Методика тестування моніторів

На сторінках нашого ресурсу ми постійно намагаємося знайомити вас із усіма новинками на ринку комплектуючих. Але через відсутність належного обладнання, один із компонентів системи доводилося обходити боком, без якого, між іншим, не обійдеться жоден комп'ютер - будь-то офісна машина чи ігрова конфігурація. Як ви вже здогадалися, мова йде про монітори.

Ринок моніторів розвивається не менш динамічно, аніж інших комплектуючих: постійно впроваджуються нові технології та поліпшуються можливості в цілому. Тому актуальність оглядів даних пристроїв не викликає сумніву.

При складанні методики тестування ми в першу чергу орієнтувалися на характеристики монітора, які будуть помітні при повсякденній експлуатації: точність передачі кольору, рівномірність підсвічування екрану та колірної температури, залежність контрастності від рівня яскравості, швидкість матриці й кути огляду. Також буде оцінюватися те, наскільки пристрій піддається калібруванню, і що зможе одержати користувач в остаточному підсумку після проведення цієї процедури.

Апаратне забезпечення

Тестування ми плануємо проводити на основі міні-комп'ютера ZOTAC ZBOX NANO ID65-PLUS-BE. Оскільки рівень комплектуючих не впливає на результат тестування, то приділяти їм велику увагу немає особливої потреби, а от пристрій, за допомогою якого фіксуються покази, варто розглянути більш детально.

Для проведення експериментів ми використовуємо калібратор X-Rite i1Display Pro. Він відмінно підходить для наших цілей завдяки своїй точній і швидкій роботі. Крім того, з його допомогою можна проводити вимірювання та налаштування не тільки моніторів, але й інших засобів виведення зображення, таких як телевізори, плазмові панелі, проектори, планшети та телефони.

Програмне забезпечення

Разом із калібратором постачається досить функціональна утиліта X-Rite i1Profiler, яка постачена інтуїтивним інтерфейсом. Вона добре себе зарекомендувала під час калібрування монітора. Однак для охоплення всього переліку тестів, які ми запланували в даній методиці, її можливостей все-таки недостатньо. Тому в ході експериментів буде задіяно і ряд сторонніх утиліт. Повний список програмного забезпечення, використовуваного під час тестування, наведений нижче.

Argyll CMS із графічним інтерфейсом DispcalGUI

HCFR Colorimeter

X-Rite i1Profiler

Pixel Persistence Analyzer

Відзначимо, що всі утиліти є безкоштовними та підтримують велику кількість калібраторів, включаючи й наш пристрій.

Тестування

Після того, як ми коротенько ознайомилися з інструментарієм тестування, пропонуємо більш докладно розглянути і його етапи. Спершу ми досліджуємо характеристики попередньо встановлених профілів («пресетів») монітора. Потім виберемо той, який найбільш точно відповідає критеріям правильної передачі кольору. Далі на його основі відкалібруємо монітор і проаналізуємо отримані результати.

Точність передачі відтінків

Суть цього експерименту полягає в тому, щоб визначити наскільки правильно монітор відтворює той чи інший відтінок, а також щоб оцінити максимальну та середню погрішності. Для перевірки ми використовуємо палітру з 51-го кольору. Після проведення тестування результат формується у вигляді звіту, де основними показниками для нас є останній стовпчик ∆E. Саме в ньому за допомогою чисел і графіки продемонстроване відхилення від необхідного відтінку.

Хорошим результатом є той, у якому відхилення (dE*94) від кожного кольору не перевищує 3, а середнє значення - 1. Допустимими ж є значення 4 і 1,5 відповідно. Якщо отримані дані їх перевищують, то це вже дає привід говорити про неправильну передачу кольору. При цьому величина й номінал кольору дозволять судити наскільки й у яких відтінках є викривлення.

Колірне охоплення

Колірне охоплення дозволяє оцінити, яку частину доступних для сприйняття людським зором кольорів здатний відтворювати монітор, іншими словами, наскільки кольори будуть «чистими» і натуральними. Чисельно це виражається в відсотковому співвідношенні реального колірного діапазону до стандартного колірного простору. На сьогоднішній день найбільш популярними колірними просторами є sRGB і AdobeRGB. Перший використовується в іграх, фільмах і в любительській фотографії. Другий ж є більш професійним і застосовується в основному в поліграфії. Очевидно, що в першу чергу ми будемо орієнтуватися на відповідність палітрі sRGB, однак якщо монітор претендує на звання професійного, то особлива увага буде приділена обом колірним просторам.

Для палітри sRGB хорошим результатом можна вважати значення вище 90%, для AdobeRGB - вище 65%. Хоча якщо ми говоримо про професійні пристрої, то й в останньому випадку покриття простору повинне прямувати до 100%.

Для кращого сприйняття результати також будуть представлені у вигляді CIE-діаграм, у яких сірою пунктирною лінією позначені межі стандартного колірного простору (sRGB або AdobeRGB), а цільною - отриманого діапазону.

Гама

Гама керує повною яскравістю зображення. Іншими словами, вона показує як швидко крива яскравості виходить із чорного. При більш високому значенні гами сигнал повільніше виходить із чорного при збільшенні яскравості. Занадто високе середнє значення гами дасть яскраву картинку з більш глибоким чорним, але будуть загублені об'єкти в затемнених сценах. При дуже низькому середньому значенні картинка буде недостатньо насиченою із занадто великою яскравістю в темних сценах. Еталонним середнім значенням гами вважається 2,2. Воно дає прекрасний баланс: хорошу яскравість і чудове відображення деталей у тінях.

Для більш докладного аналізу ми будемо розглядати не тільки середнє значення гами, але також і графіки кожного з трьох основних каналів: чим ближче всі три лінії лежать до еталонної (чорного кольору), тим краще.

Рівні RGB

Даний графік показує нам, як близько до цільового значення (100%) знаходяться основні кольори (червоний, зелений, синій) при різних значеннях яскравості. Коли шкала сірого добре відрегульована, усі 3 колірні лінії повинні бути накладені одна на одну на 100%-ому значенні, створюючи прямі лінії зліва направо.

Стабільність контрастності та діапазон зміни яскравості

Змінюючи яскравість монітора через екранне меню (від 0% до 100%), ми досліджуємо робочий реальний діапазон яскравості. Чим він ширший, тим краще можна підібрати налаштування під конкретні умови освітлення в кімнаті. Також важливим показником хорошої якості монітора є стабільність коефіцієнта контрастності на всьому діапазоні яскравості.

Для кращого розуміння дані будуть відображені у вигляді графіка зі значеннями в ключових точках, по якому можна буде легко відстежити зміну характеристик монітора залежно від значення яскравості, виставленого через його меню.

Рівномірність підсвічування екрану

Даний тест проводитися на основі відкаліброваного профілю. Це дозволить нам порівнювати різні монітори, тому що при калібруванні всіх пристроїв ми будемо використовувати завжди однакові цільові значення (яскравість білого поля - 100 Кд/м², температура точки білого - 6500 К).

Вимірювання проводяться в дев'ятьох ділянках екрану. Перша діаграма показує абсолютні значення яскравості, а також відхилення щодо центральної ділянки.

У другому випадку ми досліджуємо точність температури передачі кольору.

3D-діаграма дозволить краще зрозуміти, які ділянки є більш «холодними» або навпаки «теплими» щодо центральної частини.

Швидкість матриці

На жаль, у нас немає можливості точно виміряти час відгуку матриці та порівняти його із заявленим значенням. Однак за допомогою програми Pixel Persistence Analyzer і фотоапарата можна одержати необхідні дані. Утиліта по черзі виводить рухомі об'єкти, а ми у свою чергу робимо знімки на витримці 1/320.

За отриманими картинками можна відстежити довжину шлейфів від рухомих примітивів, що є прямим показником швидкості матриці. До того ж це дозволить порівнювати між собою різні монітори та визначати, де виробник вказав правдиві дані, а де час відгуку - не більш ніж маркетинговий хід.

Кути огляду

Згідно з поточними стандартами, виробники матриць визначають кут огляду як кут щодо перпендикуляра до центру матриці, при спостереженні під яким контрастність зображення в центрі матриці падає до 10:1. Але, на наш погляд, така методика вимірювання далека від реальності, тому що викривлення зображення стають легко помітними при падінні контрастності вже в кілька разів. Іншими словами, використовуваний виробниками критерій не відповідає дійсності.

Тому на практиці ми вирішили досліджувати реальні значення, тобто коли на картинці кольори починають спотворюватися, і при цьому ці зміни вже може розрізнити людське око. У цьому випадку ми будемо одержувати завжди менші значення, ніж заявлені в специфікації, але, принаймні, вони будуть відповідати тому, що ви побачите в дійсності.

Даний набір експериментів охоплює всі основні критерії, якими керуються користувачі при виборі моніторів. Сподіваємося, ці пояснення допоможуть вам зрозуміти наші цілі тестування та способи їхнього досягнення, а також дадуть відповіді на ряд часто виникаючих питань. 

Автор: Сергій Мещанчук
Переклад: Олесь Пахолок

Висловлюємо подяку компанії ZOTAC за надане для тестового стенду обладнання.