ISF calibratie
Inleiding
In de verschillende artikelen die op HiFi.nl worden gepubliceerd, vliegen de termen je soms om de oren. Dat geeft natuurlijk niet, want deze termen worden zo duidelijk mogelijk uitgelegd. Maar laatst las ik zelf een artikel en zonder blikken of blozen stond daar de woorden ‘ISF Calibratie’.
In home-cinema zijn ISF, en een ISF Calibratie, uiterst belangrijke begrippen, maar toch hebben weinig fabrikanten en consumenten hiervan gehoord. Wat ISF en een ISF Calibratie inhoudt, zal in dit artikel worden uitgelegd. Wat een ISF calibratie oplevert is echter nog vele malen belangrijker.
U leest achtereenvolgens over de volgende onderwerpen:
1. Fabrieksinstellingen van de weergever
2. Wat kunt u zelf doen?
3. Imaging Science Foundation
4. ISF Calibratie: methode
5. ISF Calibratie: testrapport
6. Het resultaat
Fabrieksinstellingen
Na een ISF calibratie ziet u namelijk de film op uw televisie, projector, plasma of lcd paneel etc., zoals de regisseur en filmmakers deze bedoeld hebben en niet zoals de fabrikant van de weergever u dit wil laten zien. Bijkomend voordeel is dat de levensduur verlengd zal worden van de weergever. Opmerkelijke statements nietwaar, want waarom zou uw televisie of projector verkeerd zijn afgesteld?
Wanneer u naar een winkel gaat om een televisie, lcd of plasma paneel te kopen, zult u snel opmerken dat er daadwerkelijk veel verschil zit tussen de onderlinge merken, zeker wanneer deze allemaal naast elkaar hetzelfde beeld weergeven. De fabrikant van de weergever houdt namelijk rekening met uw smaak. Ja, u leest het goed: smaak! Consumententesten hebben eerder aangegeven dat veel mensen houden van een beeld met warmere kleuren of juist een beeld met een ‘digitale’ look, waar de kleur blauw de boventoon voert. Verder willen we graag een scherp beeld zien, waarbij de randen van objecten duidelijk zijn afgebakend. Natuurlijk heeft de fabrikant hier ook aan gedacht, waardoor er een sharpness instelling op de TV aanwezig zal zijn.
Wat uiteindelijk volgt na de aanschaf van die televisie of projector is dat de weergave van hoge resolutie media, waaronder bijv. DVD niet die kwaliteit geeft, zoals u deze had verwacht. Een gemis aan detail, kleurstellingen die te hard of juist te zacht zijn, digitale foutjes die veel meer in het beeld aanwezig zijn, maar ook een te donker of juist te licht beeld, waardoor de zwart- of witwaardes niet kloppen.
Uw televisie wordt "kaal" geleverd, met vaak de verkeerde instellingen...
Wat kunt u zelf doen?
Wat kunt u zelf doen?
Geen paniek, want u kunt zelf al vele instellingen doen die de beeldweergave al behoorlijk zullen verbeteren. Het beste is om daarvoor een calibratie-DVD te gebruiken. Hiermee kunt u bijvoorbeeld de contrastwaarden en helderheid instellen door middel van de testbeelden. Verder is het verstandig te experimenteren met het uitzetten van sharpness en andere digitale ‘verbeteringen’ van uw weergever. Meer over het instellen van uw video- maar ook audiocomponenten vindt u in het artikel: Home Cinema Instellen.
Wat u echter zelf niet kunt doen, is de afregeling van de ‘grayscale’, oftewel de grijswaarden van een weergever. Dit dient namelijk te gebeuren met gespecialiseerde apparatuur, wat kosten met zich meebrengt en een ervaren specialist. Eigenlijk is het redelijk simpel: de kleur grijs wordt namelijk gemaakt door delen rood, groen en blauw te mengen. Wanneer het aandeel van iedere kleur op het grijsniveau correct is afgesteld, dan worden tevens alle andere kleuren perfect weergegeven. Deze mix van kleuren noemen we kleurtemperatuur en de waardes hiervan worden uitgedrukt in graden Kelvin. Voor video-opname dient de temperatuur te zijn ingeregeld op 6500 graden kelvin, om precies te zijn het D65 punt. Zit de weergever boven deze waarde, dan zal het beeld te blauw zijn, hetzelfde geldt wanneer de weergever onder deze waarde zit, het beeld zal dan namelijk te rood zijn. De Imaging Science Foundation heeft deze video- en industriestandaard voor videomateriaal bepaalt. Meer over deze organisatie wordt in de volgende passage vertelt.
Imaging Science Foundation
Imaging Science Foundation
De ‘Imaging Science Foundation’ (ISF afgekort), houdt zich bezig op vier vlakken:
· Consultancy naar fabrikanten met betrekking tot produktontwikkeling
· Training van dealers m.b.t. calibratie en installeren van weergevers
· Promoten van video verbetering via de media
· ISF Licenties verstrekken aan producten met een hoge performance standaard
Het logo van Imaging Science Foundation
De industrie is constant aan verandering onderhevig: iedere maand worden wel nieuwe producten of verbeteringen van bestaande producten uitgegeven. Denk daarbij aan de plasma-, D-ILA en bijvoorbeeld LCD techniek. Belangrijk daarbij is hoe deze weergevers van videomateriaal werken, welke technieken er worden gebruikt, etc. Educatie naar de ISF gecertificeerde dealers is daarbij van groot belang.
Voorafgaande worden de toekomstig ISF gecertificeerde dealers uitvoerig getraind in de theorie omtrent videomateriaal, grayscaling en het calibreren van displays. Verder staat hier de praktische training van het calibreren centraal. Via een programma van constante training worden alle gecertificeerden in de toekomst voortdurend opgeleid.
Overige disciplines van de Imaging Science Foundation strekken zich uit van het verstrekken van ISF licenties aan producenten die aan de hoge kwaliteitseisen voldoen tot het creëren van betrokkenheid bij de producenten over onderwerpen als grayscale, calibreren, etc .
ISF Calibratie: de methode
ISF Calibratie: methode
De grayscale is helaas niet op het oog af te stellen, er is hiervoor geavanceerde apparatuur nodig die de temperatuur van de grijze vlakken meet om de juiste hoeveelheden primaire kleuren te onderscheiden. Voor videomateriaal heeft ISF bepaald dat het D65 punt de meest optimale beeldweergave geeft. Tijdens het meten worden verschillende grijswaarden gecontroleerd en aangepast ten opzichte van deze standaard. De verschillende waarden zijn onder te verdelen in IRE stappen. IRE is een afkorting voor Institute of Radio Engineers en geeft met waardes van 0 to 100 iedere contrastwaarde weer van diep zwart tot maximaal wit. Hieronder vind je een plaatje van 11 stappen van wit naar zwart, per 10 IRE.
De ISF calibratie kan voor iedere weergever uitgevoerd worden: van televisie tot plasma of lcd scherm en van DLP, D-ILA of LCD projector tot een CRT projector. Aangezien de meetmethode licht verschilt per weergever, zal ik dit ook gescheiden vertellen, hoewel er uitgebreider op in zal worden gegaan bij projectie.
ISF Calibratie: Projector
De home-cinema markt biedt tegenwoordig verschillende projectoren. De belangrijkste groepen laten zich onderscheiden in digitale en analoge projectoren. In een eerdere Hoe Werkt artikel over ‘projectie’ zijn de grootste verschillen van deze diverse projectoren uitgelegd. Van belang is te weten dat de huidige digitale projectoren het diepste zwart niet goed weer kunnen geven. Van belang is dus om vanaf 25-30 IRE de grayscale zo recht mogelijk te krijgen. Een analoge projector, oftewel een CRT projector, heeft net als de televisie hiervan geen last en zal onder bovenstaande IRE waarden ook gecalibreerd kunnen worden.
Voor de meting van de kleurtemperatuur wordt bij projectie gebruik gemaakt van een ‘color analyzer’. In dit geval een Gretag Macbeth Eyeone spectrum radio meter. Verder wordt gebruik gemaakt van een Avia Calibration DVD voor de grijspatronen en van het Milori Colorfacts programma, waarin alle metingen van de ‘color analyzer’ worden opgeslagen en geanalyseerd.
De metingen worden vanaf het scherm geanalyseerd. De reden hiervoor is dat het scherm tevens van invloed is op de uiteindelijke kleurtemperatuur. Hoe hoger de gain (kleur anders dan wit) is, hoe meer de kleur van het scherm naar grijs zal gaan en de uiteindelijke grijswaarden kan verhogen of juist verlagen.
Metingen vanaf de beeldbuis...
Voorafgaande aan de meting worden eerst contrastwaarden en helderheid ingesteld. Daarna wordt de ‘color analyzer’ neergezet en juist afgesteld. Er zal eerst een algemene meting worden gedaan van een aantal grijspatronen, per 10 IRE om de algemene kleurtemperatuur te meten. Dit is de uitgangsbasis voor de calibratie. Wanneer de kleurtemperatuur boven de 6500 graden Kelvin wordt gemeten bevat de grayscale waarschijnlijk teveel blauw en wanneer deze onder de 6500K zit, bevat deze waarschijnlijk teveel rood. Omdat ook groen onderdeel is van de grayscale is het echter niet zonder meer mogelijk alleen te kijken naar blauw en rood. ALLE drie de kleuren moeten in verhouding kloppen.
In het volgende proces worden de metingen opnieuw nagelopen per IRE grijswaarde, waarna tevens d.mv. de instellingen in het servicemenu van de projector de hoeveelheden primaire kleuren worden aangepast, zodat uiteindelijk grijs de juiste maten rood, groen en blauw heeft gekregen.
ISF Calibratie: Televisie, Plasma & LCD scherm
De methode zoals deze hierboven is besproken, is vrijwel gelijk voor het calibreren van een televisie, plasma of LCD scherm. Echter de color analyzer zal nu met een zuignap op de beeldbuis van de televisie worden geplakt.
... en metingen vanaf het scherm
Wat geldt voor digitale projectie, is ook van toepassing op een plasma en LCD scherm. Deze schermen hebben ook nog niet de mogelijkheid om diep zwart weer te geven, waardoor ook hier beneden de 25-30 IRE geen betrouwbare meting kan worden gedaan.
Overige aandachtspunten
Bij de calibratie wordt naast de grayscale ook veel aandacht besteedt aan de gamma curve. Bij een verkeerde gamma curve kan het voorkomen dat er of te veel of te weinig detail in het zwart te zien is, maar ook in de waardes rond de 50-70 IRE van de grayscale kunnen verstoringen optreden. Plasma panelen zijn heel gevoelig voor de afstelling van gamma. Gamma bepaalt voor een groot gedeelte de mate van zwart-detaillering en het is dus belangrijk deze waarde goed te krijgen. Bij sommige televisies is de contrast regeling eigenlijk een gamma-regeling. Het contrast staat dan vaak zo hoog ingesteld dat de standaard gamma waarde rond de 1.5 ligt, terwijl deze tussen de 2.20 en 2.50 hoort te zijn.
De calibratie bestaat dus niet alleen uit het instellen van de grayscale. De contrast instellingen, gamma, en grayscale maken samen 70% van de calibratie uit. Andere aandachtspunten zijn verder o.a. de geometrie en convergentie (bij CRT-projectoren of CRT TV’s) of digitale technieken van de weergever.
ISF Calibratie: testrapport
ISF Calibratie: testrapport
Het testrapport van een ISF calibratie geeft de staat van de projector aan voor- en na calibratie. Als vergelijkingsmateriaal wordt gebruik gemaakt van de D6500 benchmark die de Imaging Science Foundation als videostandaard heeft ingesteld. Hieronder vindt u een voorbeeld van een testrapport van een Philips Pixelplus televisie.
We zien een vergelijking van de instellingen voor aanvang van de ISF calibratie en van daarna. De drie grafieken laten de instellingen zien ten opzichte van het D65 punt.
Chromaticity Coordinates
Laten we beginnen met de waarden vóór calibratie. Wanneer we kijken naar de ‘Chromaticity coordinates’, zien we dat de Pixel Plus televisie te blauw is afgesteld. De verschillende metingen per IRE worden in de linker onderhoek van de grafiek getoond. De D6500 Kelvin benchmark bevindt zich in het midden van de grafiek, waar de hoeveelheden primaire kleuren een eenheid vormen.
Kijken we naar de grafiek na de ISF Calibratie, zien we op de ‘chromaticity’ grafiek dat de meeste metingen per IRE zich bijna exact op de D65 benchmark bevindt. De metingen die zich buiten dit punt bevinden, zijn de metingen onder de 20 IRE. Hier neemt echter de nauwkeurigheid van de sensor ook af.
Temperature Tracking
De temperature tracking grafiek geeft meer duidelijkheid over hoe de televisie is afgesteld ten opzichte van de D6500 graden Kelvin benchmark. Op de x-as zijn de metingen per IRE geplaatst, op de y-as vinden we de graden Kelvin. Zo uit de doos zijn de meting van de grayscale van de televisie erg hoog tussen de 9 en de 10 duizend graden, wat wederom weergeeft dat het beeld te blauw is en hierdoor een meer digitale look heeft gekregen.
De grafiek na de calibratie geeft een duidelijke verbetering aan ten opzichte van de benchmark. De kleurtemperatuur voor iedere IRE geeft een nette meting tussen de boven en onder waarden aan van de benchmark, enkel onder de 20 IRE geeft de meting een afwijking aan ten opzichte van de benchmark. Deels is dit toe te schrijven aan de nauwkeurigheid van de meting beneden de 20 IRE, maar ook aan de weergever. Onder de 20 IRE is de grayscale iets te rood. In de praktijk zal dit echter nauwelijks in het zwartniveau terug te zien zijn.
Color Tracking
De laatste grafiek laat de kleurtemperatuur zijn van de primaire kleuren ten opzichte van de benchmark. In de grafiek van voor de calibratie is zeer duidelijk dat de blauwe kleur een enorme boost heeft gekregen, terwijl de andere kleuren netjes op de benchmark liggen. Na de calibratie is de kleur blauw proportioneel teruggebracht, waardoor de koele uitstraling van het beeld is verdwenen en het beeld van de film werkelijk de handtekening van de regisseur draagt. Ook hier is te zien dat onder de 20 IRE het beeld een lichte boost in de rode kleur heeft.
Het resultaat
Het resultaat
Eigenlijk vind ik het jammer dat ik geen voor-en-na foto’s kan maken om het resultaat te laten zien dat het werkt. Hoewel het een hoog Amazing Discoveries - Home Shopping netwerk gehalte zou hebben, zou iedereen wel kunnen zien hoeveel een correcte grayscale de absolute beeldkwaliteit verbeterd. Als advocaat van de duivel wil ik de sceptici dit nog nagegeven: een betere scartkabel van bijv. Qed of Ixos kost ongeveer 100 euro en geeft een zichtbare verbetering in de beeldkwaliteit bij een televisie. Een ISF calibratie voor een televisie kost ongeveer hetzelfde als de scart-kabel en geeft ten opzichte van het vervangen van de kabel ongeveer een verbetering van 3 keer de verhoging in performance van de scartkabel.
Nu heb ik het resultaat van een calibratie al een aantal keer gezien, zowel op een Philips Pixelplus televisie, als op een Barco 808s CRT projector en diverse digitale projectoren, waaronder de Infocus X1. Het resultaat van de ISF calibratie is goed te zien wanneer een aantal dvd’s bekeken worden die ik al vele malen heb gezien. Hieronder zal ik het resultaat van de calibratie van de Philips Pixelplus televisie beschrijven. Wat direct opvalt na de calibratie was de diepte, het contrast en de kleurbalans van het beeld. Films die ik werkelijk als de achterkant van mijn hand ken, kregen een nieuwe betekenis.
Met veel plezier gingen daarom de eerste 2 animatie films in de DVD-speler, namelijk Shrek en daarna Monsters Inc. Met Shrek viel gelijk de prachtige en gedetaileerde groene tinten op van Shrek zelf maar ook de animatie op zich. Verder zijn roodtinten, nu ook zoals je ze zou verwachten, fluweelrood, of rood-roze, veel meer onderscheid is er te zien in deze tinten.
Bij Monsters Inc, valt direct de prachtige kleur op van Mike, waar ook weer het enorme detail in zijn huid opvalt. Ook de vuurrode kleur van de achterwand in de testkamer, de eerste scène van Monsters Inc, is zoals ik hem nog nooit eerder heb gezien. De kleur spat werkelijk van het scherm, zonder oneerbiedelijk alle andere tinten te overspoelen.
Dit smaakt naar meer.... Brotherhood of the Wolf gaat in de DVD-speler en wederom valt het kleurenpalet op, waarbij de groene tinten op de achtergrond een prachtig contrast bieden voor de rode jassen van de garde. Dit alles zonder de huidstinten die zeer belangrijk zijn op te blazen. Het beeld is veel natuurlijker en neutraler, alsof je zelf door het bos zou kunnen lopen, zoveel natuurlijke diepte wordt na de ISF calibratie weergegeven.
Tot slot
Wanneer u volledig wilt genieten van alle aspecten van een film, is een ISF calibratie in mijn mening niet te vermijden. Een correcte grayscale is de enige manier om DVD en videomateriaal te bekijken zoals de regisseur deze bedoeld heeft. Daarnaast zorgt de juiste contrast- en helderheidinstelling er tevens voor dat uw weergever een langere levensduur zal hebben.
Links
http://www.isfcalibraties.nl
http://www.imagingscience.com/
http://www.highfidelitydiscs.nl/customer/home.php?cat=285 (direct link naar test DVD`s)