Nel corso del presente articolo focalizzeremo la nostra attenzione sull’analisi di alcune specifiche tecniche, generalmente riportate su tutti i data-sheets di proiettori e l’influenza che esse hanno sulla qualità d’immagine di un VPR. Alcune considerazioni potranno sembrare ovvie ai videofili più esperti, ma non possiamo tuttavia esimerci dal riconoscere la necessità di informare quanti si avvicinano alla videoproiezione per la prima volta. E, pensando a quest’ultimi, cercheremo di rispettare il più possibile un approccio di tipo Top-down, scendendo nei particolari ed affinando la nostra analisi solo dopo aver opportunamente stabilito i concetti generali, fornendo informazioni via a via sempre più dettagliate.
Purtroppo, nel nostro paese non si è ancora formata una diffusa cultura della videoproiezione, questo, in parte dovuto proprio alla difficoltà di assistere a dimostrazioni di alto livello, con sistemi sapientemente assemblati. Diciamola tutta: il consumatore medio associa, erroneamente, il concetto di videoproiezione stesso ai sistemi in dimostrazioni nei megastore. Nulla in contrario alla grande distribuzione s’intenda, ma, sfortunatamente non mi è mai capitato di assistere a dimostrazioni di buona qualità in simili luoghi. Anzi, direi che mediamente si osservano: macchine mal tarate, schermi inadeguati, saloni parzialmente illuminati, fasci luminosi che provenendo da luoghi attigui irraggiano direttamente le superfici degli schermi interferendo con il flusso luminoso del proiettore, ed… orrore degli orrori: "proiettori dati" usati per proiettare films. Questi fattori, regolarmente frequenti nelle sale di dimostrazione dei molti centri commerciali sparsi per le nostre città, concorrono a peggiorare enormemente la qualità d'immagine di un sistema di proiezione. E se poi, proprio accanto al pallido e slavato schermo, viene a trovarsi quasi per machiavellica casualità, un monitor al plasma con luminosità e contrasto impostati a fattore "Warp 7" allora il commento entusiasta dei visitatori: "Ehh... il Plasma sì che si vede bene!" diventa condivisibile e perfino assimilabile. Facile capire, davvero facile capire, perché il Plasma rappresenti oggi "l'oggetto del desiderio" del consumatore medio di sistemi Home Theater. Se ignorassi cosa è capace di fare un VPR correttamente scelto ed installato (a saperlo far funzionare), non avrei alcun problema a preferirgli un buon/ottimo plasma.
Un’immagine proiettata, di elevata qualità, è frutto di un sistema articolato nel quale il proiettore è solo uno dei tanti ingranaggi, e dove molti altri fattori concorrono alla qualità finale. Assemblare un ottimo sistema di proiezione non è compito semplice perché il proiettore interagisce con l'elettronica a monte e con l'ambiente circostante esattamente come fanno i diffusori con ampli-sorgente e l’acustica di una stanza. Per questo motivo, sarebbe il caso di iniziare a pensare al proiettore come uno dei tanti anelli di una catena di riproduzione, e ricordare che il grado di sinergia dei singoli anelli e l’interazione tra proiettore e luogo di proiezione, schermo, sorgente video, cavi di connessione, determinano la differenza tra risultati spettacolari e risultati mediocri (anche a fronte di investimenti economici impegnativi). Rispolverando un altro vecchio e buon principio: in una catena di riproduzione video contano più le giuste sinergie che la somma del valore dei singoli anelli della catena.
Ma ora passiamo all’analisi delle nostre specifiche tecniche.
Risoluzione
Come già avevamo avuto modo di abbozzare nella precedente puntata, la risoluzione è uno dei principali parametri caratterizzanti la qualità di visualizzazione di un VPR, assieme al rapporto di contrasto e alla natura della tecnologia di visualizzazione adottata (Crt, Dlp, Lcd).
In generale quando ci si riferisce a proiettori, televisori e monitor Crt, la risoluzione viene indicata mediante una cifra ed accompagnata alternativamente dalla lettera "i" o dalla "p". Ad esempio, 480i indica una risoluzione di 480 linee interlacciate, mentre 720p indica una risoluzione di 720 linee in scansione progressiva.
Nei proiettori digitali la definizione si indica mediante una coppia di valori che esprimono sia la quantità totale di pixels presenti sulla matrice sia la modalità con la quale tali pixels sono posizionati, ad esempio: 800X600, 1024X768, 1024X720.
La prima cifra rappresenta il numero di punti di visualizzazione orizzontali, il numero di colonne della nostra matrice, tanto per intenderci (oppure in altre parole, il numero di pixels presenti in ogni linea orizzontale), mentre la seconda cifra definisce il numero di punti di visualizzazione verticali.
Quando, riferendoci a proiettori digitali parliamo di risoluzione, prendiamo sempre in considerazione la sola risoluzione nativa, vale a dire il numero di pixels fisicamente presente sulla matrice Lcd o sul chip Dlp.
I proiettori digitali possono, all’occorrenza, visualizzare anche un set di risoluzioni differenti da quella nativa, ma per farlo si rendono necessari complicati calcoli per la rilocazione dei pixels, procedimento che comporta inevitabilmente un incremento della quantità di artefatti digitali nell’immagine. Quest’ultima distinzione si rende necessaria poiché molti data-sheets riportano anche le risoluzioni visualizzabili mediante tecniche di rilocazione, occorre dunque puntualizzare che la miglior qualità di visualizzazione si ottiene unicamente con la risoluzione nativa, quella fisica.
Quanto più alto il numero di pixels fisicamente presenti, tanto maggiore la capacità di rappresentare su schermo immagini dettagliate, dai contorni fluidi e continui. Pertanto, si può affermare con tranquillità che la risoluzione è un indicatore dell’accuratezza o del dettaglio riproducibile.
Inoltre, quanto più alta la risoluzione nativa tanto minore la percezione di pixelation, quanto più bassa la risoluzione nativa e tanto maggiore la probabilità di avvertire la retinatura anche ad elevata distanza dallo schermo.
Come abbiamo avuto modo di illustrare nel precedente articolo, la retinatura è funzione diretta dell’area inattiva delle nostre matrici digitali, e di conseguenza dipendente dal rapporto d’apertura. Questo conferma, una volta ancora, che l’unica risoluzione veramente influente è la nativa, rilocare infatti un’immagine di 1024x768 in una matrice di 800X600 non comporterebbe alcun controllo sulla retinatura, giacché la percentuale di area attiva di visualizzazione permarrebbe immutata, anzi introdurrebbe ulteriori artefatti digitali.
Qui di seguito riportiamo un esempio d’immagine con retinatura e la stessa immagine senza traccia del retino.
La nostra continua ricerca della qualità assoluta dovrebbe farci tendere verso il prodotto con maggior risoluzione giacché l’incremento della risoluzione assicura altri effetti benefici oltre a quelli già menzionati. Risoluzioni elevate offrono maggior grado di libertà nella determinazione della:
- distanza minima di osservazione
- dimensione massima dello schermo
Per darvi un metro di paragone: un’immagine prodotta da un proiettore con matrice di 800X600 punti, proiettata su di uno schermo da 80" di larghezza, ed osservata da una distanza di 4 metri, lascia ancora intravedere la propria retinatura. A parità di larghezza d’immagine e distanza d’osservazione, la retinatura diventa meno visibile utilizzando matrici da 1024X768, e quasi impercettibili o appena intuibili con risoluzioni native di 1280X1024.
Se ne deduce che, la scelta migliore relativamente al parametro risoluzione, ricadrà sempre sul proiettore con risoluzione nativa superiore. Per dirla in soldoni: è decisamente meglio portarsi a casa una macchina con matrice di 1280X1024 che una con matrice da 800X600.
Ovviamente, per beneficiare a pieno delle risoluzioni elevate è necessario che il segnale all’origine abbia la stessa risoluzione della matrice del proiettore (ma di questo parleremo in futuro).
Aspect Ratio (Formato)
L’informazione di risoluzione oltre a fornirci con esattezza il numero di pixels fisicamente presenti nella matrice, ci permette anche di dedurre il tipo di formato nativo della matrice usata. Risoluzioni quali 800X600, 1024X768, e 1280X1024 , 1600X1200 (UXGA), indicano l'uso di matrici in formato 4:3; le risoluzioni 854X480, 954X544, 1280X720, 1366X768, indicano invece l’uso di matrici in formato 16:9. Al momento attuale, la risoluzione minima desiderabile, nel caso di formato 4:3, corrisponde a 1024X768, mentre la risoluzione minima desiderabile per una matrice 16:9 è 1280X720.
L’aspect ratio, è un indicatore del rapporto che intercorre tra larghezza dell’immagine e la sua altezza. Il rapporto 4:3, ad esempio, indica che la larghezza dell’immagine equivale a 1.33 volte la sua altezza, e cioè 4/3=1.33. Nel caso del formato 16:9, se ne deduce che la larghezza corrisponde a 1.77 volte l’altezza, per questo motivo il formato 16:9 può essere indicato anche come 1:1.77, che equivale a dire che ad ogni unità di altezza corrispondono 1.77 unità di larghezza, in soldoni: la larghezza è 1.77 volte l’altezza dell’immagine.
La realizzazione di matrici native in formato 16:9 risponde all’esigenza di avvicinare la risoluzione nativa dei moderni proiettori al formato cinematografico originale memorizzato nei nostri DVD.
Sappiamo che il materiale cinematografico prodotto sino a metà del secolo scorso, era girato in 4:3, solo a partire dalla seconda metà del ’900 il cinema iniziò ad utilizzare formati sempre più allungati orizzontalmente per aumentare la dimensione degli schermi e la spettacolarità senza troppo affaticare la visione umana. La produzione cinematografica attuale utilizza esclusivamente il formato Widescreen (1:85) e il formato CinemaScope (2:35), di conseguenza tutte le trasposizioni di materiale cinematografico utilizzano il formato 16:9.
La maggior parte delle telecamere ad uso video producono invece immagini nel formato 4:3, di conseguenza la quasi totalità dei programmi televisivi, serials, telefilms, programmi musicali, riprese dei concerti, sono in formato 4:3.
La scelta del vostro proiettore, relativamente all’aspect ratio, dovrebbe privilegiare unicamente le vostre abitudini e gusti in fatto di programmi d’intrattenimento. Se intendete usare il proiettore prevalentemente per la programmazione sportiva o i telefilms, allora la scelta giusta non può essere che il 4:3, se al contrario il vostro obiettivo è riprodurre nell’intimità della vostra casa l’emozione dello spettacolo cinematografico allora il formato migliore è il 16:9.
Ad ogni modo, un proiettore 4:3 non preclude la fruizione di materiale in 16:9 e viceversa, anche se significa perdere aree di visualizzazione utili.
Luminosità
Un altro parametro molto importante è la luminosità, molto importante ma non fondamentale o "il più importante" come invece vorrebbe farci credere certa pubblicità.
La luminosità indica la quantità di luce irraggiata dal Vpr su una superficie, misurata in lumen secondo lo standard ANSI (cercate di ricordare questo concetto perché vi ritorneremo spesso in futuro).
Come vi dicevo, la luminosità non è di per sé una misura qualitativa, ma solo quantitativa. Essa non ci fornisce alcuna indicazione sulla bontà dell’immagine che il nostro ipotetico VPR proietterà, non fornisce indicazioni sulla sua intellegibilità, ed ancor meno sull’accuratezza. In definitiva, non possiamo assolutamente basarci sulla sola indicazione di luminosità per determinare a priori la supposta superiorità di un modello rispetto ai concorrenti. Se così fosse i tritubo sarebbero esclusi a priori da qualunque valutazione comparativa, fuori gara con i loro "modesti" 200-240 ANSI lumen.
Di per sé la misura di luminosità indica solamente quale dei proiettori oggetti di valutazione produce maggior quantità di luce, tutto qui.
La luminosità assume invece significato concreto quando rapportata ad altri parametri, quali:
-dimensione dello schermo
-caratteristiche di riflettività dello schermo
-luminosità ambientale
-caratteristiche di riflettività di tutte le pareti degli oggetti presenti nella stanza
La luminosità finale di un sistema di proiezione, così come l’occhio umano la percepisce, sarà il risultato della combinazione dei fattori sopra menzionati. In particolare diminuisce al crescere della dimensione dell’immagine proiettata (dimensione schermo), diminuisce al crescere della luminosità ambientale, diminuisce al crescere del coefficiente di riflettività delle pareti, ed infine diminuisce al decrescere del fattore di guadagno dello schermo (il gain).
Le due immagini riportano un esempio di luminosità inadeguata (foto sinistra) e buona luminosità (foto a destra). Come si può facilmente notare a "farne subito le spese" sono i dettagli nelle aree più scure del fotogramma (notate ad esempio quanto il corridoio alle spalle dei robot si confonda in un impasto scuro nella foto a sinistra), ma anche le aree di maggior intensità luminosa perdono slancio (confrontate ad esempio il corpo metallico dei robot o il pannello giallo-arancio alla destra della porta), la sensazione globale che se ne trae è di una generale mancanza di vivacità dell’immagine.
A questo punto qualcuno potrebbe pensare che: più luminoso = meglio. Non sempre!
A contrario di quel che si potrebbe istintivamente credere (e la pubblicità si impegna molto a farcelo credere), non sempre al crescere della luminosità prodotta corrisponde un aumento dell'intellegibilità e gradevolezza d'immagine. Oltre certi valori si rischia infatti di saturare la gamma dinamica dell'immagine riducendo la rilevabilità di dettagli nelle aree più chiare.
Prendiamo ad esempio i due fotogrammi sopra riportati. Dopo un’occhiata superficiale il fotogramma di destra può dare una sensazione di maggiore vivacità, ma basta osservare e confrontare con più attenzione le due foto per comprendere che l’eccessiva luminosità ha illuminato a tal punto lo schermo di destra che i dettagli più chiari si schiantano letteralmente in un "impasto indefinito di bianco" (fate caso alle striature sulla pinna dorsale del pesce più grande "Branchia", o le arcate del teatro di Sidney oltre la finestra, ad esempio).
Per darvi alcuni termini di paragone:
- un proiettore con luminosità di 500 ANSI lumen è considerato più che sufficiente per svolgere degnamente compiti in amito HT, a patto che la stanza permanga sempre debitamente oscurata e si mantenga la dimensione dello schermo entro gli 80", per ottenere il miglior "punch".
- Luminosità di 800-1000 ANSI lumen, permettono l’accensione di punti luce all’interno della stanza, anche se ovviamente la massima incisività si ottiene in condizione di completa oscurità. Con 1000 ANSI lumen si possono iniziare ad usare schermi generosi, diciamo dai 100" ai 119".
- Luminosità di 2000 ANSI ed oltre, se da un lato offrono maggiore libertà operativa dall’altro possono creare ulteriori problemi, richiedendo un’oculata scelta della dimensione dello schermo e del materiale che ne costituisce la superficie, nonché un’attenta valutazione della distanza di osservazione giacché incrementando la dimensione dello schermo si aumenta la percettibilità della pixelation. Per questo motivo la scelta del proiettore non può prescindere l’accurato studio del luogo nel quale sarà inserito.
La luminosità di un proiettore può essere espressa in lumen o ANSI lumen. Fate molta attenzione all'unità di misura utilizzata poiché sottoindende metodi di misurazione decisamente differenti.
Nel caso di valori espressi in lumen, la misura fa riferimento alla luminosità di picco al 10% del bianco. Tale valore si misura proiettando un rettangolo bianco di dimensioni ridotte (generalmente 10%-20% dell’area massima visualizzabile) e registrando la luminosità nel rettangolo. Questa procedura trova giustificazione nel fatto che durante la proiezione di materiale video la quantità di bianco presente in ogni singolo fotogramma varia tra il 10% e il 30% dell’intera immagine, i casi di fotogrammi interamenti bianchi sono rarissimi se non inesistenti durante fruizione di materiale video. L’opposto avviene durante la proiezione di materiale informatico dove spesso si rende necessaria la visualizzazione di grafici e dati su fondo completamente bianco, ecco perché ancora oggi ha senso poter esprimere la luminosità massima in lumen e ANSI lumen. Per le nostre finalità video, la misura in lumen risulta più che sufficiente, l’organizzatore di un centro conferenze avrà al contrario necessità di conoscere la misura in ANSI prima di ordinare un VPR.
Valori espressi in ANSI lumen indicano, la luminosità massima sull'intera superficie dello schermo, ottenuta come media delle singole misure effetuate in 9 differenti sottoaree dello schermo.
Secondo lo standard ANSI (American National Standard Institute) il proiettore deve illuminare di bianco l'intera superficie dello schermo, superficie che verrà opportunamente suddivisa in 9 quadranti, 3 orizzontali e 3 verticali, al centro dei quali sarà posizionato il sensore per la misurazione. Il sensore verrà spostato di volta in volta da un quadrante a quello successivo, ottenute le nove letture di luminosità, se ne effettuerà la media matematica, il risultato di suddetta media andrà poi moltiplicato per la superficie totale dello schermo (espressa in mq). Il valore così ottenuto fornisce la misura del flusso luminoso espresso secondo lo standard ANSI.
Sfortunatamente non tutti i data-sheets riportano la misura di massima luminosità al 10% del bianco (la luminosità espressa in lumen), tale misura è particolarmente importante quando si analizzano proiettori Crt.
I migliori proiettori Crt, nonostante i "soli 220-240 ANSI lumen", possono arrivare a produrre luminosità di 1300 lumen al 10% del bianco.
Per questo motivo, durante la fruizione di materiale video, l’immagine proiettata da un VPR Crt da 1300 lumen risulta doppiamente più luminosa rispetto a quella dei concorrenti digitali da 600-700 ANSI lumen. In verità, il Crt risulta più luminoso anche di macchine digitali da 1000-1300 ANSI lumen, per via del miglior rapporto di contrasto.
Se ne desume che:
- poste due immagini di ugual luminosità misurata, la vista umana percepisce l’immagine con miglior rapporto di contrasto come più luminosa; ecco finalmente spiegato perché la tecnologia Crt continua a battersi dignitosamente sotto il profilo della luminosità anche quando contrapposta a tecnologie capaci di output luminoso decisamente superiore.
Quanto detto, vale unicamente per il materiale video in locali a luminosità ambientale controllata (che poi risulta essere il nostro campo di interesse), e non si applica in alcun modo alla visualizzazione di dati.
Rapporto di Contrasto
Il contrasto è, assieme alla risoluzione, il parametro di maggior importanza per valutare la qualità d’immagine dei proiettori video.
Nei nostri data-sheets il contrasto viene indicato come rapporto tra la massima e la minima luminosità espresse in lumen.
Un rapporto di contrasto di 600:1, ad esempio, indica che:
la luminosità (espressa in lumen) di un’immagine completamente bianca è 600 volte maggiore della luminosità (sempre in lumen) di un’immagine completamente nera. In altre parole, il rapporto di contrasto è un indicatore di escursione dinamica di un proiettore.
Un proiettore con alto rapporto di contrasto proietterà, sempre, immagini più ricche e con colori più saturi rispetto ad un proiettore con basso rapporto di contrasto, proprio perché l’escursione tra il bianco ed il nero è maggiore.
Un proiettore con rapporto di contrasto insufficiente produrrà una non ben definita tonalità di grigio al posto del nero. Inoltre, la capacità di un videoproiettore di visualizzare i dettagli, durante scene scure, cresce al crescere del rapporto di contrasto.
Sfortunatamente, quest’abilità è appannaggio di macchine ad altissimo rapporto di contrasto, molto lontane dai classici 400:1 dei singoli pannelli Lcd.
Quanto minore il rapporto di contrasto e tanto maggiore il numero di dettagli che si perderanno in un "impasto di grigi", cosa particolarmente irritante durante la visione di materiale con lunghe sequenze scure.
Ricordate che la capacità di "risolvere" i dettagli in scene scure è una delle qualità maggiormente desiderabili in un proiettore per uso video.
Le immagini seguenti simulano la differenza di contrasto avvertibile passando da un VPR Lcd con rapporto di 400:1 ad un VPR Crt con rapporto di contrasto di > 1.000:1.
Il rapporto di contrasto influenza anche l’illusione di tridimensionalità di un’immagine. Le immagini sotto riportate rendono, a mio parere, distintamente la percezione di compressione dei piani di profondità dovuti ad un basso rapporto di contrasto.
Nel primo fotogramma i due attori sembrano comprimersi contro il fondale roccioso annullando quasi completamente il senso di tridimensionalità che invece perviene dal fotogramma a destra. Nell’immagine con minor rapporto di contrasto (sinistra) si perde anche l’intellegibilità di moltissimi dettagli scuri e medio scuri (confrontate ad esempio le ombre dei capelli riportate sulla fronte degli attori, o le ombreggiature create dalle pieghe dei tessuti).
Livello di Rumorosità
In genere si pone poca attenzione al livello di rumorosità di un proiettore (a contrario della luminosità, non è tra le caratteristiche che fanno vendere), gli stessi manuali e depliant pubblicitari relegano questa misura, a mio avviso importante, alle ultimissime posizioni. La rumorosità di un proiettore può, in certi casi, diventare motivo di distrazione, soprattutto durante la visione di film particolarmente silenziosi e lenti. Pensiamo ad esempio alle lente e assolutamente silenziose sequenze, di "2001 Odissea nello spazio". Potete star certi che Kubrik le aveva studiate ad arte per creare atmosfere ora alienanti, ora trasbordanti tensione. Ve le ricordate? Ecco… vi posso assicurare che un proiettore rumoroso è in grado di riportarvi immediatamente a terra, col sedere ben piantato sulla vostra poltrona buona, distruggendo all’istante l’atmosfera surreale che il regista tentava creare.
Il livello di rumorosità di un proiettore viene misurato in dB (decibel), che è una scala logaritmica ed indica il livello di pressione acustica di un suono rispetto ad un suono di riferimento. Un incremento di 3dB viene percepito dall’orecchio umano come un raddoppio dell’intensità sonora, al contrario una diminuzione di 3dB viene avvertita come dimezzamento dell’intensità sonora. Quindi, differenze che sulla carta possono sembrare di poco conto potrebbero rivelarsi molto meno trascurabili all’atto pratico.
Giusto per darvi il solito metro di paragone: 10dB equivalgono al fruscio di un vento debole, 20dB al vento, 30dB al frusciare di foglie o il rumore di fondo di una biblioteca, ecc…
I migliori proiettori attualmente in produzione producono livello di rumorosità compreso tra i 20 ed i 30dB, che è già un ottimo livello, tuttavia sufficiente a disturbare più d’un soggetto sano di udito. Sfortunatamente ci possiamo basare solo sui dati riportati nelle specifiche tecniche giacché è difficilissimo riuscire a valutare all’atto di una dimostrazione (negozi, fiere) l’impatto acustico che un dato VPR può generare nel nostro ambiente domestico.
Nella maggior parte dei casi però, è sufficiente evitare di installare il proiettore esattamente sopra la testa del pubblico, per ottenere un inserimento in ambiente acusticamente tollerabile. Nel peggiore dei casi si può pensare di installare il VPR all’interno di una controsoffittatura, oppure realizzare un’apposita scatola che ne limiti l’emissione sonora in ambiente.
Riassumendo: se la rumorosità del nostro VPR è troppo elevata basterà allontanarlo il più possibile dal pubblico o, nella peggiore delle ipotesi, isolarlo acusticamente.