Note tecniche per gli schermi da proiezione

Note tecniche sugli schermi l’illuminotecnica e la Videoproiezione

Queste note tecniche mirano a fornire chiarimenti relativi ai parametri tecnici riportati principalmente nelle specifiche degli schermi, e dei videoproiettori.

L’unità di misura della luce e la luminosità  del Proiettore.

L’unità di misura della Luce e il Lux che corrisponde all’illuminamento di una superficie piana di 1 mq, da parte di una sorgente luminosa puntiforme che emetta l’intensità di 1 Candela Internazionale e che a sua volta corrisponde ad 1/20 della luce emessa da 1 cmq. di Platino fuso e portato alla temperatura di solidificazione di  1.770°C   (Giulio Violle fisico 1841-1923)

Il valore di luminosità espresso in Lux si misura con uno strumento denominato Luxmetro.

La luminosità specifica in Lux x la superfice= al valore del flusso luminoso in Lumen Lm.

Il flusso luminoso espresso in Lm prodotto da un  Videoproiettore e che interessa la superficie dello schermo, si ricava moltiplicando il valore della luce incidente espressa in Lux per la Superficie illuminata.

Tale valore può non corrispondere alla luminosità espressa dai deplian dei Videoproiettori in quanto il metodi di misurazione è differente come si vedrà in seguito.

Definizione della Luminosità di un Videoproiettore.

Dopo anni di “anarchia” dove ogni fabbricante utilizzava un proprio metodo per indicare la luminosità dei propri proiettori, rendendo quindi i dati incomparabili fra loro, l’ente di normalizzazione American National Standards Institute (ANSI) ha definito il metodo di misura della luce emessa da un videoproiettore.

La superficie dello schermo dove si proietta, deve essere suddivisa in 9 parti uguali denominate dalla lettera  A alla lettera I.

Si misura con un Luxmetro la luminosità incidente al centro   di ognuno delle nove aree dello schermo ed il valore medio ottenuto dalla somma di nove parametri diviso appunto per nove, si  moltiplica per la superfice totale dello schermo  espressa in mq. ottenendo in questo modo  il flusso in Lumen ANSI emesso dal Videoproiettore in esame.

Lumen ANSI

Lm ANSI= (A+B+C+D+E+F+G+H +I)/ 9 x mq.

La brillanza e il contrasto della proiezione

Sino ad ora abbiamo visto la luce emessa dal proiettore come parte e come arriva sullo schermo, ma la sensazione della brillanza che avranno gli utenti è differente.

Infatti la resa luminosa dipende dalla qualità dello schermo ed in particolare dalla sua capacità di rimandare la luce ricevuta verso gli occhi degli utenti.

Occorre quindi prendere in considerazione il guadagno superficiale dello schermo che a sua volta dipende moltissimo dal materiale con cui è realizzato.

Un altro aspetto importante dello schermo è la sua capacità di reggere il contrasto.

Aspetto importante per gli schermi delle sala riunioni, dove la fruizione non avviene al buio e quindi la luce dell’ambiente arriva sullo schermo andando a diluire le aree scure della proiezione ed abbassando cosi il contrasto.

Un altro aspetto che modifica il contrasto è proprio quello intrinseco al proiettore (video in questo caso) infatti si tende a considerare importante tale valore di contrasto, ma non lo è se la sala non è al buio.

Definizione del guadagno dello schermo

La superficie bianca delle schermo presenta una propria capacità di riflettere la luce che la colpisce.

Questa è identificata come Guadagno dello schermo

Esso è espresso come il rapporto fra la brillanza riflessa da una superficie standard di riferimento e lo schermo in esame.

Quale superficie di riferimento si utilizza quella di un pannello di Carbonato di Magnesio che si assume uguale a 1.

La misura del Guadagno di uno schermo si effettua utilizzando uno Spot Meter che rileva la luce riflessa dallo schermo sotto uno stretto angolo di misura di circa 1° e comparando la misura rispetto a quella sul pannello in Carbonato di Magnesio.

La riflessione dello schermo può variare al variare dell’angolo di fruizione, si deve quindi tenere conto del diagramma polare di brillanza dello schermo in sede di progetto della sala di proiezione in quanto diagrammi più stretti in genere aumentano il guadagno di brillanza ma riducono l’area servita e quindi  il numero di utenti che orizzontalmente possono fruire senza perdita della proiezione.

La brillanza finale della proiezione

Per calcolare la brillanza che si esprime in Nit o Cd/mq. (candele per metroquadro) e che si otterrà in una specifica installazione con proiezione frontale, è possibile utilizzare la seguente formula:

Nit (oppure Cd/mq)=Gs*(Lumen/area)/Pi

Dove:

Nit : Brillanza – termine utilizzato negli USA corrispondente a

Cd/m2 (Candele per mq)

Gs : Guadagno dello schermo (Polyscreeen 1,2 – Orion 5,7)

Lumen : Luminosità in Lumen ANSI del proiettore

Area : area dello schermo di proiezione in mq

Pi : 3,14

Nella pratica si raccomanda di non scendere sotto i 25Nit per ambienti oscurati, parametro che dovrà salire come nelle sale di conferenza, a causa della presenza di illuminazione della sala, anche oltre i 250nit.

Il contrasto delle immagini nella videoproiezione

Un altro parametro che determina la qualità di fruizione dell’immagine è il contrasto, inteso come il rapporto fra la parte più luminosa e quella più scura dell’immagine.

Il parametro si utilizza principalmente nei Videoproiettori e nei Monitor meglio noto come Rapporto di Contrasto, rappresenta il rapporto fra la luminosità espressa in Nit o Cd/m2 di una immagine “bianca” rispetto ad una immagine “nera”. Questo rapporto viene solitamente espresso con un numero nella forma x:1 (x sta a 1) dove x è un numero intero e positivo.

Vi sono due metodi di misura di tale rapporto di contrasto, uno e quello utilizzato generalmente dai fabbricati di monitor o Videoproiettori ed è chiamato Contrasto Dinamico ed utilizza il metodo Full-On e Full-Off ma risente delle manipolazioni che possono fare a livello di elettronica dell’immagine.

Il secondo metodo è quello definito dall’ente di normalizzazione ANSI ed utilizza una immagine a scacchiera con otto rettangoli bianchi e di otto rettangoli neri.

Al centro di ogni rettangolo si misura il valore di brillanza e si fa la media delle misurazioni di ogni rettangolo dello stesso colore, rapportando la media dei rettangoli bianchi con la media di quelli neri si ottiene un rapporto che indica il contrasto.

Il rapporto di contrasto finale in una sala di proiezione

Il parametro vero che interessa è il rapporto di contrasto nella sala di proiezione e che tiene conto della resa dello schermo e della presenza di luci in sala che diluiscono il contrato.

La misura in questo caso deve essere fatta con uno Spotmeter che terrà conto anche dall’efficacia dello schermo

Bisogna tenere presente che l’Occhio non è in grado di percepire rapporti di contrasto superiori a 1.000:1 e quindi anche nella scelta del videoproiettore diventa inutile accedere con il Rapporto di Contrasto.

Occorrerà piuttosto i preoccuparsi della luce presente in sala che andrà ad inquinare lo schermo abbattendo il rapporto di contrasto; per questo nelle sala dove vi è presenza della videoconferenza e quindi di non si può attenuare le luci perché si devono riprendere le persone, si preferisce usare un Monitor per la visione delle immagini delle persone collegate ed invece utilizzare il videoproiettore per la grafica che  essendo ricca di colori pieni e luminosi risente meno di un modesto rapporto di contrasto.

Un certo vantaggio all’utente deriva dall’uso della cornice nera attorno allo schermo di proiezione, questa fascia nera aumenta la percezione del Contrasto perché l’occhio usa tale area come riferimento del Nero.

Per migliorare il contrasto in una sala con luci accese si può ricorrere alla retro proiezione su schermi fortemente rejectanti  come quelli realizzati con rigatura a Lente di Fresnel rivolta verso il videoproiettore che aumenta il guadagno che non è bianco ma grigio e quindi aumenta molto il contrasto delle immagini a vamtaggio della qualità dell’immagine.

 Se desiderate fruire della nostra consulenza per determinare le caratteristiche dello schermo per la vostra applicazione, contattateci utilizzando le opzioni che trovate qui sotto.