Institut für Rundfunktechnik (IRT)
Konica Minolta spektroradiometer för inhämtning av exakta mätdata för banbrytande innovationer vid Institut für Rundfunktechnik (Institute for Broadcasting Technology).
Exakta mått, trendsättande och med spjutspetsteknologi
Institut für Rundfunktechnik (Institut for Broadcasting Technology - IRT) har ansvarat för den tekniska standardiseringen av de offentligt reglerade tyska tv- och radiosändningsinstituten, dvs. ARD, ZDF och Deutschlandradio, den österrikiska sändningsstationen ORF och det schweiziska sändnings- och radioföretaget SRG/SSR i den tysktalande delen av Europa i mer än 50 år, och har även representerat deras intressen i European Broadcasting Union (EBU). Beläget på produktionsanläggningen Bayerische Rundfunk (Bayern Broadcasting Company) i Freimann-distriktet i München, har IRT varit ansvarigt för många banbrytande innovationer. Exempel på sådana innovationer som har skett under de senaste åren är: den första helt digitala HDTV-sändningen (1992), utvecklingen av den virtuella studion (1996), den första 5.1 flerkanaliga ljudöverföringen med DVB (1998), utveckling av KEM-mikrofonen (1999), MPEG Layer II (2000), leveransutlåtande för introduktionen av DVB-T (2003) och de första okomprimerade HDTV-inspelningarna i 720p och så småningom 1080p 2004 och 2005. Det är inte bara de offentligt reglerade sändningsorganisationerna som har dragit nytta av IRT:s tjänster, men även många företagskunder från kommunikations- och informationsteknikområdet och inte minst tv-tittarna själva.
Ljusmätning för tekniska framsteg
De tekniska krav som ställs på tv förändras till följd av tekniska framsteg. Införandet av nya platta bildskärmar i studior (och privata vardagsrum) innebär att prestandaförmågan hos dessa också måste undersökas. IRT har därför arbetat med en studie med 11 tillverkare och kontrollerat 15 klass 1-monitorer för att utrusta tv-studior med olika visningsteknologier och format för lämplighet som mätutrustning för utvärdering av videosignaler i enlighet med EBU Tech 3320. Detta krävdes eftersom tekniska och marknadsmässiga utvecklingen har gjort det nödvändigt att ersätta den befintliga CRT-utrustningen och introducera "High Definition Television" (HDTV).
Av denna anledning har IRT låtit utföra ett omfattande utbud av mätningar för att utvärdera HDTV som ett uppspelningsmedium för TV-bolagens studior. De tekniska begränsningarna hos moderna LCD- och plasmaskärmar, såsom visningsriktningsberoende, ljustäthet, färg- och kontrastområden och rörelseartefakter etc. togs i beaktande.
Precision för giltiga data
IRT använder Konica Minolta Sensing CS spektroradiometer för snabb insamling av exakta mätdata. Prestandaförmågan hos CS-1000 har till exempel gjort den till den allmänt accepterade standarden i specialistvärlden för att utvärdera alla viktiga visuella visningsparametrar, och inte bara inom det offentligt reglerade tv-området. "Den visuella spektralanalysen av Konica Minolta Sensing CS-1000 spektroradiometer ger en tillförlitlig grund för att härleda alla viktiga fotometriska och kolorimetriska parametrar som behövs för att beskriva den visuella prestandaförmågan hos moderna monitorer", förklarar Friedrich Gierlinger, projektledare på IRT .
"Detta skiljer den från många andra mätinstrument i vårt område, som bara kan ge partiella resultat". CS-1000 har ett brett utbud av prestandafunktioner som förenklar mätningarna och även snabbar upp dem eftersom de alla finns i ett instrument. Tack vare sin optimerade spektralupplösning med en halvbredd på <5 nm med våglängdsnoggrannhet på 0,3 nm ger den extremt noggranna mätningar under färgvärdesanalys. "Detta innebär att vi kan beräkna och härleda alla relevanta parametrar i ett efterföljande steg...", tillägger Gierlinger. Detta sker "i farten", eftersom data skickas direkt till analysmjukvara som är speciellt utvecklad och skriven för detta ändamål. "Mjukvaran är perfekt anpassad till dataöverföringen av CS-1000", bekräftar testledaren (avdelningens namn) och gör därför arbetet avsevärt enklare i samband med mätinstrumentet.
Exakta data för nya standarder
Uppenbarligen uppfyller prestandaförmågan hos de senaste platta skärmarna i klass 1 ännu inte alla de krav som EBU ställde i sitt tidigare direktiv Tech 3320, som ursprungligen gällde för CRT-skärmar. "Ingen av de klass 1 LCD- och plasmabaserade monitorerna som för närvarande finns tillgängliga på marknaden uppfyller alla befintliga EBU prestandadatakriterier. För att vara ärlig uppfylls de bara om mätningarna tas i en optimal tittarriktning i förhållande till monitorn”, säger Gierlinger om de uppenbara svagheterna med den senaste tv-tekniken, som fastställdes genom att ta mätningar med Konica Minolta Sensing spektroradiometer.
Tillsammans med sitt team har han för detta ändamål utvecklat en egen mätapparat som kan mäta från de olika håll som krävs (se bild). Resultaten som erhölls talar för sig själva. Stora färgfluktuationer förekommer, även med små vinkelvariationer. Detta avslöjades av mätningarna som gjordes med Konica Minolta Sensing CS-1000. "I vissa fall hoppar färgtemperaturen från 6500 Kelvin (dvs standardljustemperatur D65) till cirka 13 000 Kelvin. Detta förfalskar färgerna dramatiskt. Bilden har då en extremt blåaktig nyans”, säger Gierlinger.
Med CRT-monitorer brukade inte positionen och riktningen varifrån en TV-regissör tittade på en skärm vara så viktig: Bilderna återgav alltid färgerna på det sätt som de anlände till skärmen som en signal. För att kunna utvärdera en studioinspelning räckte det därför med att regissören såg alla monitorer från en position. Han kunde alltid lita på återgivningen av bilden. Det räckte för utvärdering och var därför en grundläggande del av hans riktning.
Den idealiska positionen för regissören i förhållande till bildskärmen är dock avgörande för bildåtergivningen med den nya generationen av klass 1 plattskärmar. Om regissören står i fel vinkel i förhållande till monitorn ändras den relativa färgpositionen, vitpunkten etc. i olika utsträckning, vilket resulterar i en oönskad färgförskjutning. Regissören skulle se olika färger utanför det optimala betraktningsvinkelområdet, vilket han också skulle utvärdera annorlunda. "En korrigering av bilden av regissören skulle leda till felaktiga bildvärdesinställningar.
Detta skulle resultera i olika färgåtergivning på olika monitorer och oändliga korrigeringar av bildvärdena”, fortsätter Gierlinger. Även en liten lutning av den horisontella bildaxeln med + eller - 15° leder till en färgförskjutning, vilket mätningarna gjorda med Konica Minolta Sensing displaymätenhet visade. På grund av den höga mätprecisionsnivån i denna studie, läts gränserna för de nuvarande klass 1-monitorerna ut när de användes i TV-studion. Anpassning kommer därför att vara oundviklig. Detta gäller särskilt introduktionen av högupplöst tv, som bör ske i slutet av 2009.
Här pågår en sorts tångrörelse mellan konsumenter å ena sidan och industrin och film- och TV-produktion å andra sidan. Eftersom alla filmer nu görs digitalt och i hög upplösning – konverteras även äldre filmer till detta format. En teknisk utveckling som har gjort sig gällande och som nu används även inom amatörfilmskapande. Många moderna SLR-kameror kan ta bilder i HDTV-format, trots att de utformats som så kallade stillbildskameror för att ta enskilda bilder.
Tillägg
Sedan mitten av 2009 har IRT fortsatt sin klass 1-monitorstudie med den nya Konica Minolta Sensing CS-2000A spektroradiometer. CS-2000A har ännu mer sofistikerad mätoptik än CS-1000. Dessa kan spela in extremt svaga ljussignaler. CS-2000A är därför särskilt lämplig för extremt "låg luminans"-mätningar som knappast kan uppnås av de bästa high-end-skärmarna. CS-2000A arbetar med ett kontrastområde på 1 000 000:1 och, som förmodligen den bästa analysatorn för ultralåg ljusstyrka i världen, gör det till och med möjligt att detektera extremt små ljusdensiteter på 0,0005 cd/m² med en mätvinkel på 1° .
Minskningen av mekaniska och elektriska brusfaktorer och användningen av fritt valbara mätvinklar ger CS-2000A tidigare okänd precision och är också garantin för tillförlitliga mätningar för framtida displayteknologier.
