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Proiettore LCD 4K HDR Epson EH-TW9400 – La prova

Calibrazione SDR

epson 9400 art 3 1 - Proiettore LCD 4K HDR Epson EH-TW9400 - La prova

Attenzione al fatto che il famoso filtro per allargare lo spazio colore entra in funzione con Digital Cinema e Cinema: lo sentite chiaramente perché è motorizzato e fa un rumorino al suo ingresso, anche se Epson, non so perché, non ne localizza la presenza in modo esplicito. Ripeto che a mio parere si possono tralasciare tutti i settaggi che non siano Natural.

Vi riporto i dati di taratura e di ottimizzazione nel mio ambiente, dove un gamma 2.2 è perfettamente adeguato alla riproduzione corretta in SDR. Qui di seguito i grafici, riportanti le misure con Iris dinamico spento e macchina in default.

A riprova di quanto dico in merito al filtro per allargare il gamut (cosa inutile in SDR, per altro) ed alla bontà del modo Natural, vi invito a guardare i dati (che provengono dall’i1 Display, il colorimetro che impieghiamo per le misure insieme al software Calman) e potete leggere da soli che su uno schermo di 3 metri di base il settaggio Natural produce 81.76 cd/mq contro 44 del Digital Cinema, a fronte di un gamma di 2.2 contro 2.14 (questo poca cosa di differenza) e di delta E di 3.7 contro 5.4. Dato che con il preset Natural è anche molto più semplice ottenere dei risultati lineari, non vedo onestamente (tanto più in SDR) motivo per scegliere un’altra strada.

Poi un altro elemento, con il quale mi sono trovato a combattere per cercare di modificarlo in qualunque modo, uscendone sempre sconfitto: l’uso dell’Iris.

Questa macchina è una sorta di regolo calcolatore, in cui i valori di picco del bianco e del nero si spostano, traslando verso destra o sinistra, ma senza mai modificare il loro intervallo. Che vuol dire, in pratica? Se pensate di cambiare valori di calibrazione utilizzando l’apertura dell’Iris, e trovate, per dire, 1000 di bianco e 300 di nero (ovviamente sono numeri a casaccio) con l’Iris su -5, se vi spostate a -10 dell’Iris e trovate 800 di bianco, il nero sarà sempre nello stesso rapporto, ossia leggerete invariabilmente 240, ossia il rapporto sarà sempre di 3.33!

Per avere contezza di ciò, guardate, nei grafici precedenti, il valore del rapporto di contrasto, che rimane sempre praticamente costante intorno ad un valore di 3.000:1, poco più, poco meno: si tratta praticamente dello stesso numero, il che rende evidente che la macchina È quella.

Vi riporto altri due grafici per rendervi evidente la differenza. Non importa qui il tipo di settaggio ed i valori che ne derivano (mi riferisco al valore dell’emissione luminosa e del rapporto di contrasto in valore assoluto), che sono funzione della semplice impostazione. Ciò che conta è che in un caso l’Iris fosse in posizione -12 (il primo grafico) e nell’altro fosse a -18 (il secondo):

Come si può vedere, abbiamo rispettivamente 0.0627 contro 0.0259 cd/mq. per il nero e 28.56 contro 10.17 cd/mq per il bianco, che portano ad un rapporto di contrasto di 456 e 393:1 (che sono praticamente lo stesso numero), un gamma di 2.17 e 2.18 ed un delta E di 1.6 e 2.3. in sostanza, la sola variazione della posizione di chiusura dell’Iris porta ad una traslazione dei livelli e praticamente null’altro.  Quindi, in sostanza, non si può fare altro che scegliere un valore di calibrazione sul quale attestarsi: l’impiego dell’hardware e del software del proiettore non lo modificherà se non in orizzontale, e non riuscirete a migliorarne sensibilmente le prestazioni.

Un limite od un pregio? Per certi aspetti, mi ha fatto impazzire quando stavo cercando di scendere con il livello del nero (da sempre uno dei miei obiettivi di calibrazione) mantenendo una visione godibile con dei livelli di luminosità percepiti accettabili: non ci sono riuscito, perché se tiri in basso il nero, viene giù anche il bianco, e quindi non si riesce a migliorare nulla. Dall’altro lato questa stessa caratteristica può rappresentare anche una garanzia di linearità, nel senso che non si possono fare grandi disastri una volta partiti con il processo ed arrivati ad una situazione ottimale. Essendo la traslazione solo orizzontale, come ho detto, non fate altro che spostarvi appunto a destra o sinistra, ma le prestazioni complessive rimarranno invariate.

Partiamo da una considerazione. Iris dinamico sì o no, e, se sì, Iris dinamico sì o no durante la calibrazione.

So di aver posizione molto diversa sia da quella di Gian Luca Di Felice che di Emidio Frattaroli (direttore di AV Magazine), che si rifiutano di usarlo in sede di calibrazione. Io sono di parere opposto per un semplice aspetto: dato che l’Iris dinamico serve a variare il livello del nero in funzione del contenuto dell’immagine, e dato che un livello del nero diverso in valore assoluto produce una curva del gamma diversa, mi dovete spiegare come sia possibile che, una volta trovata una calibrazione con Iris spento, possiate pensare di usare la stessa azionandolo per abbassare il nero! È abbastanza chiaro che la situazione che avete trovato, sia dal punto di vista dei livelli della scala dei grigi che dell’equilibrio cromatico, sarà pesantemente alterata dalla sua presenza, che andrà a scombinare il tutto. A me sembra decisamente più logico e metodologicamente corretto eseguire la calibrazione nella stessa identica condizione nella quale poi andrete a vedere realmente il proiettore, senza alterare alcunché. Per fare questo e simulare il risultato reale che appare sullo schermo ho incominciato ad usare con profitto dei pattern presentati da Calman ad APL costante con variazioni cromatiche, tali da simulare l’intervento dell’Iris dinamico in una scena reale. E fino a qui ero contento…

Poi è arrivato il TW9400 che mi ha scardinato le certezze. Ho cominciato ad effettuare la calibrazione con questo metodo, e notavo uno strano picco negativo nella curva del gamma ed altre stranezze, che mi hanno reso molto complicata la prima fase di conoscenza e taratura (se ne è accorto Fulvio Cecconi, perché non gli restituivo la macchina che dovevo tenere inizialmente “solo una quindicina di giorni…”). Il problema era serio, e ad un certo punto il dubbio mi è venuto: ma fosse ‘sto marchingegno? Avere sviluppato un’attitudine sperimentale (ciò che distingue un ingegnere da un fisico, come dico sempre a Nicola D’Agostino, che appartiene alla seconda categoria: “Tu dici le cose in teoria, io le faccio in pratica!”) mi ha aiutato nella circolazione del neurone libero che vaga sconsolato nel mio cervello, mi sono fatto una domanda e dato una risposta. Che non è stata la solita, ma suonava più o meno così: “Caro Andrea, stavolta hai sbagliato tutto”. Per dimostrarlo, vi riporto il grafico ottenuto con il pattern di misurazione che usavo (anche qui il settaggio di taratura non ha alcun significato, ciò che conta è la differenza relativa dei due grafici) con l’Iris dinamico in funzione:

Iris High speed Natural 1 1024x241 - Proiettore LCD 4K HDR Epson EH-TW9400 - La prova
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e la stessa misura senza Iris dinamico:

Iris OFF Natural 1 1024x243 - Proiettore LCD 4K HDR Epson EH-TW9400 - La prova
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Non mi pare si assomiglino, che ne dite? Quindi, dato che il rilievo sperimentale era tale da farmi essere molto più d’accordo con la misura in condizioni di Iris spento e che non vedevo nulla di quelle assurde asimmetrie di quando l’ho acceso, sono stati i fatti a farmi cambiare idea. Onestamente, non so darmi una spiegazione: ho pensato ad interazioni con le lamelle del diaframma che si chiude, aberrazioni sagittali dell’ottica, strane interferenze su particolari frequenze sul trattamento superficiale antiriflesso (ammesso che ne esista uno), ma non ho alcuna certezza. Forse l’unica spiegazione ragionevole, che ci è venuta commentando questa cosa con Gian Luca Di Felice, sta nel fatto che potrebbe essere possibile che Epson non abbia aggiornato l’Iris da quando è stato progettato. E ciò è avvenuto quando l’emissione dei proiettori era decisamente più contenuta: allora funzionava bene, oggi, evidentemente, a livelli di emissioni nell’ambito dei 1.000 – 2.000 Lumens, no. E potrebbe non valere la pena di impiegare risorse per un mercato che di certo non è così ampio, non credete? Di fatto, in questo caso funziona così. Non so se sarà così in futuro (probabilmente no) ma per l’Epson è andata in questo modo, e le misure le ho fatte tenendolo spento.

E qui arrivo ad una eccellente conclusione, che vi riporto:

SDR cal dell8 febbraio 2019 1 1024x490 - Proiettore LCD 4K HDR Epson EH-TW9400 - La prova
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Come vedete, la linearità del gamma è eccellente (tenete sempre presente che non si può ricopiare una curva ad andamento logaritmico nell’intervallo 0-10% con una sola misura al 10% stesso dopo quella a zero, ma ne sarebbero necessarie una decina nello stesso intervallo), l’equilibrio RGB fantastico, ed il delta E da riferimento. Sui valori assoluti di nero e bianco discutiamo a breve.

Ma siccome sono cocciuto, ho riprovato ad azionare l’Iris ed a fare una misura in questa condizione (non si sa mai…). La volete sapere la conclusione? Eccola qui:

SDR cal OK del 16 febbraio 2019 2 1024x490 - Proiettore LCD 4K HDR Epson EH-TW9400 - La prova
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Dove sta la differenza, oltre che nell’Iris? Mi sono fatto ingolosire dalla linearità del 9400 ed ho aumentato la potenza della lampada. Che cosa vi devo dire? Non so cosa sia successo, ma evidentemente la condizione di maggior stabilità della macchina ha portato a questi grafici. Si può notare come l’andamento del gamma sia del tutto lineare (la rappresentazione grafica di Calman è diversa solo perché è radicalmente diverso il punto di partenza del livello del nero), la linearità RGB parimenti conservata ed il delta E di 1.4 non è praticamente diverso dal precedente (un valore di 3 risulta essere quello a partire dal quale un occhio umano attento vede delle differenze: al di sotto è solo un puntiglio di misura). Il fatto rilevante è che l’emissione si è più che raddoppiata, ed il livello del nero è sceso decisamente.

Veniamo ora a valutare l’emissione di questo LCD ed il suo livello del nero, partendo da questo dato che per me risulta quasi un’ossessione paranoica, dato che lo metto sicuramente al primo posto nella scala delle priorità per la taratura di un display. Intanto diciamo che tra condizioni di default e di calibrazione passa un rapporto di più di 15 volte tanto: e questo non è indifferente! Ovvio che tale comportamento sia da attribuire all’Iris dinamico, che riesce quindi a chiudere nelle fasi più scure con un’efficacia di 16 volte superiore, perdendo solo 1.5 volte la luminosità massima (basta fare il rapporto tra 0.552 e 0.033 e tra 1543 e 1014!).

Detto questo, diciamo che l’emissione della macchina è di tutto rispetto: se guardate i risultati, aver ottenuto più di 1.000 Lumens in condizioni di calibrazione SDR è qualcosa che anni fa non si poteva nemmeno immaginare. In un certo senso queste nuove macchine, unite forse anche e soprattutto ai televisori (parlo degli OLED, gli altri hanno meno appeal per me…) hanno modificato il mio modo di concepire la calibrazione: anni fa cercavo solo il nero in assoluto, e non mi interessava affatto se l’emissione massima non superava i 200 Lumens. Oggi no: se riesco a salire verso valori più elevati ed il proiettore risponde con una buona linearità (ossia non si sfaldano le alte luci ed il CR 40, ossia il rapporto tra il 40% ed il nero, che simula una situazione media durante la visione di un film, rimane buono anch’esso), non vedo ragione per non spingere in alto la calibrazione. Anche perché il limite che esiste tra un settaggio in SDR ed uno in HDR per un proiettore può non essere così distante, a differenza di un OLED dove questa distanza è elevata e chiaramente avvertibile.

Vi dico anche che i 1.104 Lumens che ho trovato in calibrazione corrispondono a 76,61 nits (cd/mq) sullo schermo. Per i fanatici dell’asserzione che sostiene, in modo irrevocabile, che per riprodurre in modo adeguato l’immagine del cinema sono necessarie 55 cd/mq corrispondenti ai circa 15 f foot Lamberts che l’SMPTE sostenga che rappresentino la base per qualunque impostazione colorimetrica… dico un po’ di cose.

La prima: lo sapete quante di queste raccomandazioni esistono? Ve lo dico io, partendo dalla prima e più famosa, che è la

  • ST 196:2003 – SMPTE Standard – For Motion-Picture Film — Indoor Theater and Review Room Projection — Screen Luminance and Viewing Conditions, che dice che la luminanza al centro di uno schermo cinematografico deve essere compresa tra 12 e 22 foot Lamberts, con 16 fL nominali. Questo livello di emissione luminosa è scelto per evitare fenomeni di flicker con le presentazioni a 48 Hz dei proiettori cinematografici (dell’epoca), che raddoppiavano i 24 Hz originari. Per sistemi a 60 Hz, è accettabile anche una luminanza superiore, dato che l’occhio umano è meno sensibile al flicker a più elevate frequenze. Questa informazione la trovate su un libro (che ho nella mia biblioteca) che si chiama Projection Displays”, Second Edition, John Wiley & Sons, 2008, di Matthew S. Brennesholtz e Edward H. Stupp.

Per la cronaca: lo sapete quale deve essere, secondo questa raccomandazione, la temperatura colore sullo schermo? Dice così: “The white point of the image on the screen should be 5400° Kelvin +600° -200°”. Domanda: ed I nostri 6503°K ai quali puntiamo tutti, dove sono finiti? Si tratta di standard uguali, o forse dovremmo accettare un pochino di flessibilità in più nelle nostre posizioni? Ma andiamo avanti…

Dopo di questa se ne sono succedute parecchie altre (è un eufemismo…), per cui facciamo prima a riportarvi questo documento della stessa SMTPE per renderci conto (si tratta del “Reference – 20F Technology Committee On-Screen Light Measurement Study Group Report”) e vi invito a leggere con attenzione la tabella riassuntiva che trovate a pag. 17 e 18.s

Non so per quale ragione, ma da questo elenco è saltata questa ulteriore raccomandazione, che ho trovato in letteratura:

  • ISO 26431-1 : 2008 (R2017)  DIGITAL CINEMA (D-CINEMA) QUALITY – PART 1: SCREEN LUMINANCE LEVEL, CHROMATICITY AND UNIFORMITY

Questo per farvi capire la vastità della materia, che non è facilmente riconducibile ad un SOLO VALORE, ma nella migliore delle ipotesi stiamo parlando di un INTORNO di questi (cosa che dal punto di vista matematico non è lo stesso…) e che esistono differenziazioni tra cinema analogico e digitale, che bisogna tenere conto del punto di osservazione, che la misura è un fatto medio perché dipende dal cinema, dal numero delle file che questo ospita, dallo schermo e da un insieme di fattori che costituiscono le condizioni cosiddette al contorno.

La domanda come al solito è la stessa: ma qualcuno ha letto e studiato queste raccomandazioni? Lo ritengo abbastanza improbabile, perché se le volete dovete pagare circa 50 dollaroni per scaricarvele. Gratis non si trovano, e quindi credo che a nessuno sia venuta la voglia di leggere realmente tutto il malloppo. Però tutti ne parlano, e si dice che i MASSIMI nits CONCESSI per una ACCURATA e GIUSTA proiezione CON IL CINEMA DIGITALE IN CASA DEVONO essere circa 50. “Bugia”, come diciamo a Roma! Vogliamo studiare? Chi ci garantisce che i maestri del colore di Hollywood operino così? A Cinecittà o in Francia fanno lo stesso? Chi converte il lavoro fatto PER IL CINEMA, non per il CINEMA IN CASA, segue le stesse “regole” che sono solo raccomandazioni? Siamo davvero sicuri che ovunque funzioni così? E poi, dal punto di vista pratico: se scendo in basso con la luminosità massima posso facilmente alterare i colori (lo vediamo in qualunque processo di calibrazione), ma generalmente in alto i “nostri” display sono più lineari. E quindi se saliamo cosa succede? A mio parere PROPRIO NULLA DI MALE, purché sia mantenuto un equilibrio tra le varie grandezze che definiscono la taratura di un display.

E comunque, per la cronaca: i 1.014 Lumens che ho ottenuto sullo schermo di casa, approssimativamente convertiti (il perché del termine ve lo racconto un’altra volta, è un fatto puramente matematico e fisico) in nits, su uno schermo di guadagno approssimativo 1.2 (qualcuno ne ha mai misurato uno per essere sicuro che i produttori non siano a volte un po’ ottimistici?), valgono 22 fL, ossia esattamente il valore MASSIMO RACCOMANDATO da SMPTE. Quindi, rientriamo anche all’interno di questi presupposti parametri di “adeguatezza” anche con un valore così “sparato” per l’SDR…

Tutto questo per dire solo una cosa: andiamoci piano, a dire in modo apodittico, che una cosa DEVE essere così se non siamo sicuri che SIA così!

Dopo questo sproloquio della serie “Lo Stato di New York contro Manuti”, passiamo a qualche considerazione sul livello del nero. Sempre per onestà di analisi, diciamo che con macchine JVC ho letto valori di 10 volte inferiori (ossia, con uno zero in più dopo la virgola), e che non vi potrà mai venire in mente di dire “questo Epson è come un OLED”, per il semplice fatto che non è vero. Ma il valore assoluto di questo LCD è di tutto rispetto, e sufficiente a farmi bullare da solo di quando li chiamavo “Lunga Cecità e Demenza”.

Però, sempre per chiarezza e per non ingenerare false speranze, devo anche dire che questo valore, che ho ottenuto con l’uso di un pattern con una finestra al 18% e di tipo on/off, è a mio parere da intendersi come il massimo (teorico) raggiungibile. Dico questo perché il meccanismo del diaframma automatico non è così veloce da permettere SEMPRE una chiusura veloce verso questo livello del nero. Se ciò avviene ad esempio con i titoli di coda del film al loro termine ed i frames successivi, nei quali come ben sapete viene sempre riportata una schermata nera e questa assomiglia molto al nero (soprattutto su uno schermo di tre metri come il mio) inteso come assenza di luce, nella realtà della proiezione la situazione non è così idilliaca, proprio in virtù di un funzionamento non così veloce e non così impeccabile. Si riesce ad avere un contrasto superiore: ho fatto delle misure, da Garman, sulle tarature veloci che Emidio Frattaroli ha ottenuto ed il suo rapporto di contrasto mi risultava di circa 4.000:1 con circa 670 Lumens massimi, e la differenza rispetto alla mia impostazione si vedeva, a mio parere, chiaramente. Ma onestamente non tanto da giustificare una differenza tra 30.000 e 4.000:1 nel contrasto. Questo, ripeto, perché il funzionamento dell’Iris che dava luogo a questo numero nella realtà non è così efficiente. Il livello assoluto al quale si può arrivare penso che agisca anche sulle prestazioni dell’Iris: nella sede di Garman è stato praticamente impossibile azionarlo, vista la instabilità del suo funzionamento e considerata la instabilità cromatica della taratura che si produce. Come consigli pratici, dopo tutte queste considerazioni, mi sento di dirvi di provare a vedere dove fermarvi con l’Iris (per misurare dove non ha più effetto pratico la sua chiusura), e dopo aver trovato la taratura ottimale (il che non dovrebbe costituire un’operazione troppo lunga) provare ad inserire l’Iris e vedere quanto vi siate allontanati dall’ottimo. Se doveste trovare un buco intorno al 90%, come a me è successo, lasciate perdere subito perché difficilmente ne uscirete. Qualora invece la situazione fosse maggiormente stabile, proseguite e riuscirete a trovare un vantaggio certo.

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Andrea Manuti

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