В современных авиационных тренажёрах используются продвинутые видеосистемы со всё более сложными настройками — от экранов с большим горизонтальным и вертикальным полем зрения до многопроекторных установок. Проектировщики уделяют огромное внимание деталям, стремясь создать максимально иммерсивное пространство. Одним из важнейших аспектов при проектировании авиасимуляторов является совпадение цветов каждого проецируемого изображения для получения единой виртуальной среды. Если цвета на одном изображении заметно отличаются от цветов на соседнем изображении, зритель мгновенно почувствует несоответствие, а пилот может отвлечься от выполнения поставленной перед ним задачи.
Согласованность цвета между каждым проецируемым изображением является основным требованием для создания единого целого изображения.
Как разработчики авиатренажёров могут гарантировать, что в глазах пилота все проецируемые изображения имеют одинаковые оттенки цвета? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно сначала разобраться в самой концепции цветового различия (а именно в том, как оно рассчитывается), а затем изучить различные способы и доступные технологии, с помощью которых проектировщик может минимизировать цветовые расхождения.
В вопросе цветовых различий эксперты полагаются на трехмерное цветовое пространство CIELAB, принятое Международной комиссией по освещению (сокращенно CIE). Это связано с тем, что три числовых значения, которые используются цветовым пространством CIELAB для определения координат каждого цвета в видимом спектре (L* для светостойкости, a* и b* для цветов человеческого зрения) позволяют точно и последовательно определить количественную разницу между любыми двумя цветами, даже между цветами с малейшими различиями. Для обозначения разницы между двумя цветами в пространстве CIELAB используется величина Delta E, которая получается путем вычисления расстояния между координатами двух цветов.
С помощью Delta E эксперты помогли определить различные величины цветового различия, наблюдаемые зрителем:
Delta E < 1 |
Зритель не замечает никакой разницы между двумя цветами. |
1 < Delta E < 2 |
Только опытный зритель может заметить разницу между двумя цветами. |
2 < Delta E < 3.5 |
Неопытный зритель может заметить разницу между двумя цветами. |
3.5 < Delta E < 5 |
Четкая разница между двумя цветами может быть замечена всеми. |
5 < Delta E |
Зритель видит два разных цвета. |
Цветовые различия между изображениями с разных проекторов практически неизбежны. И даже не имеет значения, используются ли проекторы разных производителей или модели с одной и той же сборочной линии. Многочисленные компоненты в конструкции каждого проектора — от источника света до цветового круга и объектива — обязательно создают суммарное отклонение цветов, пусть и незначительное. Все производители хорошо осведомлены об этом факте, поэтому почти все проекторы на рынке оснащены какой-либо функцией, которая даёт возможность пользователю вручную регулировать цвет проецируемого изображения, например, настраиваемые параметры усиления цветов R/G/B.
Большинство проекторов предлагают функцию регулировки баланса белого (например, усиление R/G/B), которая позволяет выполнять ручную настройку для согласованности цветов.
Это означает, что разработчики авиасимуляторов (или системные интеграторы, поддерживающие их проекты), независимо от выбранных проекторов, смогут настроить однородный цвет изображения по своему усмотрению, даже после завершения процесса установки. С помощью встроенных функций цветокоррекции системные интеграторы могут без особых затрат времени и усилий получить значение Delta E около 3 для каждого проецируемого изображения, в то время как эксперт с колориметром может получить значение Delta E около 2, но затратит на это значительно больше времени.
Как упоминалось выше, в большинстве проекторов на рынке есть функции, которые позволяют разработчикам, инсталляторам и/или специалистам по обслуживанию авиасимуляторов вручную корректировать цветовые настройки. Эти функции действительно предлагают достойный уровень управления цветовым единообразием видеосистем, но для обеспечения высокого уровня цветовой согласованности по-прежнему требуются определенные усилия и затраты. Как уже было сказано, для получения Delta E, равной 2, потребуется либо эксперт с соответствующими инструментами под рукой, либо большое количество времени на настройку параметров проектора силами интегратора.
Более эффективным решением для обеспечения постоянного уровня цвета является предварительная калибровка проекторов на производстве, такая как технология заводской регулировки баланса белого BenQ (WBA). Другие производители пользуются услугами экспертов по цвету, выполняющих трудоемкую ручную калибровку, аналогичную описанной выше, для предварительной настройки своих проекторов на производственной площадке. И разумеется, затраты ложатся на плечи конечного потребителя. В отличии от них, для предварительной калибровки баланса белого BenQ использует передовую технологию, которая позволяет достигать более низких значений Delta E практически молниеносно, не увеличивая производственные затраты. Таким образом, в то время как конкуренты с их традиционным методом могут тратить много времени на каждый проектор, чтобы получить Delta E, равную 3, технология предварительной калибровки баланса белого BenQ позволяет достигать Delta E, равной примерно 2, от 5 до 10 раз быстрее.
Диаграммы цветовой гаммы до и после калибровки баланса белого
Огромное влияние предварительной калибровки баланса белого на уменьшение цветового различия и повышение соответствия цветов вызвано тем, что в подавляющем большинстве кадров на видео преобладает белый цвет или содержатся элементы белого цвета. Чтобы осознать роль белого цвета, достаточно представить или вспомнить, сколько видеороликов показывают небо (особенно видеоролики для симуляторов полета) или яркий фон. Получение однородного белого цвета между проецируемыми изображениями, которое достигается после предварительной калибровки BenQ, гарантирует, что фоны этих изображений легко сливаются друг с другом и, в результате, зрители видят однородные цвета.
Совмещение краев проецируемых изображений похоже на рисование на нескольких холстах: сначала закрасьте каждый холст одним и тем же белым цветом, а затем добавьте другие цвета для получения единого эффекта.t
Ниже представлены модели инсталляционных проекторов BenQ с заводской калибровкой баланса белого, которые мы рекомендуем для авиационных тренажёров и симуляторов.
Совместное использование нескольких проекторов для создания идеального объемного изображения требует от инсталлятора настройки баланса белого, позволяющего получить бесшовное изображение. Оптические и цветовые алгоритмы BenQ помогают быстро решить эту задачу.
В этой статье объясняется, почему глубина резкости важна про создании авиасимуляторов, особенно с купольной проекцией, и какое значение глубины резкости является оптимальным.
В этой статье объясняется, почему в авиасимуляторе возникает визуальная задержка и как проектор с малой задержкой обработки сигнала может улучшить работу на авиационном тренажере.