למה צריך לבצע כיול למסכים?

היום אנחנו נמצאים בתחילתו של עידן חדש בתכני וידאו, עידן ה-HDR) High Dynamic Range). זהו שינוי גדול שבא עלינו לטובה, אך עקב זמינות תכנים מוגבלת ומספר מסכים מוגבל שיש כיום בידינו, תוכני Standard Dynamic Range עדיין שולטים (SDR), לכן הכתבה תתרכז בהם. 

rnהרבה פעמים אנחנו נתקלים במושג "כיול" או "Calibration" וגם משתמשים בהם בהקשר של טלוויזיות, מקרנים ומסכי מחשב, מבלי להבין לגמרי מה זה אומר בפועל וכיצד זה משפיע על התמונה שנקבל בסופו של התהליך. בדרך כלל כאשר מדברים על כיול טלוויזיה או על כל מכשיר תצוגה אחר, מתכוונים לשיפור איכות התמונה, אך לא זו המטרה. לפחות לא במובן הסובייקטיבי.

• Backlight – בדרך כלל רלוונטי אך ורק למסכי LCD. מדובר על עוצמת התאורה האחורית/ קצה של המסך. פרמטר זה משפיע על הבהירות הכללית של המסך. לחלק ממסכי הפלזמה ו-OLED קיימת הגדרה המקבילה לזו, אך היא משפיעה רק על הבהירות המקסימלית שלו.
• Brightness – המושג Brightness מתורגם כ"בהירות", אך הוא יכול להטעות. פרמטר זה קובע את רמת הגוון השחור במסך, ומשפיע באופן ישיר על יחס הניגודיות הסופי שלו. המטרה היא לקבוע אותו כך שנוכל לראות (או כמעט לראות) את הפרטים הכי כהים באותו הווידאו, מבלי להעלים אותם לגמרי, אך גם מבלי להדגיש אותם ולהפוך אותם לנראים בקלות. כיוון לא נכון של הבהירות יכול לגרום למסך שחור להיראות אפור, או לגרום לאזורים כהים בתמונה להפוך לשחורים לחלוטין, ולהעלים את כל הפרטים מהאזור (נקרא גם black crush).
• Contrast – מתורגם כ"ניגודיות". ברוב המסכים והמקרנים, משפיע ו/או קובע את עוצמת התאורה של המסך. מאחר ובמסכי LCD יש לנו גם תאורה אחורית הקובעת את הבהירות/תאורה של המסך, פרמטר הניגודיות בעצם קובע את יחס הניגודיות שלו. הגזמה בכיוון הניגודיות יכול לגרום לחיתוך האות ברמות בהירות גבוהות (clipping, white crush) וגם לגרום לעיוות הגוון הלבן.
• White balance או Grayscale. כמשתמע מהשם, מדובר על איזון הגוון הלבן או גוני אפור. ניתן לייצג כל צבע בעזרת שלושה צבעי יסוד: אדום, ירוק וכחול. המטרה שלנו כאן היא להגיע למצב שבו גוון אפור בכל סקאלת הבהירות של המסך, מהאפור הכי כהה ועד האפור הכי בהיר, שהוא לבן, יכיל יחס מסוים וקבוע של צבעי היסוד.
  בעולם הווידאו הסטנדרט לגוון לבן נקרא D65, והוא מיוצג על ידי הטמפרטורה 6503 מעלות קלווין או 6503K. לצורכי נוחות, הרבה פעמים מעגלים את המספר ל-6500K.
  גוני אפור מדויקים הם חלק קריטי בכיול מדויק של המסך, אפשר להקביל את האפור לבד שעליו מצוירת תמונה. במידה שהצבע של הבד לא יהיה לבן "טהור" אלא יכיל גוון כחול, לדוגמה, אז כל התמונה תקבל גוון כחול, וכבר לא תהיה מדויקת או נכונה.
• Gamma – גאמא היא פונקציה המייצגת את היחס בין אות הכניסה לבין הבהירות של המסך. הסטנדרט היום הוא 2.2 עד 2.4. כיוון שהעין האנושית אינה מגיבה לכמויות שונות של אור בצורה לינארית, המסך מפצה על כך. אפשר לקרוא על המושג בהרחבה בוויקיפדיה, תחת השם Gamma Correction. בקצרה, ככל שהגאמא גבוהה יותר, כך התמונה באופן כללי תיראה כהה יותר, אך גם "עשירה" יותר. בדרך כלל קובעים את הגאמא לפי כמות האור בחדר ויכולות המסך.
• Color – פרמטר זה אחראי על רוויית הצבע בתמונה. מאחר שהמטרה שלנו היא דיוק, עודף רוויית צבע לא בהכרח יתרום לתוצאה מיטבית.
• Tint – פרמטר זה אחראי על גוון הצבעים במסך. לא תמיד המסך מציג את הגוונים השונים בצורה נכונה. כיוון הפרמטר הזה יכול לעזור לקבל טווח צבעים מדויק יותר.
• CMS – או Color Management System. כל יצרן קורא לאוסף הפרמטרים הזה בשם שונה, ולא כל מכשיר יכיל את האפשרות הזו. מדובר על כיוון נקודתי של רוויה, גוון ועוצמה של צבעי היסוד וצבעי המשנה של המסך. (אדום, ירוק, כחול, צהוב, טורקיז ומג'נטה) בדומה לפרמטרים Color ו-Tint, ה-CMS מאפשר לנו לכוון כל צבע בנפרד על מנת להגיע לדיוק צבעים מירבי על כל טווח הצבעים שהמסך מסוגל להציג.

נתון חשוב לגבי בהירות המסך. מרבית המסכים כיום מסוגלים להגיע למספר מאות ניטים (Nit – יחידה המייצגת עוצמת תאורה) ללא קושי, בזמן שמרבית התכנים עוברים מאסטרינג בתאורה מירבית של 100 ניטים. כלל האצבע לצפייה ביקורתית (critical viewing) הוא לכוון את המסך לעוצמה של 120 ניטים. זוהי פשרה מסוימת שנועדה לספק תמונה מעט בהירה יותר, מבלי לפגוע יתר על המידה בדיוק התוכן המוצג. לרוב מומלץ לצפייה בחדר חשוך, או לכל הפחות מוחשך.
במצבים מסוימים, למשל בחדר מואר חזק, 120 ניטים פשוט לא יספקו עוצמת הארה גבוהה מספיק בשביל להנות מתמונה ברורה ולכן אין מניעה מלהעלות את ה-Backlight (במסכי LCD) או הניגודיות (במידה והמסך מאפשר מבלי לפגוע יותר מדי בתמונה, כאן מדובר בפשרה).
פרמטרים נוספים כגון Sharpness (חדות) ואחרים ניתן לכוון לפי הטעם האישי ובתלות בתוכן שאותו רואים. לדוגמה תוכן SD יכול לדרוש הגדרת חדות גבוה יותר לעומת תוכן HD.

הכיול מתבצע באמצעות ציוד מיוחד המאפשר למדוד את עוצמת ההארה, גאמוט (טווח צבעים), רוויה, גוון ועוצמת הצבעים השונים של המסך. תוכנה ייעודית מציגה את המידע בצורה מספרית וגראפית, כך שהמכייל יוכל לדעת איזה פרמטר הוא צריך לכוון ועד כמה, כדי להגיע לתוצאה הרצויה.
תהליך הכיול יכול לארוך מספר שעות, ותלוי במספר גורמים, כמו הכיול הראשוני של המסך, איכות המסך, ה"נכונות" שלו להיענות לשינויים בהגדרות שהמכייל מבצע וכמות הכיוונים שהוא מאפשר. מובן שלציוד הכיול עצמו יכולה להיות חשיבות בכמות הזמן שנדרש לביצוע העבודה.
נקודה שחשוב מאד לציין היא שמיד לאחר הכיול התמונה עלולה להיראות עמומה: לבן שנראה צהוב ופגמיםאחרים כביכול. הסיבה לכך היא שמרבית המסכים מכוילים מראש להציג את התמונה עם עושר בגוון הכחול, לעבוד במצב צבע vivid אשר גורם לרווי צבע ובבהירות גבוה. הפרמטרים האלה נותנים לתמונה סוג של pop, וזה מה שמוכר מסכים בחנויות. לזה מתרגלים גם בבית, ואז לוקח זמן להתרגל לצפייה כשהמסך מכויל היטב. לדעתי זה שווה את זה, אבל אשקר אם אגיד שזה יתאים לכל אחד.

נתחיל מ-White balance.

בזוג התמונות הבא נבחן את ההשפעה של עקומת גאמא לא תקינה על התמונה המתקבלת.

בשלב הבא נבחן את ההשפעה שיש על צבע רווי מדי בתמונה.

ועכשיו נבחן את ההבדלים מבחינת הגוון של הצבע. באנגלית מתייחסים לזה כ-Hue או כ-Tint.

כל אלה דוגמאות, מעט מוגזמות, להבדלים שכיול יכול לגרום בטלוויזיה, במקרן או במסך המחשב שלכם.
אם חשוב לכם לקבל תמונה מדויקת (היא לא בהכרח תיראה יותר "טוב" לעין, במיוחד בהתחלה) כי אתם חובבי קולנוע, ורוצים לראות את התכנים בצורה שבה הבמאי רצה שתראו אותם, או במידה שאתם מתעסקים בצילום או עיבוד וידאו, נראה שמסך מכויל יתאים לכם מאוד.

אם יש לכם שאלות, הערות או הארות, אשמח לשמוע מכם.