沒什么作用，更高的全開/全關(guān)對(duì)比度并不意味著有更多的灰階、更平滑的色彩過渡，絕對(duì)不能簡單的用來比較投影機(jī)。因此，請(qǐng)忽略你今天所看到的對(duì)比度規(guī)格。我們來看一下在剛發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)GBT 36617-2018《 數(shù)字影院質(zhì)量 銀幕亮度、色度和均勻度》中對(duì)各種對(duì)比度的要求。專業(yè)影院對(duì)投影機(jī)的要求是非常高的，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這里根本就沒有所謂的動(dòng)態(tài)對(duì)比度。

  我們知道電影院里放映電影時(shí)除了一些必要的安全出口指示照明會(huì)發(fā)出微弱的光線之外，可以說非?；璋档膱鏊?，標(biāo)準(zhǔn)里只要求順序?qū)Ρ榷龋◣g對(duì)比度、全開/全關(guān)對(duì)比度）達(dá)到1200:1，因?yàn)槿搜墼谌魏谓o定的時(shí)間，眼睛只能看到1000:1對(duì)比度，這樣就會(huì)有全白/全黑的感覺。我們知道自然界中大部分景物的對(duì)比度不超過100，對(duì)于幀內(nèi)對(duì)比度（ANSI對(duì)比度），也就是同一幀（幅）畫面之內(nèi)的黑白對(duì)比度達(dá)到只要求達(dá)到80:1即可還原出幾乎所有物體的層次和細(xì)節(jié)。

 

  我們家的投影機(jī)120萬對(duì)比度，無懼環(huán)境光干擾！

 

  小編

  怎么樣，你沒忍住笑了吧？

  就是這么赤裸裸的欺負(fù)消費(fèi)者不懂對(duì)比度！?。?/span>

  真是武功再高，也怕菜刀，亂刀砍死老師父

  對(duì)比度再高，也怕環(huán)境光，屏前雜亂環(huán)境光淹死了對(duì)比度