Методика тестирования мониторов

На страницах нашего ресурса мы постоянно стараемся знакомить вас со всеми новинками на рынке комплектующих. Но из-за отсутствия надлежащего оборудования, один из компонентов системы приходилось обходить стороной, без которого, между прочим, не обойдется ни один компьютер - будь-то офисная машина или игровая конфигурация. Как вы уже догадались, речь идет о мониторах.

Рынок мониторов развивается не менее динамично, чем остальных комплектующих: постоянно внедряются новые технологии и улучшаются возможности в целом. Поэтому актуальность обзоров данных устройств не вызывает сомнения.

При составлении методики тестирования мы в первую очередь ориентировались на характеристики монитора, которые будут заметны при повседневной эксплуатации: точность цветопередачи, равномерность подсветки экрана и цветовой температуры, зависимость контрастности от уровня яркости, скорость матрицы и углы обзора. Также будет оцениваться то, насколько устройство поддается калибровке, и что сможет получить пользователь в конечном итоге после проведения этой процедуры.

Аппаратное обеспечение

Тестирование мы планируем проводить на основе мини-компьютера ZOTAC ZBOX NANO ID65-PLUS-BE. Поскольку уровень комплектующих не влияет на результат тестирования, то уделять им большого внимания нет особой нужды, а вот устройство, с помощью которого фиксируются показания, стоит рассмотреть более детально.

Для проведения экспериментов мы используем калибратор X-Rite i1Display Pro. Он отлично подходит для наших целей благодаря своей точной и быстрой работе. Кроме того, с его помощью можно проводить измерения и настройку не только мониторов, но и других средств вывода изображения, таких как телевизоры, плазменные панели, проекторы, планшеты и телефоны.

Программное обеспечение

Вместе с калибратором поставляется довольно функциональная утилита X-Rite i1Profiler, которая снабжена интуитивным интерфейсом. Она хорошо себя зарекомендовала во время калибровки монитора. Однако для охвата всего перечня тестов, которые мы запланировали в данной методике, ее возможностей все же недостаточно. Поэтому в ходе экспериментов будет задействован и ряд сторонних утилит. Полный список программного обеспечения, используемого во время тестирования, приведен ниже.

Argyll CMS с графическим интерфейсом DispcalGUI

HCFR Colorimeter

X-Rite i1Profiler

Pixel Persistence Analyzer

Отметим, что все утилиты являются бесплатными и поддерживают большое количество калибраторов, включая и наше устройство.

Тестирование

После того, как мы вкратце ознакомились с инструментарием тестирования, предлагаем более подробно рассмотреть и его этапы. Сперва мы исследуем характеристики предустановленных профилей («пресетов») монитора. Потом выберем тот, который наиболее точно отвечает критериям правильной цветопередачи. Далее на его основе откалибруем монитор и проанализируем полученные результаты.

Точность передачи оттенков

Суть этого эксперимента заключается в том, чтобы определить насколько правильно монитор воспроизводит тот или иной оттенок, а также чтобы оценить максимальную и среднюю погрешности. Для проверки мы используем палитру из 51-го цвета. После проведения тестирования результат формируется в виде отчета, где основными показателями для нас являются последний столбик ∆E. Именно в нем с помощью чисел и графики продемонстрировано отклонение от требуемого оттенка.

Хорошим результатом является тот, в котором отклонение (dE*94) от каждого цвета не превышает 3, а среднее значение - 1. Допустимыми же являются значения 4 и 1,5 соответственно. Если полученные данные их превышают, то это уже дает повод говорить о неправильной цветопередачи. При этом величина и номинал цвета позволят судить насколько и в каких оттенках имеются искажения.

Цветовой охват

Цветовой охват позволяет оценить, какую часть доступных для восприятия человеческим зрением цветов способен воспроизводить монитор, иными словами, насколько цвета будут «чистыми» и натуральными. Численно это выражается в процентном соотношении реального цветового диапазона к стандартному цветовому пространству. На сегодняшний день наиболее популярными цветовыми пространствами являются sRGB и AdobeRGB. Первое используется в играх, фильмах и в любительской фотографии. Второе же является более профессиональным и применяется в основном в полиграфии. Очевидно, что в первую очередь мы будем ориентироваться на соответствие палитре sRGB, однако если монитор претендует на звание профессионального, то особое внимание будет уделено обоим цветовым пространствам.

Для палитры sRGB хорошим результатом можно считать значения выше 90%, для AdobeRGB - выше 65%. Хотя если мы говорим о профессиональных устройствах, то и в последнем случае покрытие пространства должно стремиться к 100%.

Для лучшего восприятия результаты также будут представлены в виде CIE-диаграмм, в которых серой пунктирной линией обозначены границы стандартного цветового пространства (sRGB или AdobeRGB), а цельной - полученного диапазона.

Гамма

Гамма управляет полной яркостью изображения. Иными словами, она показывает как быстро кривая яркости выходит из черного. При более высоком значении гаммы сигнал медленнее выходит из черного при увеличении яркости. Слишком высокое среднее значение гаммы даст яркую картинку с более глубоким черным, но будут потеряны объекты в затемненных сценах. При очень низком среднем значении картинка будет недостаточно насыщенной со слишком большой яркостью в темных сценах. Эталонным средним значением гаммы считается 2,2. Оно дает прекрасный баланс: хорошую яркость и замечательное отображение деталей в тенях.

Для более подробного анализа мы будем рассматривать не только среднее значение гаммы, но также и графики каждого из трех основных каналов: чем ближе все три линии лежат возле эталонной (черного цвета), тем лучше.

Уровни RGB

Данный график показывает нам, как близко к целевому значению (100%) находятся основные цвета (красный, зеленый, синий) при разных значениях яркости. Когда шкала серого хорошо отрегулирована, все 3 цветовые линии должны быть наложены друг на друга на 100%-ом значении, создавая прямые линии слева направо.

Стабильность контрастности и диапазон изменения яркости

Изменяя яркость монитора через экранное меню (от 0% до 100%), мы исследуем рабочий реальный диапазон яркости. Чем он шире, тем лучше можно подобрать настройки под конкретные условия освещения в комнате. Также важным показателем хорошего качества монитора является стабильность коэффициента контрастности на всем диапазоне яркости.

Для лучшего понимания данные будут отображены в виде графика со значениями в ключевых точках, по которому можно будет легко отследить изменение характеристик монитора в зависимости от значения яркости, уставленного через его меню.

Равномерность подсветки экрана

Данный тест проводиться на основе откалиброванного профиля. Это позволит нам сравнивать разные мониторы, так как при калибровке всех устройств мы будем использовать всегда одинаковые целевые значения (яркость белого поля - 100 Кд/м², температура точки белого - 6500 К).

Измерения производятся в девяти участках экрана. Первая диаграмма показывает абсолютные значения яркости, а также отклонения относительно центрального участка.

Во втором случае мы исследуем точность температуры цветопередачи.

3D-диаграмма позволит лучше понять, какие участки являются более «холодными» или наоборот «теплыми» относительно центральной части.

Скорость матрицы

К сожалению, у нас нет возможности точно измерить время отклика матрицы и сравнить его с заявленным значением. Однако с помощью программы Pixel Persistence Analyzer и фотоаппарата можно получить необходимые данные. Утилита поочередно выводит движущиеся объекты, а мы в свою очередь делаем снимки на выдержке 1/320.

По полученным картинкам можно отследить длину шлейфов от движущихся примитивов, что является прямым показателем скорости матрицы. К тому же это позволит сравнивать между собой разные мониторы и определять, где производитель указал правдивые данные, а где время отклика - не более чем маркетинговый ход.

Углы обзора

Согласно текущим стандартам, производители матриц определяют угол обзора как угол относительно перпендикуляра к центру матрицы, при наблюдении под которым контрастность изображения в центре матрицы падает до 10:1. Но, на наш взгляд, такая методика измерения далека от реальности, так как искажения изображения становятся легко заметными при падении контрастности уже в несколько раз. Иными словами, используемый производителями критерий не соответствует действительности.

Поэтому на практике мы решили исследовать реальные значения, то есть когда на картинке цвета начинают искажаться, и при этом эти изменения уже может различить человеческий глаз. В данном случае мы будем получать всегда меньшие значения, чем заявлены в спецификации, но, по крайней мере, они будут соответствовать тому, что вы увидите в действительности.

Данный набор экспериментов охватывает все основные критерии, которыми руководствуются пользователи при выборе мониторов. Надеемся, эти пояснения помогут вам понять наши цели тестирования и способы их достижения, а также ответят на ряд часто задаваемых вопросов.  

Автор: Сергей Мещанчук

Выражаем благодарность компании ZOTAC за предоставленное для тестового стенда оборудование.