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透声幕的体 验
“谁是最好的”这个争论在社会中永远都没有停息。比如PC与MAC哪个更好的争论,福特与雪佛兰的争论等等。在我们以复制影院体验为目标的讨论中,关于透声幕,也许我们针对一些特征提出“谁是最好的”的讨论,会帮助我们了解的更多。
我们必须从以下几个方面来探讨:
分辨率的表现
对比度(局部和总体)
亮度和光损失
均匀度
色彩饱和度
交叉反射
透声幕的声学穿透率
所有这些因素都必须与另外的因素互相配合才能在屏幕画面和音频给我们最好的体 验。
首先让我们来看看在透声幕的主要表现。在传统的影院环境中,在屏幕的背面安装扬声器一起使用,主要目的是将声音从一个适当的区域传送出去,以提高观众的参与感和音频的可信度。
近年来,越来越多的消费者已经安装了家庭影院,现在蓬勃发展的愿望是在家里可以完全复制影院体验。并且许多人认为因为家庭影院的观影距离更近,在家里观影的体院甚至好于影院的大屏幕。
随着透声幕的崛起,如何制造带“孔”的幕布变得极为重要。很容易理解的是,必须有一个折中的解决办法在打孔的同时兼顾声学穿透率和屏幕反射光的损失率。屏幕的亮度取决于幕布的种类和照明的亮度。举个例子,在传统的影院中,使用12英尺朗伯的亮度水平下,使用标准孔的Stewart幕布会在15英尺(约4.5米)的地方不再看到孔,而使用Stewart微孔的幕布,会在12英尺(约3.6米)的地方看不到孔。SMPTE标准196M认为在光亮度为12~22英尺朗伯的房间观影是标准。但是现在很多观众并不满意在一个完全黑暗的房间里观影,接下来的目标是在一个类似25~50英尺朗伯的环境里观影。随着环境流明的增加,穿孔或者编织幕的材料就更容易在近距离被观测到,所以观影距离和范围就应该重新计算来使在这个环境中不再看到孔或者幕料。考虑到观众希望在灯光昏暗的房间而不是在完全黑暗的房间中观看的需求,因为屏幕表面会接受环境光亮,就必须考虑投影机与屏幕的完美组合。在我们的测试中有些画面需要投影机的亮度增加一倍才能满足顾客的需求。同时也必须指出的是有些屏幕没有交叉反射的回潮,不能控制光线溢出在墙上和天花板上,而这进一步降低了观看体验。
TIPS
从同一方向看,在给定方向上的任何表面的每单位投影面积上的光照强度(光度),单位为英尺朗伯。
结果说明了什么? 我们可以对比在这些测试条件下各种幕布的对比度表现。
在“完全黑洞”这种对编织透声幕最有利的条件下,编织幕比行业反射标准低了28.3%的亮度和14%的对比度。编织幕尽管是全白的,但无论从哪个观影角度和观影距离,都不能达到行业反射标准。
编织幕比起Stewart打孔幕Studiotek 130低了38%的亮度和12%的对比度。Studiotek在45度的观影角度仍然保持了较高的亮度,尽管这已经超过了家庭影院的有效观影角度。
编织幕比Stewart Firehawk打孔幕低了28%的对比度和36%的亮度。为了达到和Firehawk相同的亮度,编织幕需要多56%的投影机流明。而要达到和Firehawk 相同亮度编织幕必须多靠近轴心30度。即使是在完全黑暗的房间,Firehawk仍有7%的更低的黑度。
为什么编织幕会提供更低的对比度?动态范围内可提供的亮度是衰减的。相当一大部分的亮度被从可视区域漫射和乱反射了。这些亮度被反射回屏幕表面造成了更大的问题,会毁灭原来的黑度。编织幕有天生的缺陷,它不能阻挡任何从音响部分反射回来的光线,必须配合使用黑色的遮光衬里,夹在屏幕和音响之间,去阻挡从音响部分反射回来的光线,而这却成了一个声音吸收障碍。 如果不使用这个遮光衬里,漫反射回来的光线就会照亮屏幕,极大的损失了黑色的表现力。 环境光效应
如果周围环境允许有部分的交叉反射光时幕布会有怎样的表现呢?在下面的测试中,交叉反射光允许在不同的短时间内出现。我们根据反射标准从一个适当的1.3英尺朗伯水平开始测量在周围有环境光的情况下不同的幕布对比度表现。在光学实验室中一束强烈并且受控制的光束,由于有漫反射也会形成交叉反射光。光学实验室是完全黑暗的,所以只有很少一点光线会产生交叉反射光。在这个测试中,播放ANSI棋盘模板时投影机内部的对比度增强系统会起作用。
为了直达目的,我们将投影机偏离了一些角度避免投影机的灯泡直接照射在幕布上。在白光下,使用点亮度计,偏离轴心2度,在幕布背后1米远的地方微孔透声幕读出了0.33英尺朗伯而编织幕读出了4.11英尺朗伯的透光度数。这证明了编织幕会透过相当一大部分的光线。
我们接着在要测试的幕布上面组建了一个“通道”以便于我们可以测量到底有多少光线被通过不断的反射返回到了幕布的可视区域内。这个通道可以阻塞消除掉投影机本身的光线,然后我们可以只测量到幕布后面那些通常情况下被背墙不断反射的光线。这些光线首先穿过幕布的可视区域照射到墙面,然后从墙面反射回来又穿透幕布,再次返回到幕布可视区域内。这些光线配合着投影机本身的光线,就会削弱 ANSI 对比度。我们做到了隔离这些光线并且测量 他们。在相同的测试环境下Stewart 微孔透声幕会造成0.08英尺朗伯的再次对比度,编织幕则会造成0.13的再次对比度。
系统动态范围
编织幕和非编织幕之争由来已久。既然Stewart Filmscreen是世界上最大的制造编织幕也制造增益打孔幕布的厂家之一,我们决定关于澄清此事做一些独立的有助于理解的调查。我们发现Stewart是唯一一家有能力提供从0.7到3.0增益的不同幕面材料的透声幕的厂家。
在我们的调查中我们发现目前市场上的编织幕都是负增益的,并且都不能有效的阻止交叉反射光。这些编织幕的市场营销人员都会想法设法不去承认编织幕已经是老技术了。他们说编织漫反射幕布对所有的观影都适用,而这是公然的欺骗,编织幕绝对不会是聚会场所例如体育中心的选择。在我们的调查中,我们发现编织幕面的光效果不好,也就是说很容易被环境光线干扰,而这会大大的降低对比度。
说到Stewart Filmscreen,他们喜欢从光学标准方面宣传他们的幕布。他们发现1.3增益之所以可以带来增益的可视效果是因为在幕面上合理的利用了适当的可反射光的材质。这也就是说有增益的幕面可以更加合适的反射从不同角度得到的光线,而编织幕面只是不加选择的进行漫反射。这些结果也从侧面证实了 ANSI对比度表现的标准。
这些增加了显示的总体动态范围。在我们的测试中,Stewart的幕面在高位IRE 区域可以提供真色彩,鲜艳的画面,同时在低位IRE区域可以保持阴影细节完整。记住零散光线的衰减是构成总体动态范围必不可缺的元素,而动态范围是区分这是精彩的体验还是平淡的观看的关键。另外一个重要的好处是你可以减少灯泡的亮度,或者可以使用影院模式来增加画面引擎的对比度或者开/关对比度。
屏幕分辨率的表现
我们已经仔细的探讨了对比度。对比度的不同会影响到画面保真的程度。如果一部分亮度没有被观众看到,那么这部分可能是被吸收了或者丢失了。我们可以从这两种幕布的解析过程和能力当中来分析。投影出去的光线丢失,细节就会丢失。投影出去的光线被吸收,细节就会模糊。这是对质量的客观的评价。让我们看一下下面的图片。
声音完善画面
现在我们来重点关注一下影院体验里面的音频方面。我最喜爱的一句关于音频和视频关系的话是:没有完美的音频你永远不能完美体验到画面。在这些年详尽的试验中,我们给影院会员观众播放高等的视频配合中等的音频,或者播放中等的视频和高等的音频。在出口处我们采访观众,观众给了高等音频很好的评价,但是却在批评中等音频中的画面效果!眼睛,耳朵,大脑无情的配合却也促使了我们对透声幕的不懈追求。
在评价透声幕的音频效果时有一些合适的音频特征可参考。这些特征包括声波是通过介质来传播,幕布是一种介质。透声幕的透声性能取决于幕布的设计,并不是布料用的越少越好 ,一些市面上的透声幕当声音穿过幕面时会让声音衰减-2db。除此之外,一些幕布厂商用一种黑色遮光布放在透声幕后面用来减少光线的穿透率,而这会让声音衰减的更多。所有这些都是市场在营销中过分吹嘘造成的。 Stewart Filmscreen的工程师在THX工作室中用原始的产品测试找到了一个我们称之为“优雅且简单”的解决方案来解决这个物理现象。他们测试发现当频率高于10KHz时幕面后面的声音将会被影响到。通过与Tomlinson Holman合作,Stewart设计研发了一款行业内的专业音频标杆—CSP(Cinemasonic Processor 影院音频处理器),可以简单主动的恢复在10K-20K Hz范围内被衰减的声音。我们知道扬声器需要放置在屏幕背后最少12英寸远的地方才可以得到更好的效果。他们发现如果扬声器靠近幕布太近,相互过滤效应会出现,但是如果按照 12 英寸标准来放置,就会实现最小的衰减和得到最大的声学穿透率。
THX 颁发给了Stewart微孔透声幕产品最高的评级THX Ultra。“THX Ultra 给投影幕和 DVD 播放机的配合使用带来了最高端的表现力,完善了THX Ultra2类别。THX Ultra和THX Ultra2规范是为了那些在家庭影院领域追求设备顶级效果的音频发烧友们设计的,代表了THX最好的组合 。”
“清晰畅通的音频“ 并不是实际应用中他们能传递的。实际上他们必须要一个黑色的遮光布,这是必要的“治疗手段“对付那些透过的光线。但是这个亚麻布作为一个宽带滤波器,会不平衡的衰减高,低音频频率。在我们测试的Stewart的屏幕上,他的表现和广告一致并且我们注意到了他们为了减少衰减而做的成功的努力。这些测试不会以任何方式从负面的角度成为描绘某一产品的杠杆。所以音频的选择底线是,如果你决定使用减少了对比度和动态范围的没有做遮光处理的编织幕,那么音频是可以接受的。但是如果你想要达到影院的视觉标准,维护来之不易,昂贵,高分辨率的投影机带来的视觉效果,遮光布会大幅影响至少2分贝以上的声学特性,而且你必须自己动手去处理遮光的问题。
总结
其实说到底我们最后发现还是物理法则胜利了,你所看到的内容只会让你更清楚,而不会被大量的误传和吹嘘迷惑。我们探讨了前置投影机画面的核心几点:对比度、亮度和分辨率。我们深入的探讨了环境光线对不同幕布的影响并且由此带来的观影效果。在Harman公司Allan Devantie的协助下,我们测试并测量了我们听到的声学穿透率的细节。能看到你所听到的这是一件非常酷的事情。关键是现在我们有了可以用来下结论的客观数据,而不是简单的只靠猜想或者某些为了营销制造的结论。
作为一个“视界人”我由衷的对这些公司像Stewart Filmscreen和Harman以及那些为了追求完美画面和声音体验而做出孜孜不倦的努力的公司感到高兴。在以前的摄影界有这样一句老话“如果你不了解照相机那么你最好了解一个优秀的照相机厂商”,当然这在家庭影院界也是十分正确的。如果你不够了解投影机、屏幕和音频那么最保险的办法就是信赖那些致力于此的人。
“谁是最好的”这个争论在社会中永远都没有停息。比如PC与MAC哪个更好的争论,福特与雪佛兰的争论等等。在我们以复制影院体验为目标的讨论中,关于透声幕,也许我们针对一些特征提出“谁是最好的”的讨论,会帮助我们了解的更多。
我们必须从以下几个方面来探讨:
分辨率的表现
对比度(局部和总体)
亮度和光损失
均匀度
色彩饱和度
交叉反射
透声幕的声学穿透率
所有这些因素都必须与另外的因素互相配合才能在屏幕画面和音频给我们最好的体 验。
首先让我们来看看在透声幕的主要表现。在传统的影院环境中,在屏幕的背面安装扬声器一起使用,主要目的是将声音从一个适当的区域传送出去,以提高观众的参与感和音频的可信度。
近年来,越来越多的消费者已经安装了家庭影院,现在蓬勃发展的愿望是在家里可以完全复制影院体验。并且许多人认为因为家庭影院的观影距离更近,在家里观影的体院甚至好于影院的大屏幕。
随着透声幕的崛起,如何制造带“孔”的幕布变得极为重要。很容易理解的是,必须有一个折中的解决办法在打孔的同时兼顾声学穿透率和屏幕反射光的损失率。屏幕的亮度取决于幕布的种类和照明的亮度。举个例子,在传统的影院中,使用12英尺朗伯的亮度水平下,使用标准孔的Stewart幕布会在15英尺(约4.5米)的地方不再看到孔,而使用Stewart微孔的幕布,会在12英尺(约3.6米)的地方看不到孔。SMPTE标准196M认为在光亮度为12~22英尺朗伯的房间观影是标准。但是现在很多观众并不满意在一个完全黑暗的房间里观影,接下来的目标是在一个类似25~50英尺朗伯的环境里观影。随着环境流明的增加,穿孔或者编织幕的材料就更容易在近距离被观测到,所以观影距离和范围就应该重新计算来使在这个环境中不再看到孔或者幕料。考虑到观众希望在灯光昏暗的房间而不是在完全黑暗的房间中观看的需求,因为屏幕表面会接受环境光亮,就必须考虑投影机与屏幕的完美组合。在我们的测试中有些画面需要投影机的亮度增加一倍才能满足顾客的需求。同时也必须指出的是有些屏幕没有交叉反射的回潮,不能控制光线溢出在墙上和天花板上,而这进一步降低了观看体验。
TIPS
从同一方向看,在给定方向上的任何表面的每单位投影面积上的光照强度(光度),单位为英尺朗伯。

结果说明了什么? 我们可以对比在这些测试条件下各种幕布的对比度表现。
在“完全黑洞”这种对编织透声幕最有利的条件下,编织幕比行业反射标准低了28.3%的亮度和14%的对比度。编织幕尽管是全白的,但无论从哪个观影角度和观影距离,都不能达到行业反射标准。
编织幕比起Stewart打孔幕Studiotek 130低了38%的亮度和12%的对比度。Studiotek在45度的观影角度仍然保持了较高的亮度,尽管这已经超过了家庭影院的有效观影角度。
编织幕比Stewart Firehawk打孔幕低了28%的对比度和36%的亮度。为了达到和Firehawk相同的亮度,编织幕需要多56%的投影机流明。而要达到和Firehawk 相同亮度编织幕必须多靠近轴心30度。即使是在完全黑暗的房间,Firehawk仍有7%的更低的黑度。
为什么编织幕会提供更低的对比度?动态范围内可提供的亮度是衰减的。相当一大部分的亮度被从可视区域漫射和乱反射了。这些亮度被反射回屏幕表面造成了更大的问题,会毁灭原来的黑度。编织幕有天生的缺陷,它不能阻挡任何从音响部分反射回来的光线,必须配合使用黑色的遮光衬里,夹在屏幕和音响之间,去阻挡从音响部分反射回来的光线,而这却成了一个声音吸收障碍。 如果不使用这个遮光衬里,漫反射回来的光线就会照亮屏幕,极大的损失了黑色的表现力。 环境光效应
如果周围环境允许有部分的交叉反射光时幕布会有怎样的表现呢?在下面的测试中,交叉反射光允许在不同的短时间内出现。我们根据反射标准从一个适当的1.3英尺朗伯水平开始测量在周围有环境光的情况下不同的幕布对比度表现。在光学实验室中一束强烈并且受控制的光束,由于有漫反射也会形成交叉反射光。光学实验室是完全黑暗的,所以只有很少一点光线会产生交叉反射光。在这个测试中,播放ANSI棋盘模板时投影机内部的对比度增强系统会起作用。

为了直达目的,我们将投影机偏离了一些角度避免投影机的灯泡直接照射在幕布上。在白光下,使用点亮度计,偏离轴心2度,在幕布背后1米远的地方微孔透声幕读出了0.33英尺朗伯而编织幕读出了4.11英尺朗伯的透光度数。这证明了编织幕会透过相当一大部分的光线。
我们接着在要测试的幕布上面组建了一个“通道”以便于我们可以测量到底有多少光线被通过不断的反射返回到了幕布的可视区域内。这个通道可以阻塞消除掉投影机本身的光线,然后我们可以只测量到幕布后面那些通常情况下被背墙不断反射的光线。这些光线首先穿过幕布的可视区域照射到墙面,然后从墙面反射回来又穿透幕布,再次返回到幕布可视区域内。这些光线配合着投影机本身的光线,就会削弱 ANSI 对比度。我们做到了隔离这些光线并且测量 他们。在相同的测试环境下Stewart 微孔透声幕会造成0.08英尺朗伯的再次对比度,编织幕则会造成0.13的再次对比度。
系统动态范围
编织幕和非编织幕之争由来已久。既然Stewart Filmscreen是世界上最大的制造编织幕也制造增益打孔幕布的厂家之一,我们决定关于澄清此事做一些独立的有助于理解的调查。我们发现Stewart是唯一一家有能力提供从0.7到3.0增益的不同幕面材料的透声幕的厂家。
在我们的调查中我们发现目前市场上的编织幕都是负增益的,并且都不能有效的阻止交叉反射光。这些编织幕的市场营销人员都会想法设法不去承认编织幕已经是老技术了。他们说编织漫反射幕布对所有的观影都适用,而这是公然的欺骗,编织幕绝对不会是聚会场所例如体育中心的选择。在我们的调查中,我们发现编织幕面的光效果不好,也就是说很容易被环境光线干扰,而这会大大的降低对比度。
说到Stewart Filmscreen,他们喜欢从光学标准方面宣传他们的幕布。他们发现1.3增益之所以可以带来增益的可视效果是因为在幕面上合理的利用了适当的可反射光的材质。这也就是说有增益的幕面可以更加合适的反射从不同角度得到的光线,而编织幕面只是不加选择的进行漫反射。这些结果也从侧面证实了 ANSI对比度表现的标准。
这些增加了显示的总体动态范围。在我们的测试中,Stewart的幕面在高位IRE 区域可以提供真色彩,鲜艳的画面,同时在低位IRE区域可以保持阴影细节完整。记住零散光线的衰减是构成总体动态范围必不可缺的元素,而动态范围是区分这是精彩的体验还是平淡的观看的关键。另外一个重要的好处是你可以减少灯泡的亮度,或者可以使用影院模式来增加画面引擎的对比度或者开/关对比度。
屏幕分辨率的表现
我们已经仔细的探讨了对比度。对比度的不同会影响到画面保真的程度。如果一部分亮度没有被观众看到,那么这部分可能是被吸收了或者丢失了。我们可以从这两种幕布的解析过程和能力当中来分析。投影出去的光线丢失,细节就会丢失。投影出去的光线被吸收,细节就会模糊。这是对质量的客观的评价。让我们看一下下面的图片。

声音完善画面
现在我们来重点关注一下影院体验里面的音频方面。我最喜爱的一句关于音频和视频关系的话是:没有完美的音频你永远不能完美体验到画面。在这些年详尽的试验中,我们给影院会员观众播放高等的视频配合中等的音频,或者播放中等的视频和高等的音频。在出口处我们采访观众,观众给了高等音频很好的评价,但是却在批评中等音频中的画面效果!眼睛,耳朵,大脑无情的配合却也促使了我们对透声幕的不懈追求。
在评价透声幕的音频效果时有一些合适的音频特征可参考。这些特征包括声波是通过介质来传播,幕布是一种介质。透声幕的透声性能取决于幕布的设计,并不是布料用的越少越好 ,一些市面上的透声幕当声音穿过幕面时会让声音衰减-2db。除此之外,一些幕布厂商用一种黑色遮光布放在透声幕后面用来减少光线的穿透率,而这会让声音衰减的更多。所有这些都是市场在营销中过分吹嘘造成的。 Stewart Filmscreen的工程师在THX工作室中用原始的产品测试找到了一个我们称之为“优雅且简单”的解决方案来解决这个物理现象。他们测试发现当频率高于10KHz时幕面后面的声音将会被影响到。通过与Tomlinson Holman合作,Stewart设计研发了一款行业内的专业音频标杆—CSP(Cinemasonic Processor 影院音频处理器),可以简单主动的恢复在10K-20K Hz范围内被衰减的声音。我们知道扬声器需要放置在屏幕背后最少12英寸远的地方才可以得到更好的效果。他们发现如果扬声器靠近幕布太近,相互过滤效应会出现,但是如果按照 12 英寸标准来放置,就会实现最小的衰减和得到最大的声学穿透率。
THX 颁发给了Stewart微孔透声幕产品最高的评级THX Ultra。“THX Ultra 给投影幕和 DVD 播放机的配合使用带来了最高端的表现力,完善了THX Ultra2类别。THX Ultra和THX Ultra2规范是为了那些在家庭影院领域追求设备顶级效果的音频发烧友们设计的,代表了THX最好的组合 。”

“清晰畅通的音频“ 并不是实际应用中他们能传递的。实际上他们必须要一个黑色的遮光布,这是必要的“治疗手段“对付那些透过的光线。但是这个亚麻布作为一个宽带滤波器,会不平衡的衰减高,低音频频率。在我们测试的Stewart的屏幕上,他的表现和广告一致并且我们注意到了他们为了减少衰减而做的成功的努力。这些测试不会以任何方式从负面的角度成为描绘某一产品的杠杆。所以音频的选择底线是,如果你决定使用减少了对比度和动态范围的没有做遮光处理的编织幕,那么音频是可以接受的。但是如果你想要达到影院的视觉标准,维护来之不易,昂贵,高分辨率的投影机带来的视觉效果,遮光布会大幅影响至少2分贝以上的声学特性,而且你必须自己动手去处理遮光的问题。
总结
其实说到底我们最后发现还是物理法则胜利了,你所看到的内容只会让你更清楚,而不会被大量的误传和吹嘘迷惑。我们探讨了前置投影机画面的核心几点:对比度、亮度和分辨率。我们深入的探讨了环境光线对不同幕布的影响并且由此带来的观影效果。在Harman公司Allan Devantie的协助下,我们测试并测量了我们听到的声学穿透率的细节。能看到你所听到的这是一件非常酷的事情。关键是现在我们有了可以用来下结论的客观数据,而不是简单的只靠猜想或者某些为了营销制造的结论。
作为一个“视界人”我由衷的对这些公司像Stewart Filmscreen和Harman以及那些为了追求完美画面和声音体验而做出孜孜不倦的努力的公司感到高兴。在以前的摄影界有这样一句老话“如果你不了解照相机那么你最好了解一个优秀的照相机厂商”,当然这在家庭影院界也是十分正确的。如果你不够了解投影机、屏幕和音频那么最保险的办法就是信赖那些致力于此的人。