【观点】家庭影院入门攻略：影音调校工具篇2（上）
上一期，我们首先给大家讲的是测试工具碟，也是应用面最为广泛的影音调试工具。而在这期，我们则将焦点锁定在视频领域调试仪器与软件上，希望能够给大家带来最新一代的实用性工具。关于视频调校仪器与软件，早在10年前就已经给大家做过相关的介绍。那时刚好是高清时代的崛起，视频调校也从过去的480p标清转到1080p全高清，开始注重灰阶白平衡与色彩管理，经过10年时间的磨砺，家庭影院投影机除了机身菜单基本都配置了两点式的灰阶白平衡调校系统以及RGBCMY 6色色彩管理系统之外，更优化了内置的预设画面模式，使得投影机出厂设置下依然有较为接近于标准的色彩表现，尽管仍然需要根据所搭配的投影幕类型与现场环境光的不同进行微调，但透过机身之中的调校功能已能充分对画面实行有效的调校。
进入到2019年，整个视频调校技术开始融入了4K HDR画面调校的内容，不过由于投影机现阶段的性能，想要充分展现出HDR的优势仍然还有相当长的路要走，这就使得4K HDR的画面调校自由度变得更高，特别是对EOTF(Gamma)电光转换功能调校方面，究竟你是要选择让HDR画面中的所有细节都保留，还是想让画面阳光感更加充足，这就是我们在画面调校时需要考虑的问题。这也使得4K HDR家庭影院投影机的画面调校变得更为复杂，再加上现阶段并非每一台4K HDR投影机在色域线性方面的表现都能把握到位，调校出来的效果并非都能十分显著。不过有调校总会比没有调校要强，尤其是对于高饱和度色彩的色偏问题。接下来，我们就来浅谈适合现阶段4K HDR投影机画面调校的相关调校仪器与常见软件系统。
在视频调校仪器方面，更准确地来说应该是光学测试仪器方面主要有两大类，一类是分光计(光谱仪)，另一类是色度计。两者最大的区别在于分光计相比色度计拥有更高的测量精度，因为分光计能够对整个可见光谱范围进行测量，而色度计则是测量红、绿、蓝三种颜色，再通过色彩组合的方式来计算出其他色彩。因此，如果你想要对色彩进行更加深入的分析，例如说光谱能量分析，以及更全面的色彩研究，就需要使用分光计。但是由于分光计对于色彩测量范围较广，精度较高，因此相对而言，测量速度就要较色度计要慢了许多。当我们要进行大范围的色彩检查测试的时候需要花费很长的时间。
在搭配使用的测量与调校软件方面，与10年前相比，如今大家的选择更多，不仅有老牌的CalMAN与ChromaPure，还有新晋LightSpace，另外还包括性能越来越强大的免费版工具DisplayCAL、ArgyllPRO ColorMeter与HCFR。各种软件各有特点，而付费版软件拥有更短的更新周期，更加丰富与完善的调校功能，可以支持的信号发生器与测试仪器的种类也越多。这些软件绝大部分都已经能够支持4K HDR画面的测试与调试，对于发烧级玩家而言，免费软件已经有足够可玩的测试项目，而付费版软件则拥有更多专业选项，功能更为强大，有着更多可玩之处。
Tips：
色度计与分光计拥有不同的工作原理
我们人眼可以对自然界中各种鲜艳色彩的观察与判断，但在原理上只能看到红绿蓝三种色彩，其他色彩都是通过将这三种色彩通过大脑混合整合而判断。色度计的工作方式与人眼基本相同，通过内部的红绿蓝三种滤镜接收大自然的光线，再通过算法合成分析成其他的众多色彩。但人眼的这种工作方式，往往会受到光源、光线环境、显示设备类型等因素的干扰，并不能准确判断出色彩的差异，而色度计同样存在这样的问题。于是，拥有更多色彩接收功能的分光计出现了，拥有数十种滤镜，可以全面分析整个可见光范围内的各种色彩，更加适合用于色彩精确测量方面的工作。
推荐常用分光计(光谱仪)：
X-Rite i1 Pro 2
JETI spectraval 1511
推荐常用色度计：
SpectraCal C6 HDR2000
Klein K10-A
推荐常用付费或免费色彩校准软件：
CalMAN
ChromaPure
LightSpace
DisplayCAL
ArgyllPRO ColorMeter
HCFR
深入谈谈色度计与分光计的特点，要注意同色异谱的问题
家庭影院测量的是屏幕反射光，因此不能使用“低廉“的照度计
接下来，我们再细致地为大家讲讲上面所提到的各种适用于家庭影院投影系统的测试仪器与软件系统。首先，我们先从测试所使用的硬件出发来讨论。对于家庭影院投影系统的画面亮度、对比度以及色彩方面的测量，我们需要采用合适的测试仪器。需要注意的一点，对于家庭影院投影系统而言，我们测量的是投影幕反射的光线而不是投影机所发出的光线。因此在选择测试仪器的时候需要注意，我们应该选择的是色度计或分光计(光谱仪)而并非平价的照度计。照度计主要是测试光源直接发出的光线，用于测量各类灯光的照度。我们在选择测试仪器的时候，其实可以简单地从这些仪器所测量出来的单位来判断是否适合用于家庭影院系统之中，如果测量出来的单位是cd/m2或nit，那就属于色度计或分光计，用于测量反射光的亮度与色彩。如果测量出来的单位是lux，那就属于照度计，用于测试直射光源。
色度计与分光计的不同之处，两者结合使用能提高测试效率
那么色度计与分光计又有什么不同之处？色度计又称为三刺激值类型仪器，也就是说在测量的原理上采用与人眼相同的结构，采用三个光学传统器(红、绿、蓝)来测量光源，对采集进来的光线通过红、绿、蓝三种滤镜进行分光，由于滤镜的测试精度有限，色度计无法针对所有类型的光源都进行精确的读数，无法判断metamerism(同色异谱)的问题。所谓同色异谱，原理上是指在光谱上不同的刺激可以产生相同的视觉反应。光谱反射曲线不同的颜色在一组观察和照明条件下匹配，但在另一种条件下不匹配。对于家庭影院而言，同色异谱的问题其实是相当关键的，投影画面在不同光线环境下所呈现出来的反射光谱是不同的，也导致我们所看到的色彩是变化的。采用普通三刺激值结构的色度计无法分辨出来的主要原因是这类色度计内部所采用的红、绿、蓝滤镜测量精度有限，无法为所有光源都提供准确的读数。而高阶的色度计为了解决这个问题，则通过配置更多的光学传感器并使用与人眼灵敏度相符的光谱灵敏度特性曲线进行计算来获取更高精度的测量数据，如KonicaMinolta的CS-200色度计就内置了40个传感器。而由于分光计在内部采用了数十个光学滤镜进行分光测量，能够测试整段可见光光谱，因此可以分辨出同色异谱的现象，能适应在不同光线环境下的测量，从而实现更加准确的投影画面光学测量，是理想的光学测试仪器。
不少视频调校人员或影音爱好者往往只是采用单一的色度计进行测量，那么如果你所采用的并非是像Konica MinoltaCS-200这么高端的色度计，如何使测量结果保证在精准的测量范畴？目前绝大部分的色彩测量与调校软件中都会为色度计配备矩阵校准的功能，可以透过分光计为色度计进行校准，但需要注意，在切换投影机、投影幕以及改变环境光线条件的情况都需要重新校准。因此，如果你所采用的是像SpectraCal C6HDR2000、Klein K10-A一类的色度计，最好是能够搭配X-Rite i1Pro 2、JETI spectraval 1511这类的分光计进行校准测量，可以有效提升测量的准度。
由于测量结构与原理上的不同，导致了色度计与分光计在测量方面的不同特性。色度计结构相对简单，因此测量速度快，特别适合目前越来越复杂的4K HDR画面的色彩分析与测量，但是一般三刺激结构的色度计会有同色异谱的问题，存在测量准确性方面的困扰。分光计结构复杂，精度越高的设备往往需要更长的测试时间，但可以应用在各种不同光源环境下测试，有着更佳的准度。如果你想要又快又准的测量方式，则可以采用色度计与分光计结合的方式，利用测量调校软件中的矩阵校准来让色度计适应各种不同的测试环境。
那么如果由于口袋深度不够，预算有限，仅能够入手一个光学测试仪器，那么究竟是选择色度计还是分光计呢？我认为应该优先选择不受环境因素限制的分光计，特别是对于经常要为不同客户进行画面调试的专业视频技术人员。但是如果你是在一个完全遮光的全黑环境下进行测试，不需要担心同色异谱的问题，选择高精度的色度计也是不错之选，例如Klein K10-A。
此外，我们还需要留意你所选择的色度计与分光计老化的问题，留意厂家的建议，应该在一定使用年限后，将仪器寄回原厂进行重新校准。而某些设备本身就具备了校准的功能，如X-Rite i1 Pro 2就随机附送了用于校准的灰卡，但并不是十分方便的是，在每次使用之前都需要对其进行重新的调校，而且在一定测试次数后还需要再次进行调校。
至于究竟要选择哪个品牌哪个型号的色度计与分光计，我们在前面给大家推荐了几个常用的型号，例如X-Rite i1 Pro 2、JETI spectraval 1511分光计，SpectraCal C6 HDR2000、KleinK10-A色度计。普通发烧友可以选择SpectraCal C6 HDR2000色度计，有一定要求的玩家与普通视频技术人员可以选择X-Ritei1 Pro 2分光计与SpectraCal C6 HDR2000色度计的搭配。如果你是专注于视频调校，每天都需要进行大量的投影系统调校，对仪器的测量速度与准度都有较高的要求，我们则推荐选择JETI spectraval 1511分光计与SpectraCal C6 HDR2000色度计。
并非针对投影系统，但依然十分好用的入门级分光计
X-Rite i1 Pro2
一直以来，对于入门级分光计的选择，不管是ISF还是THX都推荐广泛应用在印刷色彩校对领域的X-Rite i1 Pro系列分光计，从最初的i1 Pro到如今的i1 Pro2，都有着极高的性价比，在测量误差精度方面和相差数倍价格的中高端分光计有得拼，这也使得不少品牌的中高端家庭影院投影机所配置的色彩校准系统(包括自动校准系统)都建议用户搭配i1 Pro2分光计使用。当然，i1 Pro2也有不足之处，首先采光孔非常小，直径仅为3.5mm，这与它主如果你需要进行高精度的家庭影院投影系统的调校，不管是专业的视频调校技术人员，还是顶级的影音发烧友，都需要一款高精度的分光计。如果我跟你说，现在有一台分光计，不仅拥有超高的测量精度，同时也有着相比以往更快的测量速度，更内置电池、具备无线传输，还自带液晶显示屏，可以第一时间看到测量的结果，相信你一定会心动的。没错，Jeti spectraval 1511就要用于印刷行业有关，不利于投影屏幕光线的进入。第二光路中没有采用光线聚集的镜头结构，只能采取非常靠近的摆放策略。第三，尽管光谱的测量范围从380-730nm，基本上覆盖了可见光的范围，但是测量间隔是10nm，并不能进行非常精准的测量，特别是遇到某些波长非常短的激光光源就更容易出现漏测的问题，此时就需要进行长时间的测量。第四，每一次测量的时间较长，但相比更高精度的分光计，已经在可接受的范围内。
内置电池、蓝牙无线传输以及液晶显示屏，这样的分光计能够大大提升工作效率
Jeti spectraval 1511
如果你需要进行高精度的家庭影院投影系统的调校，不管是专业的视频调校技术人员，还是顶级的影音发烧友，都需要一款高精度的分光计。如果我跟你说，现在有一台分光计，不仅拥有超高的测量精度，同时也有着相比以往更快的测量速度，更内置电池、具备无线传输，还自带液晶显示屏，可以第一时间看到测量的结果，相信你一定会心动的。没错，Jeti spectraval 1511就要用于印刷行业有关，不利于投影屏幕光线的进入。第二光路中没有采用光线聚集的镜头结构，只能采取非常靠近的摆放策略。第三，尽管光谱的测量范围从380-730nm，基本上覆盖了可见光的范围，但是测量间隔是10nm，并不能进行非常精准的测量，特别是遇到某些波长非常短的激光光源就更容易出现漏测的问题，此时就需要进行长时间的测量。第四，每一次测量的时间较长，但相比更高精度的分光计，已经在可接受的范围内。是这样一款中高端级别的分光计，价格大概在8000美元左右，相比动辄上万元的高端分光计，已经有着不错的性价比。1511的光谱测量范围从380-780nm，属于1nm测量间隔的分光计，同时画面亮度的测量峰值也达到了10万nit级别，足以满足HDR高动态范围的测量需求。不过，需要注意的是，如果你想维持这样的测量精度，Jeti方面建议每年都需要返厂进行重新的校准。
（未完待续）
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