Procesador de video Lumagen Radiance

Este es mi primer post en este foro y he decidido dedicarlo a los procesadores de vídeo: aquel "país" desconocido.

Para el que no lo sepa que son, señalar que son "maquinas" externas a los dispositivos de visualización (proyectores/TV/etc.) dedicadas a mejorar la calidad de lo que se ve en la pantalla. ¿Como lo hacen posible? Si uno recuerda el mundo de las TVs de tubo (CRT), ya anticuado, se decía, por aquel entonces, que una TV de tubo era excepcional cuando reunía dos condiciones: un buen tubo (que tuviera pocos defectos de geometría, gran calidad de color, etc.) y una buena electrónica de procesado. Esta electrónica es la encargada de coger la señal de vídeo y manipularla, de tal forma, que saque lo mejor que hay dentro de ella. Como todo en este mundo, no todas las electrónicas de procesado de TV/proyes, etc. son iguales. Obviamente las hay muy complejas/sofisticadas (y por ende, muy caras) a muy simples, para salir del paso (y por tanto, baratas). La diferencia estriba en el numero de funciones de “mejoría” de la imagen que incorpore, así como la calidad/implementación de la mejora en dichas funciones. Por ejemplo: cualquier televisión actual (digital) tiene, por muy mala que sea, un escalador integrado en su electrónica de procesado (circuitos integrados dedicados a coger una señal de la resolución que sea y adaptarla a la resolución fija/”natural” de la pantalla de TV) . Obviamente no todos los "scalers" son iguales: desde el mas malo hasta el mejor, (el escalado del Lumagen Radiance sin "ringing" - único en el mercado), ofrecen un amplio abanico de calidades. Ahí, es donde entran los procesadores de video externos. Esas “cajitas” externas están llenas de electrónica y algoritmos sofisticados que permite procesar la señal hasta sacar lo máximo de la misma. Un ejemplo, de funciones que implementa serian estas:

* 10 bit processing
* Proprietary Lumagen "no-ring" scaling
* Per-pixel SD/HD video deinterlacing
* Extensive support for anamorphic lenses
* Adaptive diagonal filtering
* MPEG mosquito and block artifact reduction
* Temporal noise reduction for SD/HD sources
* 2:2,3:2,3:3 pulldown for SD/HD film sources
* Output resolution from 480p to 1080p, plus 1080i
* CUE and ICP filtering
* User programmable non-linear-stretch (NLS) mode

en este caso se corresponden con uno de los procesadores de video de Lumagen, en particular con la serie Radiance. Ademas hay que señalar que aunque muchas TV/proyes, etc. tienen implementadas estas funciones, como ya hemos dicho antes, la calidad en su implementación (no solo de bits vive la TV: no solamente hay que fijarse en el numero de ellos) varia mucho, encontrándose en los procesadores externos el mayor numero de funciones, con la máxima calidad en las mismas (de ahí que sean tan caros).

Aparte de estas funciones relativas a la mejora de señal, debido a que tienen multitud de entradas y salidas de A/V, estos aparatos pueden actuar de “switcher” o “router”. En algunos casos, permiten hacer autenticas virguerías con la señal, ya no solamente forzando el modo de video (EDID), sino el de audio, incluso, mezclando una señal estereo proveniente de una entrada analógica, con una de video HDMI, para sacar esa señal por HDMI, entre otras cosas.

Por ultimo, y para terminar este post, hay que comentar otra función que tienen alguno de estos procesadores de video que los convierte en aparatos excepcionales y definitivos para los que quieran sacar lo mejor de su dispositivo de visualización: un ajuste total de calibración. (Esta es la razón por la que he publicado este post aquí) Por ajuste total de la calibración me refiero a:

* Un CMS completo para colores primarios y secundarios
* Un ajuste - de hasta 21 puntos - para la escala de grises y la curva gamma

CMS completo: la mayoría de los Tv/proyes actuales permiten el “colocar” los puntos primarios y secundarios, mediante controles de gamut, en las posiciones buenas, o casi, del triangulo CIE. Esto lo hacen con dos controles por color. Ahora bien, una corrección completa necesita tres controles por color. Cualquier color en Física queda determinado por tres coordenadas/parámetros. La mayoría de TV/proyes del mercado, por no decir todos, carecen de los tres y solo disponen de dos: les falta la luma. Esto da lugar a un ajuste incompleto del gamut, no pudiéndolo corregir en su totalidad, o, en algunos casos, empeorándolo. Esto ocurre porque al ajustar la saturacion/matiz del color, el color resultante tiene un DELTA E mayor que el original, ya que la luma esta mucho peor que en el color inicial (aunque no se tenga el control de su ajuste, al variar los otros dos parámetros de un color , la luminancia cambia, no debería, pero lo hace). Esto suele pasar en la mayoría de TV/proyes del mercado, por lo que a la hora de la verdad, los dos controles que poseen, por color, son irrelevantes: es peor tocarlos, que dejarlo como vienen de fabrica.

El procesador de video Radiance de Lumagen es el único en la actualidad que posee, y permite, por tanto, ajustar los colores primarios ( y secundarios ) en sus tres coordenadas. A saber: saturacion, matiz y luma. Dejémonos de tanto rollo. Aquí tenéis el gamut original de una TV:



Observese la parte superior derecha de la captura, donde pone DELTA E 94. Para que un color se pueda decir que esta razonablemente ajustado, el valor de la DELTA E 94 total (mas precisa que la DELTA E 76, para el caso del ajuste de colores primarios y secundarios) debe ser inferior a 1,5-2 unidades. Observese los valores: los primarios están totalmente desajustados. Los secundarios no están mucho mejor. No importan que el azul y el magenta parezca que estén en sus sitios en el triangulo CIE: este no tiene en cuenta la luminosidad. Por cierto, así es como viene de fabrica el gamut en algún aparato.

Miremos esta otra captura, una vez ajustado casi todo, con el Radiance:



Los valores, salvo del azul de la DELTA E 94 son inferiores a 2 unidades, lo que los dejaría perfectos. (Observese el cuadro de "Absolute luminace": el antes y después. eso no se puede ajustar con ningún otro aparato del mercado)

Esta corrección del gamut, solo es posible a día de hoy, con este procesador de vídeo.

Escala de grises y curva gamma: normalmente los TV/proyes disponen para el ajuste de la escala de grises de 2 controles llamados cut/drives o gain/bias. Con estos dos controles se debe ajustar todo el margen dinámico de la imagen: desde 0 IRE hasta 100 IRE. Similarmente ocurre con la curva gamma, en donde la mayoría solo tiene un selector de valores (2-2,2-2,4), o algo semi-avanzado para una mayor precisión, pero aun insuficiente para su ajuste total. Como ocurría con el gamut, el Radiance dispone de ajuste de hasta 21 puntos (de 5 en 5 IRE) en el ajuste de la escala de grises y de la curva gamma. Un ejemplo (de ajuste de 11 puntos) lo tenéis aquí:

(RGB levels)

(curva gamma)

(temperatura de color)

En resumen, podemos decir que el Radiance es el arma definitiva para el ajuste del color de cualquier dispositivo de visualización: sacara lo máximo del gamut del dispositivo y ajustara completamente y en su totalidad, la curva gamma y la escala de grises del mismo.

Por ultimo, comentar las pegas (¡¡si!!, tienes pegas):

• Money, y mas money!! Como os podéis imaginar el cacharro no es barato. En la actualidad hay dos versiones del Radiance: XS y XE. Ambas son iguales en funcionalidad (salvo temas de PiP), diferentes, en entradas y salidas – el XE es el hermano grande del XS – y en el precio (MSRP): 3495$ y 5995$ respectivamente. (Existen versiones "+", 500$ mas caras, pero irrelevantes, solo de interés para poseedores de un proyector con tecnología CRT)
• No es recomendado para profanos: se debe saber calibrar, bien. Ademas hay que tener en cuenta, que la documentación del cacharro es muy floja, por lo que seguramente halla que recurrir a una persona para que nos lo configure ( y esos servicios no serán baratos, sino acorde al precio del aparato).

Saludos

Reservado para uso futuro

Rico y didáctico. Da gusto su lectura

Whisper, es un placer verte por aquí.

Muchas gracias por compartir tanto conocimiento. Para los neófitos nos es de grandísima valía y ayuda.

Un saludo.

Comparto la opinion de chicote de que es un placer ver a alguien con tantos conocimientos sobre el tema posteando por este foro.

Tengo una duda sobre lo que comentas de los resultados(o para ser mas exactos de como valorarlos)al utilizar los CMS implementados en la mayoria de los dispositivos de visualizacion(ya sean tv o proyectores)me refiero en concreto a que como tu dices la mayoria traen controles de matiz y de saturacion pero no de luminosidad.

Yo ahora me he hecho con calman y no tendre ese problema ya que como comentas puedo usar deltaE94,pero con HCFR,me puedo fiar de las mejoras que consiga utilizando esos controles(refiriendome a disminuir el deltaE)si en la formula deltaE76 no se incluye la luminancia para los resultados.

Es el delta luma que marca debajo lo mismo que el delta luminance que se ve en calman con la otra formula,lo digo porque podria darse el caso en HCFR de que el deltaE disminuyera pero el delta luma aumentara al usar esos controles,en ese caso cual seria la mejor opcion,o habria que valorar en cada color ya que segun creo en cada uno de ellos nuestro ojo aprecia mas o menos la diferencia en un parametro o en otro.

Iniciado por cesarion

Tengo una duda sobre lo que comentas de los resultados(o para ser mas exactos de como valorarlos)al utilizar los CMS implementados en la mayoria de los dispositivos de visualizacion(ya sean tv o proyectores)me refiero en concreto a que como tu dices la mayoria traen controles de matiz y de saturacion pero no de luminosidad.

Yo ahora me he hecho con calman y no tendre ese problema ya que como comentas puedo usar deltaE94,pero con HCFR,me puedo fiar de las mejoras que consiga utilizando esos controles(refiriendome a disminuir el deltaE)si en la formula deltaE76 no se incluye la luminancia para los resultados.

Es el delta luma que marca debajo lo mismo que el delta luminance que se ve en calman con la otra formula,lo digo porque podria darse el caso en HCFR de que el deltaE disminuyera pero el delta luma aumentara al usar esos controles,en ese caso cual seria la mejor opcion,o habria que valorar en cada color ya que segun creo en cada uno de ellos nuestro ojo aprecia mas o menos la diferencia en un parametro o en otro.

El problema del diagrama/triangulo CIE es que es bidimensional y el "estudio" se debe hacer tridimensional. Como ya he comentado aquí son necesarias tres coordenadas para representar un color, por lo que el CIE solo nos da una vista parcial y no completa del tema. Para tener una representación completa es necesario irse al espacio tridimensional, como se ve en el siguiente gif animado, y representar la luma allí.




Como se observa en el gráfico, el color puede estar por debajo (le falta luma: inside gamut), estar en su posición correcta, o por encima (exceso de luma: outside gamut)

La visión 2D (triangulo CIE) da lugar a errores de perspectiva, o mejor dicho, carece de toda perspectiva: un color puede estar muy cerca de su sitio en el CIE (delta xy casi cero), pero ser peor que otro color que este mucho mas lejos, porque este ultimo este mucho mejor "colocado" respecto a su luma.

Lo de peor y mejor de un color lo determina el error DELTA E. Cuanto menor sea el error "mejor" es el color que tenemos . Así, ocurre muchas veces, que si acercas un color al punto CIE con su saturacion/hue se va de luma y el error DELTA E es mayor, por lo que es preferible dejarlo como esta (que es a lo que me refería con los controles de las TVs).

El problema es que hay varias formulas de la DELTA E y para desgracia ni dan igual, y lo que es peor, ni son "compatible".

"Con que no dan igual" quiero decir eso: son números distintos pues son matemáticas distintas. Normalmente la DELTA E 94 es mas pequeña que su homónima la 76, por ello se considera razonable un error en la primera de no mas de 1,5-2 unidades, frente a los 4-5 de la del 76. El problema es que como he dicho, no son totalmente compatible: con ello me refiero, a que si la DELTA E 94 es normalmente mas pequeña, digamos la mitad, que la del 76, eso debería ser así siempre (o casi). Y no ocurre!! La mayoría de las veces es así, mas pequeña, pero no la mitad. Hay veces que son casi iguales... Un ejemplo lo tienes en esta plantilla, hecha por mi, para calibrar con Calman el gamut, y donde se pueden apreciar los diferentes valores en los errores para un mismo dato:

Fíjate en el verde. Según la DELTA E 76 el error es mas del doble del "permitido" para considerarlo aceptable, mientras que con su DELTA E 94, esta dentro de lo permitido



Respecto a otras cuestiones que me has preguntado y algo que he leído comentarte:

- La DELTA E 76 si tiene en cuenta la luma (su error) en su formula ( Quizás confunda el hecho de que la primera versión del soft de HCFR (Ver 1.X), el DELTA E 76 que tenían implementado no era realmente un DELTA E 76, valga la redundancia: era una "chapuza" que se sacaron que no tenia en cuenta la luma. No era un error de nada, propiamente dicho. De ahí, que en la parte de preferencias, en una de las casillas de verificación en la ver. 2.X pone lo de "compatibilidad de la DELTA E con la versión 1.X". No chequearla porque deshabilita el calculo "bueno" de la DELTA E 76

- EL valor de Calman que pone "Absolute luminance" (vease la tablas) coincide con el valor del DELTA luma de HCFR (Existe una manera fácil de verificar, que es como yo lo hice en su momento. Se arranca Calman con el medidor simulado, se tiran medidas simuladas y se copian los valores de las medidas de los colores al HCFR, ya que permite su introducción manual. Veras que los resultados coinciden).

- La posición que se debe coger para un color primario ( y secundario), en lineas generales, debe ser aquella que hace la DELTA E 94 menor (y no la del CIE, que podrá coincidir o no), y en su ausencia, la de la DELTA E 76 menor


Saludos