Расчет яркости видеопроектора для вашего проекционного экрана

Дата: 03.06.13 | Адрес: http://кинодом.рф/articles/text.asp?id=760
Автор русского текста: Евгений Корнилов, специально для Кинодом
Автор: GEOFFREY MORRISON
По материалам сайта: Sound+Vision | Calculating Projector Brightness for Your Screen

Немного математики, немного физики
Для измерения эффективности проекторов мы используем экран диагональю 100 дюймов – на наш взгляд, это оптимальный размер для этой задачи. Мы предлагаем вам познакомиться с методикой расчета яркости вашего проектора на вашем экране. Сделать это несложно, надо только вспомнить математику.

Расчет яркости видеопроектора

Screen image courtesy of Stewart Filmscreen

Яркость (количество света, отражаемого от объекта) измеряется в канделах на метр квадратный. Кто-то считает, что измерять надо освещенность (непосредственное количество света от объектива). Хотя так вы получите реальное значение «люмен» по сравнению со спецификациями проектора, лично я нахожу эту меру намного менее полезной. Во-первых, любые спецификации так или иначе привирают, а во-вторых, освещенность не позволит вам определить реальную яркость проектора в вашей комнате. Измерения в канделах также позволят нам сравнить яркость с телевизорами, которые могут быть более знакомыми для большинства читателей.

Расчет яркости
Я измеряю проекторы с помощью 102-дюймового экрана с нейтральным коэффициентом усиления (1.0) и соотношением сторон в 16x9. Так, проектор JoeBob 2000 показал на моем экране значение в 103 кд/м2. Если у вас экран диагональю 100 дюймов и коэффициентом 0.9, можно с довольно большой уверенностью утверждать, что на нем JoeBob покажет примерно 92,5 кд/м2.

Я пишу «примерно», так как здесь могут иметь значение многие факторы, как-то: угол наклона проектора по отношению к экрану, угол экрана по отношению к вашим глазам (ваша высота), цвет и отражающие характеристики комнаты, точный коэффициент усиления конкретного экрана (может незначительно отличаться от значения в характеристиках), небольшая погрешность в размерах экрана (подробнее об этом чуть позже), погрешности в характеристиках проектора. Все эти отклонения суммируются, так что общая оценка яркости будет приблизительной. Я не могу назвать точные пределы погрешности, но, скажем так, 10% будут весьма оптимистичным значением. Как я уже упоминал, оценка яркости является довольно грубой, но все же довольно полезной – даже приблизительная оценка может оказаться более точной, чем люмены из технических характеристик от производителя. 
Если переходить от усиления экрана (сама по себе грубая оценка) к другим характеристикам, математика усложняется, но не намного. Большинство проекторов создают прямоугольное изображение. Отдаляя проектор от экрана или настраивая объектив, вы увеличиваете изображение. Однако мощность светового потока не меняется. Таким образом, в два раза более крупное изображение будет в два раза менее ярким.

Не забывайте, что мы говорим про площадь, а не про диагональ – именно это многих сбивает с толку. Высчитать площадь, зная диагональ и углы, несложно, но давайте сделаем все максимально просто. Мой экран имеет 127 см в высоту и 226 см в ширину (соотношение сторон 2.35:1, но это здесь неважно). Простая арифметика (ширина х высота) показывает, что площадь моего экрана составляет 28700 см2.

Предположим, ваш экран имеет диагональ 120 дюймов. Значит, его размеры: 149 см в высоту и 266 см в ширину – это 39650 см2.
Делим 28700 на 39650 и получаем 0,72 – это значит, что яркость вашего экрана равна 74 кд/м2. Учтем коэффициент усиления 0.9 и получим 66,8 кд/м2. Если же коэффициент усиления вашего экрана составляет 1.3, просто умножаем 74 на 1,3 и получаем 96,2. Опять-таки, не забывайте, что показания усиления экрана в технических характеристиках могут быть завышены.

Вроде бы все понятно. Чем больше экран, тем меньше яркость. Для этих примерных расчетов мы предполагаем, что яркость находится в линейной зависимости от площади экрана – думаю, это будет правильно с учетом всех сложно предсказуемых переменных.

Итак, вот четкая таблица:

  • Диагональ 110 дюймов = мои измерения x 0,86
  • Диагональ 120 дюймов = x0,72
  • Диагональ 130 дюймов = x0,62
  • Диагональ 140 дюймов = x0,53
  • Диагональ 150 дюймов = x0,46

Если вам нужен расчет для другого соотношения сторон, используйте значение ширины как для соотношения 16х9 – почти все проекторы выдают изображение соотношением сторон 16х9, и для соответствия более широкому экрану обрезается высота, не ширина. Для более точных расчетов можете воспользоваться Калькулятором (на англ. языке)

Анаморфотный объектив вносит свои изменения в расчеты и отличается собственными оптическими особенностями, но это тема для отдельной статьи.