LG WOLED HDR mód konzisztencia

Legutóbb az LG 55 C9 WOLED SDR módjának konzisztenciáját elemeztem, ahol feltehetően egyedül az
RGB->WRGB konverziótól várható számottevő hiba.

Ma a HDR móddal teszem ugyan ezt: lenulláztam a gyári 1D, illetve 3D LUT-okat, illetve kikapcsoltam a Gamma 2.2 -> PQ (Rec.2100) konverziót. Tehát lényegében most is a kijelző natív szíterét mértem 17^3 (drift, avagy "kúszás" kompenzáció mérésekkel együtt ~5100) ponttal, csak ezúttam "W-boost", avagy HDR módban. Ez 2 óra 45 perc helyett 1 óra 30 percet vett igénybe, mivel sokkal magasabb fényerőt produkál a HDR mód (~112 helyett ~800 nit volt a csúcsfény) és a műszer gyorsabban méri a világos mintákat (rövidebb az exponálási idő).

Ez esetbe az RGB->WRGB konverzió hibáin jóval túlmutat majd a "W-boost" okozta hiba, avagy a világos színek deszaturációja (kifakulása) a magasabb fényerő elérése érdekében. Illetve mivel sokkal magasabb csúcsfénnyel (és magasabb elektromos teljesítménnyel, így magasabb hőtermeléssel) dolgozik a kijelő, sokkal instabilabb (a sötét árnyalatok mérésére is kihat az "Image Retention", amit a véletlenszerűen váltakozó minták közt a világosak okoznak). [Továbbá ez spekuláció, de egyesek szerint HDR módban mindig van némi dokumentálatlan dinamikus szabályzás még akkor is, ha szervizmenüben is letiltjuk, amit ott le lehet. Én most csak az IR-re hivatkoznék, ami szabad szemmel is látható. Valamint a hőmérsékletváltozásra, ami tapintható, mérhető...]
Emiatt a gyakorlatban inkább kisebb, 17^3 helyett 10^3 (kb. ötöd akkora) palettával szoktam profilozni a HDR módot (minimalizálandó a kezelhetetlenül nagy Image Retention és hőmérséklet okozta drift/kúszás hatásokat). De most nem kimondottan szabványt célzó kalibrálás a célunk, hanem tesztelés, ezért elsőként 17^3 palettát használtam (csak hogy lássuk az IR/képvisszamaradás és drift/kúszás hatásait is, később a 10^3 mérést is bemutatom).

Nézzük akkor mennyire tűnik konzisztensnek a kijelző a saját színterén belül (tehát nem valamilyen szabványt célozva, hanem csak azt vizsgálva, hogy a natív színtere önmagán belül mennyire torzul az IR-től és a "W-boost"-tól):

LG 55 C9 HDR mód 17^3 mérés alapján natív színtérhez viszonyított dE értékekkel. [piros = dE > 2]

Mint látható, nem tűnik túl rózsásnak a helyzet.
Nézzük meg, hogy változik mindez, ha készítünk egy korrekciós 3DLUT-ot a kijelző natív színterének peremeit célozva (tehát most sem egy szabványhoz próbálunk igazodni, pusztán a saját perempontjain belül kiegyengetni a konzisztenciát):

LG 55 C9 HDR mód 17^3 mérés alapján natív színtérhez viszonyított dE értékekkel korrekciós 3DLUT-on keresztül. [piros = dE > 2]

Már így is veszítünk egy keveset a csúcsfényből (~800 helyett ~720 nit) a ColourSpace beállításai miatt (a "Peak Chroma" mód nem szereti elengedni a fehéret, ha nem tud mellé hasonló fényerőt elérni szaturált színekkel --- ezt felül lehet bírálni, de én nem tettem, hanem a javasolt alapbeállítást használtam, mivel mikor a következő lépésben már szabványos Rec2020 színteret fogok célozni, akkor is ezekkel a beállításokkal szeretném készíteni a 3DLUT-ot).

Most lássuk mi történik, ha Rec2020-at és gamma 2.2-t célzunk (tehát szabványra szeretnénk kalirálni a TV-nket). [Megjegyzés: a gamma 2.2 -> PQ konverziót mindig valós időben végzi az LG SoC, hogy igazodni tudjon a különféle roll-off és egyéb beállításokhoz, a kijelzőpanelt tehát a 3DLUT-al gamma 2.2-re kell kalibrálnunk, letiltott PQ konverzióval.]

LG 55 C9 HDR mód 17^3 mérés alapján Rec2020 színtérhez viszonyított dE értékekkel. [piros = dE > 2]

A csúcsfény ez esetben már ~690 nit-re csökkent, mivel D65 (~6500K) fehérpontot (pontosabban egy módosított "CRT fehér" pontot) céloztunk.

Amivel eltérek az alapbeállításoktól, az a "gamut mapping" mód: A kijelzőnk nem képes lefedni a Rec2020 színteret (ez nem gond, tudotosan úgy definiálták, hogy "jövő biztos", tehát nem szükséges elérni, az volt a cél, hogy a kijelzők ne lógjanak túl...). Az LG C9 kb. a DCI-P3 színteret képes lefedni, és a legtöbb filmet is ehhez fényelik. (Tehát alapvetően nincs itt semmi gond!) Ezt legtöbbször úgy szeretik kezelni a kalibrációhoz használt szoftverek, hogy minden színt "tologatnak" kicsit a perem körül, amitől abszolút értelemben nem lesz pontosabb az eredmény, de több átmenet marad meg ahelyett, hogy összeolvadnak a nem megjeleníthető színek. Ugyanakkor tudjuk, hogy a tartalmak nagy része úgyis DCI-P3 gamut-on belül van, ezért én azt szeretném, hogy ne tologassa a perem közeli pontokoat a szoftver, ezzel elkerülve a sokak számára zavaró "magentás kék" jelenséget, mely bizonyos készülékek gyári képmódjaival tapasztalható HDR tartalmaknál.

Most nézzük meg, hogy miért nem kaptunk szép grafikonokat: drift ("kúszás") IR (a kijelző melegszik/hűlik és Image Retention alakul ki mérés közben, ami torzítja az eredményeket, a kijelző nem stabil a mérés kezdete és vége közt):

LG 55 C9 SDR és HDR mód "kúszás" 10^3 mérés alatt.

Mint látjuk, "sikeresen leestünk a térkép széléről", itt a korongvilág vége, "There be dragons!"...

De szerencsére nem teljesen veszett ügy a HDR kalibrálás sem, ha megelégszünk 17^3 helyett 10^3 mérési ponttal. Íme egy korábbi HDR kalibrálás eredménye ~1000 mérési pontból (készítve és ellenőrizve):

LG 55 C9 HDR mód kalibrálási ellenőrzése 10^3 mérés alapján Rec2020 színtérhez viszonyított dE értékekkel. [piros = dE > 2]

Vegyük figyelembe, hogy Rec2020-at céloztunk kb. DCI-P3 natív gamut-ból, tehát a peremeken mindenképp "piros pontokat", tehát magas dE2000 értékeket fogunk látni. Ugyanakkor egy DCI-P3 gamut-ra fényelt anyagnál (mint a legtöbb anyag manapság, amit otthon nézünk) ez nem probléma, mert nem tartalmaz olyan színeket, ami nem fér a "pirossal keretezett" háromszögünkbe.

Én a rendelkezésre álló szoftverekkel, hardware-ekkel és tapasztalatommal kb. ennyit tudok kihozni a HDR módból. De otthoni felhasználásra szerintem már bőven elég, vagy akár hobby szintű "munkára" is lehet vele kísérletezni. Ami biztos hozadék, az a potenciális "magentás kékek" kiküszöbölése, illetve a módosított "CRT fehérpont" elérése.

Vessük ezt össze azzal, amit a CalMAN produkál hasonló ideőbefektetéssel:

LG 55 C9 HDR mód kalibrálás ellenőrzése: CalMAN és ColourSpace szoftverek eredményei. [piros = dE > 2]

A relatív összehasonlítást most nem a natív -> "korrigált natív" 3DLUT szoftveres alkalmazásával fogom végezni (mint legutóbb), hanem feltöltöm a 3DLUT-ot a TV-be, és lefotózom a kijelzőt RAW-ban, azán megpróbálom szemre tologatni annyit, hogy nagyjából hasonlítson arra, amit látok. Ez félúton sincs az ideális megoldáshoz, de most ennyivel tudok szolgálni. Az első fénykép a gyári HDR mód, a második a kalibrált HDR mód, a harmadik pedig összehasonlításképp a kalibrált SDR mód (HDR-ből szoftveresen SDR-ba konvertálva a képet).
Megjegyzés: ez egy nagyon sötét jelent! A fénykép túl van exponálva (elsősorban azért, hogy az alacsony kontrasztú LCD monitorokon is ki lehessen venni belőle valamit, mert kb. az LCD "fekete" közelében van s sötét részletek nagy része).
Miért?
- Próbáltam úgy elhelyezni egy szoftveres konverziós láncban a különbözeti 3DLUT-ot, ahogy a TV futószalagjában helyezkedik el (nem PQ, hanem gamma space-ben), de nagyon nem azt a változást láttam, mint mikor a TV-be töltöm fel a végleges 3DLUT-ot és váltogattam egy gyári, illetve kalibrált képmód közt.
- Az említett potenciális különbség a gyári és ColouSpace-es 3DLUT-om közt afelől, hogy tologatja-e a natív színtér pereme körüli pontokat ("Gamu Mapping" opció ColourSpace-ben).
= Vagy a gyári HDR 3DLUT nem olyan lináris, mint a gyári SDR 3DLUT. Vagy elrontottam valamit a Resolve-ban az oda-vissza konverziókkal. (Amatőr Resolve felhasználóként könnyen lehet, de emiatt most nem fogok profikat zaklatni... Ugyanígy nem állok neki kibányászni a TV-ből a gyári LUT-okat, mert bár megoldható, az sem triviális...)

Gyári 1D és gyári 3D LUT HDR [túlexponált fénykép a TV-ről.]

"Üres" 1D és kalibrált 3D LUT HDR [túlexponált fénykép a TV-ről.]

"Üres" 1D és kalibrált 3D LUT SDR [túlexponált fénykép a TV-ről.]

Referencia SDR screenshot. [HDR10->SDR szoftver konvertált kép.]

Szerkesztve: Beszúrtam a cikk legvégére a referencia SDR screenshot-ot is, csak hogy világos legyen, a fényképek mennyire túlexponáltak. (Volt, aki úgy értelmezte a fényképeket, hogy "elvesznek a részletek" a TV-n. Nos nem, a fényképek sokszorosan eltúlozzák a részleteket. Ez egy analitikus teszt, nem egy életszerű demó!) Ezen a jeleneten egy nagyon sötét barlangban vagyunk, ahol szinte semmit sem látni...
Tehát a túlexponált fényképek azt hivatottak bemutatni, hogy a gyári HDR10 módban túl világosak, és némileg alul-szaturáltak (fakók) a sötét árnyalatok.

A fentiek nem minősülnek semmiféle ajánlattételnek, illetve pontosság tekintetében támasztott ígéretnek, pusztán "szórakoztatási" célokat szolgálnak!