Article

Search

4K HDR Projectors Brightness

ในปัจจุบันโปรเจคเตอร์ที่เป็นระบบ 4K หรือ UHD HDR เริ่มออกมามากขึ้นในท้องตลาด เนื่องจากความละเอียดของภาพเพิ่มขึ้นเป็นระดับ4K รวมถึงHDRที่เพิ่มความดำและความสว่างของภาพมากขึ้นเพื่อให้ภาพที่ออกมา มีสีสันที่สดสวยงดงามใกล้เคียงธรรมชาติ ดังนั้นความสว่างของโปรเจคเตอร์จึงเข้ามามีบทบาทสำคัญในเรื่องคุณภาพของภาพ4K HDR อย่างที่รู้กันอยู่แล้วว่าสิ่งที่เกี่ยวข้องกับความสว่างของภาพจากโปรเจคเตอร์จะประกอบไปด้วยความสว่างของเครื่องฉาย จอภาพที่ถูกฉายลงไป รวมกันออกมาก็จะเป็นความสว่างของภาพที่ถูกเรียกว่าLuminance ถ้าต้องให้ภาพออกมาดีเครื่องฉายก็ต้องมีแสงสว่างที่เพียงพอสามารถมองเห็นได้ง่าย จอภาพก็ต้องสามารถสะท้อนแสงออกมาได้อย่างเหมาะสมรวมไปถึงแสงสว่างจากสิ่งแวดล้อมก็ต้องไม่มากเกินไปจนรบกวนภาพจากจอภาพ วันนี้เลยจะมาพูดถึงเรื่องความสว่างของโปรเจคเตอร์กันครับ

รูปที่1 ความสว่างของโปรเจคเตอร์มีบทบาทมากในคุณภาพภาพของระบบ 4K HDR

เมื่อเราสนใจที่จะซื้อโปรเจคเตอร์ คุณสมบัติเรื่องความสว่างของโปรเจคเตอร์คำที่ต้องเจอก็คือคำว่า Lumens, Foot Lamberts, nits คำเหล่านี้หมายถึงอะไรลองมาดูกัน คำแรกที่ต้องเห็นบนโฆษณาก็คือคำว่าLumen ซึ่งจะหมายถึงความสว่างที่โปรเจคเตอร์แต่ละรุ่นแต่ละตัวสามารถทำได้ โดยมาตรฐานในขั้นตอนการวัด การทดสอบความสว่างถูกกำหนดโดยAmerican Standards Institute(ANSI)หรือสถาบันกำหนดมาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา ทำให้เรียกกันติดปากว่าANSI Lumen(แอนซี่ลูเมน) พูดง่ายๆคำนี้ก็หมายถึงค่าความสว่างที่ปล่อยออกมาจากตัวโปรเจคเตอร์ ค่าlumenยิ่งมากก็แสดงว่าโปรเจคเตอร์มีความสว่างมากขึ้น แต่ไม่ได้หมายถึงว่ายิ่งมากภาพก็จะยิ่งสวยขึ้นเพราะคุณภาพของภาพจะขึ้นอยู่กับปัจจัยประกอบอย่างอื่นอีกหลายอย่าง รวมถึงก็ต้องพิจารณาวัตถุประสงค์การใช้งานด้วยว่าต้องการใช้งานในงานประเภทไหนเพื่อที่จะเลือกความสว่างที่เหมาะสมภาพที่ออกมาจะได้ไม่ดูมืดเกินไปหรือดูสว่างจ้าเกินพอดีในสภาพแวดล้อมที่กำลังฉายอยู่

รูปที่2 สถาบันกำหนดมาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาหรือที่รู้จักกันในชื่อANSI
รูปที่3 Society of Motion Picture & Television Engineers สมาคมวิศวกรโทรทัศน์และภาพเคลื่อนไหว ชื่อย่อSMPTE

ถ้าจะแบ่งระดับความสว่างออกเป็นกลุ่มคร่าวๆตามLumenก็ประมาณว่า

ระดับ 1000 lumens หรือน้อยกว่า

ความสว่างระดับนี้ถือว่าต่ำ ข้อได้เปรียบสำหรับกลุ่มนี้คือในเรื่องของราคา ถ้าเทียบกับในรุ่นเดียวกันโปรเจคเตอร์ที่มีความสว่างน้อยกว่ามักจะมีราคาที่ต่ำกว่า เหมาะสำหรับงานpresentationที่มีงบจำกัด แสดงอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มืด สำหรับในห้องdedicated home theaterถ้าควบคุมแสงสว่างได้และขนาดจอภาพไม่ได้ใหญ่มากเกินไปก็สามารถใช้ความสว่างระดับนี้ได้ แต่ถ้าอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่ไม่สามารถควบคุมแสงได้ แสงพวกนี้จะกวนทำให้ภาพที่ออกมามีcontrastลดลง ภาพไม่มีความชัดเจน ซึ่งถ้าเกิดปัญหานี้ขึ้นมาก็คงต้องใช้โปรเจคเตอร์ที่มีความสว่างมากขึ้น หรือมีค่าlumenที่สูงขึ้น

ระดับ 1000-2000 lumen

เป็นระดับความสว่างของโปรเจคเตอร์ที่พบได้มากในปัจจุบัน เนื่องจากให้แสงที่เหมาะสมในสถานการณ์ทั่วๆไปในราคาที่เหมาะสมสำหรับคนใช้ทั่วไป ในห้องhome theaterที่ใช้ความสว่างระดับต่ำกว่า1000lumensแล้วยังรู้สึกว่าภาพดูทึมๆไม่มีพลังแม้จะควบคุมแสงได้ดีแล้วก็คงต้องเลือกความสว่างระดับนี้เนื่องจากมีตัวเลือกให้เลือกได้หลายรุ่น หลายแบบ หลายระดับราคาในท้องตลาด และให้คุณภาพของภาพที่ดีมาก ซึ่งความสว่างในระดับนี้ยังสามารถใช้ในงานpresentation ห้องเรียน ห้องสัมมนา ที่ไม่ใหญ่มากได้ด้วย

ระดับสูงกว่า 2000 lumen

โปรเจคเตอร์ในปัจจุบันสามารถทำความสว่างได้สูงมากขึ้น บางตัวสามารถทำได้ไปถึงระดับ 15000lumens ทำให้สามารถสู้แสงได้ ฉายลงบนจอภาพขนาดใหญ่โดยยังคงคุณภาพของภาพได้ดี บางเครื่องสามารถใช้ในโรงภาพยนตร์ขนาดเล็กๆได้เลย สำหรับในห้องhome theaterที่ใช้ระบบภาพเป็นแบบ4K HDRถือว่าเหมาะสมมากเนื่องจากภาพแบบHDRต้องการแสงสว่างที่มากขึ้นกว่าภาพแบบเดิมหรือSDR(Standard Dynamic Range) แต่ก็ต้องระวังในเรื่องความดำไว้หน่อยเพราะโปรเจคเตอร์ที่ให้ความสว่างมากๆบางทีในฉากมืดอาจจะมีแสงรั่วออกมาง่ายทำให้ความดำได้ไม่ดีเท่าไร ทั้งราคาเครื่องโปรเจคเตอร์ที่ให้ความสว่างมากๆมักจะสูงเช่นเครื่องประเภทlaser ทั้งเครื่องจะร้อนมากเวลาฉายต้องดูในเรื่องการระบายความร้อนกับจัดการระบบดูแลรักษาให้ดีด้วย

คำต่อมาที่จะเห็นได้บ่อยๆถ้าพูดถึงในเรื่องความสว่างของโปรเจคเตอร์ก็คือ Foot Lamberts(ftL, fL, ft-L) โดยในโปรเจคเตอร์fL จะเป็นการวัดความสว่างที่สะท้อนออกมาจากจอ เป็นการวัดที่ตั้งขึ้นโดยSociety of Motion Picture & Television Engineers หรือชื่อย่อSMPTE(บางคนเรียกสั้นๆว่าซิมตี้)เป็นหน่วยงานพัฒนามาตรฐานสำหรับการวัดแสงในงานเกี่ยวกับภาพยนตร์ในห้องที่มืด โดยFoot Lambertsเป็นการวัดความสว่างของแสงเป็นแรงเทียนที่สะท้อนออกมาระยะห่าง1ฟุตในพื้นที่1ตารางฟุต เวลาดูspecเครื่องโปรเจคเตอร์ที่ซื้อมาจะไม่มีค่าของFoot Lambertsแต่ส่วนมากจะบอกเป็นค่าของlumenแทนก็เพราะว่าบริษัทไม่รู้ว่าเครื่องนั้นจะถูกนำไปใช้ในสิ่งแวดล้อมแบบไหน ความใหญ่ของจอมากไหม คุณภาพของจอภาพที่รับเป็นยังไงการสะท้อนแสงของจอดีหรือไม่ ทำให้ไม่สามารถที่จะบอกค่าfLได้อย่างแน่นอน แจ้งเป็นค่าlumenจะง่ายกว่าบอกได้เลยว่าโปรเจคเตอร์ตัวนี้สามารถส่องสว่างได้กี่lumenก็ว่าไป แต่ค่าfLจะวัดการสะท้อนออกจากจอภาพ ซึ่งเหมาะสมสำหรับการบอกค่าความสว่างของโปรเจคเตอร์ว่าเมื่อฉายออกมาแล้วตาของเราจะได้รับความสว่างระดับไหน ทำให้สะดวกในการบรรยายค่าความสว่างของโปรเจคเตอร์ว่าความสว่างที่เหมาะสม ให้ภาพออกมาจากจอภาพได้ดีในสภาพห้องที่มืดๆ จะได้บอกได้ว่าความสว่างของภาพในห้องนั้นเหมาะสมสำหรับการชมภาพยนตร์หรือยัง หรือว่ายังต้องการความสว่างของภาพเพิ่มเข้าไปอีก ตามมาตรฐานของSMPTEความสว่างที่แนะนำสำหรับโรงภาพยนตร์ที่ใช้ฟิล์มเมื่อเวลาไม่ได้ใส่ฟิล์มเข้าไป(open gate)ความสว่างควรจะอยู่ที่ 16fL และเมื่อดูภาพเล่นผ่านฟิล์มความสว่างที่เหมาะสมคือ 14fL โดยค่าเฉลี่ยกว้างๆที่แนะนำก็คือถ้าในห้องมืดควบคุมความสว่างได้อย่างน้อยที่โปรเจคเตอร์ควรจะต้องทำได้ก็คือ 12fL มากที่สุดก็คือ 22fL และสำหรับโรงภาพยนตร์ทั่วไปกับห้องhome theaterความสว่างแบบอุดมคติที่แนะนำเลยคือมีค่าเท่ากับ 16fL แต่ถ้าสภาพแวดล้อมควบคุมแสงไม่ได้เหมือนในโรงภาพยนตร์ ก็จะแนะนำให้มีความสว่างประมาณ 50fLกันเลย ขึ้นอยู่กับแสงที่เข้ามากวนด้วยว่ามากหรือน้อยขนาดไหน ส่วนคำว่าnitที่ตอนนี้ได้ยินกันบ่อยขึ้นหลังจากมีระบบHDRเข้ามาก็เป็นหน่วยที่ใช้วัดความสว่างอีกแบบหนึ่ง คล้ายๆกับfoot Lambertและเมื่อเทียบกัน 1ft-Lก็จะเท่ากับ 3.426nits

รูปที่4 Lumensจะบอกถึงความสว่างของโปรเจคเตอร์ที่สามารถทำได้ แต่Foot Lambertsหรือnitsจะออกความสว่างที่สะท้อนออกมาจากจอภาพ
รูปที่5 nitsเป็นการวัดปริมาณแสงเป็นแรงเทียนที่สะท้อนออกมาในระยะ1เมตรเป็นพื้นที่1ตารางเมตร ส่วนfoot lambertเป็นการวัดเหมือนกันแต่ใช้ระยะห่างที่1ฟุตในพื้นที่1ตารางฟุต ดังนั้น1fLจึงมีค่าเท่ากับ3.426nits

คำที่บอกถึงความสว่างของภาพที่ออกมาจากโปรเจคเตอร์อีกคำหนึ่งคือคำว่า Image Luminance ที่จะเป็นการเอาค่าความสว่างของภาพที่วัดออกมาได้คูณเข้ากับค่าการสะท้อนของจอภาพหรือที่ได้ยินกันว่าค่าเกรน(gain)ของจอภาพ ดังนั้นค่าimage luminanceจึงเป็นการบอกถึงความสว่างจริงๆที่สะท้อนออกมาจากจอภาพที่เกิดจากรวมกันของความสว่างของโปรเจคเตอร์และการสะท้อนของจอภาพ โดยจอโปรเจคเตอร์ถ้าเป็นพวกneutral matte whiteปกติก็จะมีค่าgainที่1 แต่บางทีก็อาจจะสูงขึ้นไปเป็น 1.4ทำให้การสะท้อนแสงลงบนจุดที่กำหนดมีค่ามากขึ้นกว่าเดิม สำหรับพวกnegative gainมักจะใช้เพื่อต้องการเพิ่มระดับcontrastของภาพทำให้ความสามารถในการสะท้อนแสงของจอลดลงไปปกติจอพวกนี้จะมีค่าgainอยู่ที่ประมาณ 0.5-0.9 และก็จะมีจออีกประเภทที่เป็นจอแบบสู้แสง ลดการกวนของแสงจากสิ่งแวดล้อมซึ่งก็อาจจะมีค่าgainสูงระดับมากกว่า1.8-2เลย

รูปที่6 เกรนของจอแบบต่างๆ
รูปที่7 ความสว่างของสิ่งแวดล้อมต่างๆ

สำหรับความสว่างของระบบHDRที่แนะนำสำหรับprojectorในห้องhome theaterนั้นก็ยังไม่ได้มีข้อกำหนดที่ชัดเจน ส่วนมากที่มีออกมาก็จะเป็นในทีวีเสียมากกว่าเช่นกลุ่ม UHD Premiumแนะนำว่าถ้าเป็นLCD TVความสว่างก็ควรจะมากกว่า 1000nits ความมืดหรือความดำก็น้อยกว่า0.05nits แต่ถ้าเป็นOLEDความสว่างสูงสุดก็ควรจะมากกว่า540nits ส่วนความมืดก็ควรจะน้อยกว่า0.0005nits เพื่อให้ภาพที่ออกมาใกล้เคียงกับที่ทำอยู่ในห้องpost productionทำให้ได้รายละเอียดทั้งในส่วนเงามืดส่วนที่สว่าง โดยมีความผิดพลาดของภาพไม่มากเกินไป(acceptable artifacts) รวมทั้งความสว่างที่ให้มาก็ต้องสามารถแยกส่วนสีขาวภายในspecualar highlightsได้ แต่ถ้าจะเอาจากมาตรฐานโรงภาพยนตร์ที่เราดูกันอย่างโรงIMAXนั้นความสว่างของภาพก็จะอยู่ประมาณ 28fL หรือสำหรับโรงDolby Cinemaนั้นเวลาฉายภาพHDRก็สามารถทำความสว่างได้ถึง 31.5fL ส่วนContrast ratioไม่ต้องพูดถึงเห็นโฆษณากันไว้ที่ 1,000,000:1เลย และล่าสุดอย่างจอภาพCinema LED Screenนั้นเขาโฆษณาไว้เลยว่าภาพHDRของโรงแบบนี้นั้นรองรับความสว่างสูงสุดได้ถึง 146fL หรือกว่า 500nits แต่อย่าเข้าใจผิดว่าเขาจะฉายความสว่างสูงแบบนี้ตลอดทุกฉากนะ เพราะปกติความสว่างของภาพที่ฉายก็จะอยู่ที่ประมาณ 14-22fL แต่จะมีแค่บางฉากบางจุดของภาพHDRที่จะใช้ความสว่างมากๆเช่นฉากSpecular highlightเพื่อเสริมให้ภาพที่ออกมาสวยงามสมจริงเท่านั้นไม่อย่างนั้นคนดูปวดตาแน่นอน ดังนั้นตอนนี้ถ้าใครจะดูภาพ4K HDRบนโปรเจคเตอร์ลองเช็คความสว่างกันดูซักหน่อยครับว่าความสว่างของภาพที่ออกมานั้นสว่างพอสำหรับภาพHDRหรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในจอที่มีขนาดใหญ่ภาพที่ออกมามักจะมืดลง หรือการใช้จอรูประเภทต่างๆ เพราะจอพวกนี้จะมีการสูญเสียความสว่างไปข้างหลังจอทำให้แสงที่สะท้อนออกมาจากจอเข้าสู่ตาของเราลดลงอย่างมาก ยังไงก็ต้องดูความสว่างของโปรเจคเตอร์ด้วยว่าสามารถให้ความสว่างออกมาเพียงพอหรือไม่ถ้าวัดดูแล้วภาพสว่างไม่ถึง 10fLนี่ก็ไม่แนะนำให้เล่นภาพแบบHDR เพราะจะทำให้ภาพจากหนังที่ดูไม่ค่อยสว่างความสวยงามของภาพลดลงมามากจากที่ควรจะเป็น

รูปที่8 โรงภาพยนตร์IMAXมีความสว่างของภาพก็จะอยู่ประมาณ 28fL
รูปที่9 โรงภาพยนตร์Dolby Cinemaมีความสว่างของภาพก็จะอยู่ประมาณ 31.5fL
รูปที่10 โรงภาพยนตร์Cinema LED Screen มีความสว่างของภาพก็จะอยู่ประมาณ 146fL
รูปที่11จอรูที่เสียงผ่านได้(Acoustic Transparent Screen,AT)แสงส่วนหนึ่งจะผ่านไปยังด้านหลังทำให้ความสว่างของภาพลดลงไป
รูปที่12จอภาพโปรเจคเตอร์ที่มีขนาดใหญ่เมื่อฉายด้วยระบบHDR ต้องดูด้วยว่าเครื่องฉายมีกำลังแรงพอหรือไม่ ไม่อย่างนั้นภาพที่ออกมาจะดูมืดๆทึมๆ
รูปที่13ความสว่างเป็นปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่งที่จะทำให้ภาพHDRนั้นมีความสวยงามน่าดู

ตอนนี้ภาพแบบ4K HDRเริ่มเข้ามามีบทบาทมากขึ้นในวงการhome theaterแล้ว แต่อย่างที่กล่าวไว้ว่าการที่จะได้ภาพHDRที่สวยงามปัจจัยหลักอย่างหนึ่งก็คือเรื่องของความสว่างของภาพ บางทีเราอาจจะมองข้อได้เปรียบของจอโปรเจคเตอร์ว่าได้ภาพจากจอที่ใหญ่ขึ้น สามารถใช้จอรูเพื่อให้สามารถวางลำโพงไว้หลังจอภาพได้โดยมองข้ามเรื่องความสว่างของภาพไปทำให้ภาพHDRลดคุณภาพลงไปมาก ยังไงจะเลือกติดโปรเจคเตอร์ก็ควรจะคำนึงถึงเรื่องนี้ด้วยครับ

Facebook
Twitter
Email
ดาวน์โหลดบทความ 4K HDR Projectors Brightness (PDF)
Picture of ทพ. พงศ์ทิพจักร์ เชื้อเจ็ดองค์

ทพ. พงศ์ทิพจักร์ เชื้อเจ็ดองค์

หมอเอก หมอฟันผู้มีความหลงไหลชื่นชอบในเรื่องHometheater/Homecinema ด้วยความสนใจใคร่รู้ว่าเสียงและภาพในห้อง Hometheater จริง ๆ แล้วควรจะเป็นอย่างไร เลยลงทุนไปเรียนหลายสถาบันทั่วโลกไม่ว่าจะเป็น THX, HAA, ISF, CEDIA, PVA, Meyer Sound Training, Smaart Training นอกจากนี้ก็เคยเข้าไปสัมผัสห้องสตูดิโอ และโรงภาพยนตร์ระดับมาตรฐานของโลกหลายแห่งไม่ว่าจะเป็น Stag theater, Kurasawa Dubbing Stage, Skywalker Sound Studio ของ Lucasfilm/ Pearson Theater,Bear’s Labของ Meyer Sound/ Dolby Cinema™ โดยความรู้และประสบการณ์ที่ได้มานั้นก็ได้นำมาเขียนเป็นบทความลงนิตยสาร และทำสื่อมัลติมีเดียออนไลน์เป็นเวลาหลายปี ตอนนี้ก็ได้นำบทความสื่อต่าง ๆ รวมถึงบทความใหม่ ๆ คลิปวิดีโอใหม่ ๆ ที่จะมีขึ้นในอนาคตมารวบรวมกันไว้ที่ website นี้ เพื่อให้ใครที่สนใจในเรื่องของ Hometheater เอาไว้เสริมความรู้ และเผื่อสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในสถานการณ์ที่อาจจะพบเจอในการเล่นเครื่องเสียงของแต่ละท่านได้