آیا "لومن های LED" یک چیز واقعی هستند؟

تلاش برای فهمیدن اینکه امتیاز لومن یک ویدئو پروژکتور به چه معناست، روز به روز سخت تر می شود. برخی از تولیدکنندگان اکنون روشنایی ویدئو پروژکتورهای LED خود را به جای لومن انسی در "LED Lumens" ذکر می کنند. برخی از ویدئو پروژکتورهای LED و لیزری یک ستاره در کنار مشخصات لومن قرار می‌دهند و در پاورقی می‌گویند که رتبه‌بندی آن‌ها براساس مدل‌های مبتنی بر لامپ با همان روشنایی درک شده است. این واقعیت که یک نورسنج مقدار بسیار کمتری را گزارش می‌کند، ضمنی است، اما در واقع هرگز بیان نشده است.

ما از شرکت‌ها پرسیده‌ایم که چگونه به این اعداد روشنایی رسیده‌اند، اما هیچ کدام نتوانسته جزئیاتی را ارائه دهد. تصمیم گرفتیم خودمان به این موضوع نگاهی بیندازیم.

 

کلمه ای در مورد روشنایی درک شده در مقابل اندازه گیری لومن

معمولاً ادعا می شود که ویدئو پروژکتورهای LED و لیزری روشن تر از آنچه اندازه می گیرند به نظر می رسند. دو استدلال رایج برای این موضوع وجود دارد. اولین مورد، اثر هلمهولتز-کوهلراوش (HK) است، مشاهده ای که به قرن نوزدهم باز می گردد. اساساً می گوید که چشم انسان رنگ های اشباع تر و خالص تر را روشن تر می بیند. از آنجایی که LED ها و لیزرها در مقایسه با لامپ ها ممکن است در هر دو زمینه بهبودهایی را ارائه دهند، منطقی است که اثر HK در واقع ممکن است روشنایی درک شده تصاویری که از ویدئو پروژکتورهای LED یا لیزری دریافت می شود را افزایش دهد.

استدلال دومی که برخی سازندگان مطرح کرده اند این است که اکثر نورسنج هایی که برای اندازه گیری روشنایی ویدئو پروژکتور استفاده می شوند، نور LED و لیزر را به دقت اندازه گیری نمی کنند. کونیکا مینولتا، که برخی از پرکاربردترین نورسنج‌ها را تولید می‌کند، موافق است که حداقل حقیقتی در این مورد وجود دارد.

بسیاری از ما از نورسنج های طراحی شده برای ویدئو پروژکتورهای مبتنی بر لامپ استفاده می کنیم. کونیکا مینولتا T-10A نمونه خوبی است. دارای یک حسگر است که شدت نوری را که از پروژکتور در کل طیف مرئی می‌آید اندازه‌گیری می‌کند. سپس روشنایی را بر اساس توزیع شناخته شده انرژی نور در هر فرکانس برای یک لامپ استاندارد و حساسیت چشم انسان در هر فرکانس محاسبه می کند. مزیت این است که این طراحی هزینه ها را پایین نگه می دارد. مشکل این است که LED ها و لیزرها دارای توزیع متفاوت انرژی نور نسبت به لامپ های سنتی هستند. بنابراین متر ممکن است قرائت کمتری برای آن منابع نور بدهد.

به همین دلیل، برخی از سازندگان ویدئو پروژکتور استدلال می‌کنند که برای اندازه‌گیری دقیق موتورهای LED و نور لیزر، به نوع متفاوتی از نورسنج مانند طیف‌سنج بسیار گران‌تر Konica Minolta CL-500A نیاز دارید. CL-500A نه تنها شدت نور کل را اندازه گیری می کند، بلکه توزیع انرژی نور را در سراسر طیف مرئی به جای فرضیاتی در مورد نحوه توزیع انرژی اندازه گیری می کند. و از آنجایی که چشم انسان نسبت به برخی از طول موج ها حساس تر از بقیه است، می تواند روشنایی را بر اساس توزیع واقعی انرژی در هر طول موج محاسبه کند.

 

کنتورها واقعا چقدر تفاوت دارند؟

به منظور مرتب کردن این موضوع، ما دو مجموعه آزمایش را اجرا کردیم. ابتدا، ما از هر دو T10 و CL500A برای اندازه‌گیری روشنایی نه ویدئو پروژکتور با انواع مختلف منابع نور استفاده کردیم، بنابراین می‌توانیم نتایج را با هم مقایسه کنیم. دوم، ما از این نتایج برای جفت کردن هر پروژکتور LED و لیزری با یک پروژکتور مبتنی بر لامپ با روشنایی اندازه‌گیری شده یکسان استفاده کردیم، به طوری که بتوانیم تصاویر را در کنار یکدیگر برای هر گونه تفاوت در روشنایی درک شده مقایسه کنیم.

به‌طور دقیق‌تر، ما از ویدئو پروژکتور مبتنی بر لامپ در هر مورد استفاده کردیم - که به عنوان پروژکتور کنترلی خود از آن یاد می‌کنیم - برای مقایسه با هر پروژکتور LED و ویدئو پروژکتور لیزری. عنبیه دستی پروژکتور کنترلی به ما این امکان را می دهد که خروجی لومن آن را با روشنایی اندازه گیری شده هر LED و ویدئو پروژکتور لیزری برای مقایسه های جانبی تنظیم کنیم. همچنین توجه داشته باشید که اگرچه همه ویدئو پروژکتورهای لیزری در واقع دارای موتورهای نور لیزری فسفر بودند، ما در این مقاله به طور کلی از آنها به عنوان پروژکتورهای لیزری یاد می کنیم.

نه واحد آزمایش پروژکتور ما شامل سه واحد با لامپ، سه واحد با LED، و سه واحد با موتورهای لیزری بود. هر سه پروژکتور LED DLP بودند. از سه پروژکتور مبتنی بر لامپ، دو پروژکتور 3LCD و یکی DLP بود. از سه پروژکتور لیزری، یک DLP، یک 3LCD و یک LCoS داشتیم.

در مورد مترها از یک کونیکا مینولتا CL-500A و یک T10 استفاده کردیم که مدلی است که T-10A در خط تولید کونیکا مینولتا جایگزین آن شد. همانطور که مشخص شد، استفاده از T10 منجر به کشفی در مورد پروژکتورهای مبتنی بر لامپ شد که اگر از T-10A استفاده می‌کردیم نمی‌توانستیم آن را پیدا کنیم.

 

تفاوت خواندن متر در ویدئو پروژکتورهای مبتنی بر لامپ

هنگام استفاده از این دو متر در ویدئو پروژکتورهای 3LCD و LCoS مبتنی بر لامپ، تفاوت کمی در اندازه‌گیری لوکس بین آنها وجود داشت - آنها معمولاً در 1.5٪ از یکدیگر اندازه‌گیری می‌کردند. از سوی دیگر، با ویدئو پروژکتور DLP مبتنی بر لامپ، مترها در اکثر قرائت‌ها 3 درصد یا بیشتر با خوانش T10 به طور مداوم بالاتر متفاوت بودند.

وقتی از نماینده کونیکا مینولتا در این مورد پرسیدم، او گفت که نور تپش سریع ناشی از چرخه رنگ باعث می شود که پروژکتورهای DLP اندازه گیری T10 کمی روشن تر از آن چیزی باشد که چشم انسان آنها را می بیند. CL-500A برای اندازه گیری صحیح این نوع نور پالسی طراحی شده است و بنابراین مقدار کمی پایین تر می دهد.

به طور خلاصه، برخی مترها - از جمله اکثر مدل های فعلی در محدوده 100 تا 200 دلار طبق گفته کونیکا مینولتا - ویدئو پروژکتورهای DLP مبتنی بر لامپ را اشتباه خوانده اند و چند درصد به روشنایی واقعی آنها اضافه می کنند. این تفاوت به اندازه ای نیست که چشم انسان متوجه شود، بنابراین به هیچ وجه عملی قابل توجه نیست. اما زمانی که لومن‌های اندازه‌گیری شده را در یک بررسی مشاهده می‌کنید، به خاطر داشته باشید که اکثر بازبین‌ها از مترهای نوع T10 استفاده می‌کنند که اغلب برای پروژکتورهای DLP مبتنی بر لامپ که 3 تا 4 درصد ارتفاع دارند، لومن‌خوانی می‌دهند.

 

تفاوت خواندن اندازه گیری در پروژکتورهای LED و لیزری

البته سوال بزرگ این است که آیا T10 و CL-500A با ویدئو پروژکتورهای LED و لیزری به طور مداوم خوانش های متفاوتی را ارائه می دهند و اگر بله، چقدر متفاوت است؟ پاسخ یک نه قاطع برای مدل هایی است که ما آزمایش کردیم. در سراسر صفحه، برای سه ویدئو پروژکتور لیزری و سه پروژکتور LED، دو متر میزان روشنایی را در بیشتر موارد 1.5٪ یا کمتر از یکدیگر نشان می دهد. چند قرائت پرت وجود داشت اما هیچ کدام از اهمیت عملی برخوردار نبودند. به طور خلاصه، هیچ تفاوت معناداری بین این دو متر در نحوه تشخیص نور LED و لیزر وجود نداشت.

همه اینها به این معناست که سنجشی که استفاده می‌کند می‌تواند تفاوت ایجاد کند، اما برای اهمیت کافی نیست - حداقل برای اندازه‌گیری استاندارد روشنایی سفید. هنگام اندازه گیری روشنایی رنگ، یک ناهنجاری را تجربه کردیم. تمام اندازه گیری های روشنایی رنگ در هشت پروژکتور از نه پروژکتور اساساً برای هر دو سنجش یکسان بود. با این حال در مدل لیزر DLP، CL-500A روشنایی رنگ را در 56٪ روشنایی سفید اندازه گیری کرد، در حالی که T10 آن را تنها 31٪ اندازه گیری کرد. با در نظر گرفتن میزان روشنایی سفید اندازه‌گیری شده در این مدل در این مدل، تفاوت زیادی وجود دارد. این انحراف ناشناخته باقی می ماند، اما ممکن است مربوط به فسفر خاصی باشد که این ویدئو پروژکتور از آن استفاده می کرد.

ما باید پروژکتورهای لیزری و LED بیشتری را آزمایش کنیم تا بدانیم این نتیجه چقدر رایج است. با این حال، می‌توان گفت که اگر یک پروژکتور روشنایی رنگ کمتری نسبت به روشنایی سفید داشته باشد، حداقل مدل‌هایی وجود دارند که T10 و مترهای مشابه ممکن است روشنایی رنگی کمتری را نسبت به متری مانند CL-500A گزارش کنند.

 

 

اثر HK - آنها در واقع چگونه به نظر می رسند؟

آزمایش اثر HK بیشتر از اندازه گیری روشنایی با متر چالش برانگیز است. ادراک بصری بسیار ذهنی است و عوامل متعددی می توانند بر آن تأثیر بگذارند، از جمله اینکه دقیقاً چه رنگی را دو ویدئو پروژکتور برای یک تصویر مشخص نشان می دهند و هر گونه تفاوت در نسبت کنتراست آنها چیست.

این آزمایش شامل مشاهده هر یک از 52 تصویر، یک به یک، و ثبت این بود که کدام پروژکتور روشن‌تر به نظر می‌رسد، یا توجه داشته باشید که هنگام انجام این کار، از نظر روشنایی برابر به نظر می‌رسند. ما این آزمایش را در یک اتاق تاریک انجام دادیم زیرا در تئوری اثر HK باید در تاریکی آشکارتر باشد زیرا رنگ ها با نور محیط شسته می شوند. ما همچنین با استفاده از یک سطح نور معمولی در اتاق نشیمن در شب با چراغ‌ها دوباره آزمایش کردیم. با این حال، تفاوت قابل توجهی در نتایج با چراغ روشن وجود نداشت. برای سادگی، جدول زیر نتایج آزمایش را با چراغ خاموش نشان می دهد.

جدول زیر نتایج هر شش ویدئو پروژکتور LED یا لیزری را نشان می دهد. هر ردیف تعداد تصاویری که با واحد تست LED یا لیزر روشن‌تر به نظر می‌رسند، چند تصویر در واحد کنترل (که یک مدل مبتنی بر لامپ 3 تراشه با روشنایی رنگ 100٪ بود) روشن‌تر به نظر می‌رسند و چند برابر روشن‌تر به نظر می‌رسند را نشان می‌دهد. تصاویر در هر دو به یک اندازه روشن به نظر می رسیدند. نتایج هر یک از پروژکتورهای LED و لیزری را به ترتیب افزایش روشنایی رنگ به عنوان درصد روشنایی سفید فهرست می کنند.

همانطور که جدول نشان می دهد، برای همه ویدئو پروژکتورهایی که روشنایی رنگ کمتری نسبت به روشنایی سفید دارند، هر مزیت بالقوه ای که از اثر HK به دست می آید، به طور کامل توسط روشنایی رنگ بالاتر پروژکتور کنترلی از بین می رود. به عنوان یک نکته جانبی، اکثر ویدئو پروژکتورهای DLP را می توان به گونه ای کالیبره کرد تا 100٪ روشنایی رنگ را در اختیار کاربر قرار دهد. با این حال، برای این آزمایش ما از کالیبراسیون های پیش فرض کارخانه استفاده کردیم که خروجی نور سفید را به هزینه روشنایی رنگ به حداکثر می رساند. حتی با تنظیمات پیش‌فرض، این اعداد به این معنی نیست که تصویر روشن مناسبی از ویدئو پروژکتور DLP دریافت نمی‌کنید. آنها فقط به این معنی هستند که شما در روشنایی درک شده از اثر HK افزایش نخواهید داشت.

همانطور که اعداد نیز نشان می دهند، هرچه میزان روشنایی رنگ به عنوان درصد روشنایی سفید کمتر باشد، تصاویر بیشتری با ویدئو پروژکتور کنترل روشن تر به نظر می رسند. همچنین هیچ مدرکی برای اثر HK با دو پروژکتور لیزری با رنگ و روشنایی سفید وجود ندارد. در هر دو مورد، اکثریت قریب به اتفاق تصاویر در هر دو ویدئو پروژکتور به یک اندازه روشن بودند.

ویدئو پروژکتور LED با رنگ منطبق و روشنایی سفید برجسته است. در نظر گرفته شد که برای بیش از 75 درصد از تصاویر آزمایشی، روشن تر از ویدئو پروژکتور کنترلی و تقریباً 15 درصد بیشتر روشن تر است. این امتیاز تقریباً به طور قطع به دلیل اثر HK است.

 

نتیجه گیری

تنها با سه ویدئو پروژکتور LED و سه ویدئو پروژکتور لیزری در این نمای کلی، باید مراقب باشیم که نتیجه گیری بیش از حد گسترده نداشته باشیم. با این حال، سه مورد وجود دارد که ما به آنها اطمینان داریم.

اولاً، با ویدئو پروژکتورهای LED و لیزری، سنجش های دقیق تر واقعاً می توانند خوانش های بالاتری نسبت به پرکاربردترین سنجش ها برای اندازه گیری روشنایی ارائه دهند. با این حال، تفاوت در بسیاری از موارد، اگر نه در بیشتر موارد، جزئی است. تنها تفاوت قابل توجهی که در این گروه دیدیم در روشنایی رنگ بود و آن را فقط در یک ویدئو پروژکتور مشاهده کردیم. ما هیچ دلیلی برای شک در اندازه گیری های گزارش شده برای روشنایی سفید بدون توجه به نوع متر مشاهده نکردیم.

دوم، برای ویدئو پروژکتورهای LED و لیزری با رنگ کمتر از روشنایی سفید، روشنایی کمتر واقعی برای تصاویر رنگی تقریباً به مراتب بیشتر از هر افزایش در روشنایی درک شده ای است که ممکن است از اثر HK بدست آورید. برای ویدئو پروژکتورهای DLP، به طور خلاصه، تفاوت بین روشنایی رنگ سفید و رنگ مهم‌تر است.

سوم، برای ویدئو پروژکتورهای LED با روشنایی سفید و رنگ برابر، اثر HK می تواند روشنایی درک شده را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. با این حال، همه ویدئو پروژکتورهای LED سطوح منطبق را برای هر دو ارائه نمی دهند، بنابراین در بررسی ها به دنبال نظراتی باشید که به شما می گویند که آیا این کار را انجام می دهند یا خیر. همچنین به خاطر داشته باشید که اگرچه در نور محیطی روشن یک دفتر نباید هیچ مزیتی از اثر HK مشاهده کنید، اما تفاوت قابل توجهی در روشنایی درک شده بین مشاهده در یک اتاق تاریک و در اتاقی با نور محیطی کم تا متوسط مشاهده نکردیم. .