Por que a calibração da TV é importante

Pronto para uso, os televisores podem parecer levemente escuros (graças às predefinições de uso eficiente da energia) ou extremamente extravagantes e extravagantes (nos modos Loja ou Vivo). Alguns minutos de folhear os menus da sua TV podem solucionar esses problemas e fornecer uma imagem muito melhor, mais fácil aos olhos e mais fiel ao filme ou programa que você está assistindo.

Se você quiser uma imagem perfeita ou o mais próximo possível, precisará calibrar sua TV. Você pode fazer isso sozinho: qualquer pessoa com um reprodutor de Blu-ray pode executar uma calibração básica usando um disco de teste como o Spears & Munsil HD Benchmark 2.0 para obter uma imagem muito melhor. O disco é um Blu-ray padrão, portanto, suporta apenas vídeo 1080p e não fornece calibração para conteúdo HDR 4K (embora Spears & Munsil esteja trabalhando em um disco de calibração Blu-ray 4K HDR Ultra HD).

Para realmente mergulhar profundamente nas muitas configurações necessárias para obter a melhor precisão de cores possível, no entanto, recomenda-se a calibração profissional por um técnico certificado pela ISF. A calibração profissional é um serviço caro, geralmente reservado para configurações personalizadas de home theater, e requer conhecimento técnico e equipamentos especializados. Aqui no PCMag, em nosso laboratório, usamos as mesmas técnicas de avaliação da ISF e equipamento de medição para testar e revisar televisores.

O que é o ISF?

Joel Silver é o pai da calibração da televisão. Isso não é um exagero; o fundador da Imaging Science Foundation, Inc. influenciou toda a indústria em como aperfeiçoar imagens de televisão e no que permitir que os usuários se ajustem para solucionar problemas. Sua TV pode até ter um modo de imagem calibrado por ISF enterrado em seus menus, e esse modo é provavelmente o melhor começo para obter uma experiência de visualização precisa e detalhada.

Prata e ISF têm sido os maiores nomes em calibração de TV em décadas, e a certificação ISF é um dos principais indicadores de que um calibrador sabe o que está fazendo. A ISF trabalha com fabricantes de televisão e alianças do setor para definir padrões de qualidade de imagem e processos de medição e calibração. A ISF também realiza um seminário para certificação semestralmente em todo o mundo.

Ferramentas do comércio

Os calibradores não usam muitas ferramentas, mas as poucas das quais dependem são caras, raras e vitais para o processo. As ferramentas mais importantes são os medidores. Dispositivos como os colorímetros SpectraCal C6 e Klein K-10A medem exatamente quanto e que tipo de luz é emitida pela televisão. Esses medidores podem determinar a luminância (a quantidade de luz) e a cor, que são os dois aspectos fundamentais de qualquer imagem de televisão.

Você não pode medir com precisão o que uma televisão está lançando, se não tiver certeza absoluta de qual sinal está recebendo. Decodificadores, hubs de mídia e players de Blu-ray diferentes podem processar vídeos de maneiras ligeiramente diferentes, e a menor alteração nesse sinal pode desencadear completamente o processo de calibração.

É aí que entra a outra ferramenta vital do calibrador, o gerador de sinal. Esses dispositivos emitem sinais de vídeo muito precisos para uma televisão para calibração. Isso é mais do que apenas brancos, vermelhos, verdes e azuis para os medidores medirem; os geradores de sinal são carregados com dezenas de padrões e gráficos de teste para ajustar visualmente e medir automaticamente as imagens da TV.

Esse equipamento geralmente custa mais do que qualquer televisão que você compra. Os geradores de sinal DVDO AVLab e Murideo Fresco 6-G podem ser encontrados por US $ 1.400 e US $ 2.500, respectivamente. O medidor de cores SpectraCal C6 está disponível por US $ 700, enquanto o Klein K-10A, muito mais preciso, é quase dez vezes mais (e medidores ainda mais avançados podem custar tanto quanto um carro de luxo). Esses dispositivos estão ligados ao software CalMAN do SpectraCal, um conjunto de calibração e medição que também custa centenas ou milhares de dólares, dependendo da funcionalidade necessária.

Esses colorímetros precisam ser mantidos e calibrados, geralmente medindo e ajustando suas leituras em comparação com equipamentos ainda mais avançados e precisos. Um desses dispositivos é o espectrorradiômetro Konica-Minolta CS-2000, um medidor muito volumoso que custa mais de US $ 28.000.

A propósito, é isso que usamos para testar TVs no PC Labs: um colorímetro Klein K-10A, um gerador de sinal Murideo SIX-G e CalMAN. Eles não apenas permitem que os calibradores ajustem as TVs para terem uma aparência melhor, mas medem o desempenho da televisão com um nível de precisão que os usuários domésticos simplesmente não conseguem alcançar. Também temos um espectrorradiômetro Konica Minolta CS-200, o irmão mais novo do CS-2000 mencionado acima, para testes adicionais quando necessário.

A questão HDR

A calibração da TV historicamente se concentrou em ajustar as TVs para combinar contraste e cor com base em certos padrões de sinal de vídeo, levando em consideração as limitações da tecnologia de exibição de home theater. Essas limitações foram quebradas nos últimos anos, com as TVs agora capazes de exceder em muito os limites de contraste e cor do passado. Os recursos expandidos exigem sinais de vídeo expandidos, e é aí que entram a alta faixa dinâmica (HDR) e a ampla gama de cores.

HDR é um conjunto de formatos de vídeo que envia muito mais informações sobre cada pixel para uma tela do que o vídeo de faixa dinâmica padrão, ou SDR. O sinal diz a cada pixel para ficar mais brilhante, mais escuro ou mais colorido. Embora a grande maioria dos conteúdos em 1080p e alguns em 4K ainda sejam SDR, a maioria dos novos conteúdos em 4K (e muitas versões modernas remasterizadas de filmes) é HDR. A única pergunta é em que tipo de HDR esse conteúdo entra.

Ao contrário dos sinais de vídeo SDR, que possuem níveis muito definidos para contraste e cor, o HDR vem em uma variedade de versões. O HDR10 usa níveis fixos, apenas com faixas mais amplas que o SDR. O Dolby Vision usa metadados dinâmicos que ajustam valores com base na TV específica em que é exibida. O HDR10 + também usa metadados dinâmicos, mas um tipo diferente do Dolby Vision. Depois, há o Hybrid Log Gamma (HLG), que não usa metadados, mas uma curva gama ajustada para que ele possa trabalhar com sinais de transmissão e TVs que não sejam HDR.

Esses são muitos formatos de vídeo diferentes para calibrar as TVs, e as técnicas de calibração padrão não se aplicam necessariamente. A comunidade de home theater está desenvolvendo novas e melhores maneiras de calibrar TVs compatíveis com HDR para uma variedade de conteúdos. Por enquanto, os métodos abaixo explicam principalmente o básico dos processos de calibração SDR. Muito disso se aplica à calibração HDR, mas à medida que os formatos continuam evoluindo, essas técnicas evoluem com elas.

Obtendo o melhor contraste

Calibração é mais do que apenas medir e comparar números, no entanto. As TVs precisam ser calibradas de acordo com a sala, e uma sala de estar bem iluminada terá necessidades de imagem muito diferentes das de um home theater personalizado escurecido. Se sua TV está lutando com a luz do dia refletida nas paredes brancas ou se está confortavelmente instalada em uma caverna cinza-escura bem mobilada, é a diferença que determina que tipo de luz e cor ela precisa exibir. Em salas iluminadas, a gama (explicada abaixo) pode ser ajustada para uma curva baixa e as cores podem ser saturadas um pouco para se destacar da luz ambiente. Em uma sala escura, uma curva gama mais alta pode ajudar a preservar os detalhes da sombra contra o nível de luz mais baixo.

A calibração profissional é um processo bastante demorado que começa com as alterações mais amplas e universais que você pode fazer nas configurações de imagem de uma televisão e as reduz gradualmente. Isso garante que as alterações feitas posteriormente não desfizem os ajustes feitos anteriormente, impedindo que o processo se torne um ciclo interminável de ajustes e verificações. Ainda há uma quantidade razoável disso; ser completo exige garantir que os números obtidos sejam consistentes entre os ajustes.

Antes de ajustar a imagem da TV, você precisa garantir que a TV processe essa imagem corretamente. Isso requer a verificação da geometria da tela ou como a TV exibe um sinal recebido. Se o sinal não corresponder à resolução nativa da TV, ele deverá ser esticado ou cortado para caber, e isso significa que a TV estará distorcendo a imagem. Isso pode mudar radicalmente a aparência dos padrões e gráficos de teste usados ​​para calibrar a TV, e é por isso que é vital garantir que a geometria esteja correta antes de fazer outros ajustes. Para geradores de sinal, isso significa garantir que a saída corresponda à TV. Para a TV em si, significa garantir que o modo Zoom (ou Aspecto ou Tamanho) esteja definido como reprodução de imagem nativa 1: 1 e que a imagem não esteja sendo cortada (um efeito comum conhecido como overscan) ou esticada em qualquer maneira. Uma vez definido, você pode prosseguir com a calibração.

Como a própria imagem da televisão, o processo de calibração pode ser separado em duas partes: luz e cor. Primeiro, você precisa ajustar a quantidade total de luz que a TV apaga e, em seguida, pode ajustar cada cor individual com base na luz que está configurada para produzir.

A saída de luz começa com a fonte de luz da TV. Para LCDs, esse geralmente é um sistema de luz de fundo LED. Para projetores, isso é uma lâmpada. Para televisores OLED, são os próprios OLEDs. Em todos os casos, isso é definido por uma configuração Luz de fundo ou Luz OLED. É efetivamente o botão de volume de quanta luz sua TV apaga. Essa configuração afeta tudo o que a TV mostra.

Após ajustar o volume da luz, os calibradores precisam definir os limites dessa luz. Essas são as configurações de brilho e contraste. O brilho determina o nível de preto da imagem, enquanto o Contraste determina o pico de brilho do branco (as etiquetas são reconhecidamente contra-intuitivas). A calibração de brilho e contraste assegura que preto e branco estejam definidos onde deveriam estar. Em outras palavras, eles definem os extremos de claro e escuro no volume de luz que a configuração da luz de fundo oferece.

Os sinais digitais de faixa dinâmica padrão definiram o valor de 16 como preto e 255 como branco, e qualquer coisa abaixo de 15 e acima de 256 é espaço de manobra. Esse valor muda com o intervalo dinâmico alto, que expande o intervalo para 64 a 970 (10 bits) e 256 a 3.760 (12 bits). Existem mais valores entre branco e preto, além de mais valores de espaço de manobra abaixo do preto e acima do branco.

Com luz de fundo, brilho e contraste definidos, o próximo passo é verificar a gama da TV. Se a luz de fundo é o volume geral de luz e o brilho e o contraste são os extremos da luz, gama é a maneira como a TV passa de preto para branco à medida que o sinal muda. A gama é um ajuste importante para qualquer monitor digital.

O olho humano não vê luz em etapas lineares. Percebemos as mudanças na luz de maneira diferente do que simplesmente reconhecer que o dobro da luz é duas vezes mais brilhante. Os ajustes gama alteram a progressão da luz na tela para parecer mais natural do que se os níveis de luz aumentassem em etapas uniformes e consistentes.

O ajuste das curvas gama é muito importante para calibrar sua TV de acordo com a sala. As curvas mais altas parecem escuras, mas em ambientes de teatro que bloqueiam intencionalmente a luz para proporcionar a experiência mais imersiva, eles deixam os detalhes das sombras saírem com muito mais clareza, mantendo os destaques facilmente discerníveis e não soprados. Em uma sala bem iluminada, os detalhes da sombra desaparecem em toda a luz ambiente usando essa curva. É necessária uma curva gama mais baixa, o que torna a imagem mais clara para permitir que esses detalhes ocorram. As sombras aparecem para os telespectadores, e os destaques são brilhantes o suficiente para serem vistos com facilidade, quando esses mesmos destaques usando essa curva inferior apareceriam soprados e homogeneamente brilhantes em um home theater escuro.

Calibração de cores e trabalho profissional

A luz de fundo, o brilho e o contraste podem ser facilmente ajustados pelos usuários usando um disco de teste Blu-ray de US $ 30. O disco de calibração Spears & Munsil tem tudo o que você precisa para executar essas verificações básicas. Após essas etapas, no entanto, são necessários equipamentos e conhecimentos técnicos para calibrar as cores para parecerem mais precisas.

Com a quantidade de luz que uma TV apaga adequadamente calibrada, as cores individuais podem ser ajustadas. Essa parte do processo começa não com os vermelhos, verdes ou azuis, mas com os brancos. O branco pode variar bastante com base na temperatura da cor, e o que pode parecer branco para você pode ser ligeiramente rosa, azul ou verde quando medido com precisão por um metro. Os calibradores medem o ponto branco e o ajustam de acordo com a proximidade do branco verdadeiro de acordo com o medidor. Isso pode envolver o ajuste individual dos canais vermelho, verde e azul para branco entre vários pontos de brilho.

O balanço de brancos é necessário não apenas para que os brancos pareçam brancos, mas porque todas as cores que a TV exibe são afetadas por esses brancos; é um ponto de partida que as TVs alcançam em uma roda em várias direções em direção aos extremos de vermelhos, verdes e azuis, misturando-as para produzir os milhões de cores que uma TV é capaz. Durante esse processo, diferentes níveis de luminância são medidos para calibração. Com menos do que o pico de luminância, os brancos ficam cinza, o que torna o procedimento uma calibração em escala de cinza. O calibrador fica cinza cada vez mais escuro, usando os incrementos disponíveis que a TV oferece. Isso pode ser tão simples quanto a calibração em duas etapas, que ajusta o cinza claro e o cinza escuro (níveis de cinza de aproximadamente 30% e 70%) ou tão granular quanto a calibração de 10 ou 20 etapas, que realiza tantas medições e aprimora os canais de cores individuais cada passo do caminho.

Depois que brancos e cinzas são ajustados para torná-los o mais preciso possível, a calibração de cores real pode começar. Nesse ponto, o trabalho com os pés realizado nas etapas anteriores chegou a TV o mais próximo possível da perfeição, resultando em uma quantidade mínima de ajustes para as cores. Esta etapa envolve o ajuste das cores primárias (vermelho, verde e azul) e das cores secundárias (ciano, magenta e amarelo) individualmente.

Ajustar seis cores pode parecer mais simples do que ajustar 10 ou 20 tons de cinza, mas cada cor possui várias variáveis ​​que precisam ser observadas. Cada cor tem matiz (o tipo de cor), saturação (a quantidade de cor) e luminância (a quantidade de luz emitida junto com a cor). Os calibradores verificam cada um desses valores enquanto medem constantemente a TV, garantindo que não apenas todos os vermelhos tenham o tom adequado de vermelho, mas que haja apenas o suficiente desse vermelho e que seja brilhante o suficiente para obter uma imagem equilibrada.

Com todas essas configurações ajustadas e a imagem da TV verificada e verificada novamente visualmente e com um medidor, a calibração está finalmente concluída. O processo pode levar algumas horas, mas, quando terminar, você pode ter certeza de que sua TV está exibindo a melhor imagem possível. Os níveis de luz são equilibrados, os brancos e os cinzas são neutros e as cores são tão realistas quanto o seu LCD, OLED ou projetor.