Valkokankaan valintaopas

Valkokankaan rooli projisoinnissa 

Valkokangas on lähes aina tärkeämmässä roolissa kuvanlaadun kannalta kuin itse projektori koska se on piste josta kuva heijastuu katsojalle ja se määrittelee kuvan lopullisen kontrastin ja kirkkauden. Kuvanlaadun lopputulos riippuu siitä miten projisoitu kuva käyttäytyy valkokankaalla ympäröivän valon kanssa, jota on aina vaikka tila olisi täysin pimennetty. Kuvanlaadun heikkeneminen johtuu siitä että ympäröivä valo huuhtoo värit kuvasta eli heikentää kontrastia. Kuvanlaatua heikentää myös se valo mikä heijastuu kankaasta katsojalle koska se heijastuu edelleen muista pinnoista ja heijastuu takaisin kankaalle pilaamaan kuvanlaatua jollei sitä estetä jollakin keinolla.

Hyvän kuvanlaadun määrittelee lukuisa määrä tekijöitä joista vain 2 on ylitse muiden: 1) Korkein mahdollinen kuvan kontrasti ja 2) riittävä kirkkaus. Mikäli kontrasti ja kirkkaus ovat liian heikot, ihminen kokee kuvan huonona kuvana riippumatta muista tekijöistä. Esimerkkinä alla oleva kuva jossa vasemmalla on hyvä kontrasti ja oikealla ei. Vasemmalla ANSI -kontrasti kuvasta mitattuna voi olla luokkaa 25:1 ja oikealla 4:1. 

 

Mitä eroja valkokangaspinnoissa on ja miten ne näkyvät käytännössä?

Valkokankaita on kolmea tyyppiä: Diffusoiva jota perinteinen valkokangas edustaa, Diffusoiva ALR kangas jossa osa hajavalosta voidaan poistaa ja tekninen Mustaraitakangas jossa suurin osa hajavalosta voidaan poistaa sekä estää valon takaisinkiertäminen.

Diffusoiva valkokangas hyväksyy valon mistä tahansa suunnasta ja heijastaa sitä joka suuntaan lähes yhtä paljon. Tämä on se perinteinen valkokangas joita olemme tottuneet näkemään joka paikassa ja muistikuva siitä ei yleensä ole hyvä ainakaan valoisassa tilassa. Perinteiseen valkokankaaseen projisoitu kuva heikkenee eniten kun ympäröivä valo pääsee esteittä siihen pilaamaan kuvaa ja myös tykin oma kuva pääsee kiertämään takaisin eli heijastumaan takaisin ja heikentää kontrastia. Suurin osa valkokankaista ehkäpä 98% ovat diffusoivia.

Perusvalkoisen tai harmaan valkokankaan arvo tänä päivänä on siinä että saa hyvin kehystetyn kuvan, suoran pinnan ja jos se on ääntä läpäisevä niin voi piilottaa kaiuttimet ja laittaa akustointilevyä kankaan taakse jolloin saa siistin kokonaisuuden jolla on jokin funktio. Teknisesti kuitenkin perinteinen valkokangas on auttamattomasti vanhentunut tuote. Tavallisella valkokankaalla kontrasti jää aina todella vaisuksi ellei pimennetä tilaa absorbovalla, sysimustalla sametilla esim josta ei heijastu valoa. Valoisassa tilassa minimikontrastin 15:1 saavuttaminen vaatii todella paljon valotehoa tykiltä perinteisen valkokankaan kanssa joten hankintakustannukset nousevat aivan älyttömästi. Käytännössä tykin valoteho yleensä joudutaan kolminkertaistamaan siihen verrattuna että otettaisiin tekninen Mustaraita -valkokangas. Ja kun saavutetaan toivottu tai minimikontrasti valkoisella pinnalla niin kuvan kirkkaus ylittää reippaasti suosituksen kuvan kirkkaudelle silmäergonomian kannalta joten ratkaisu tuo vähintään puolet ongelmista ratkaistessaan toisen puolen niistä. 

Diffusoiva ALR 

Diffuisoivissa kankaissa voidaan rajallisessa määrin vaikuttaa valon käyttäytymiseen eri tekijöillä kuten Gain arvolla jolla voidaan lisätä kuvan kirkkautta ja parantaa kontrastia jonkun verran joskin se tuo aina mukanaan tiettyjä ongelmia kuten kuvan ylivalottumista keskellä kuvaa. Tai sitten voidaan tehdä valkokangas kerrostamalla sen rakennetta eri heijastuskertoimilla olevilla materiaaleilla jolloin parhaimmillaan voimme päästä ihan laadukkaaseen lopputulokseen kuten on päästy Definite ALR -valkokankaiden kanssa. Katso esimerkkikuvia tästä kuvanlaadun erosta.

Definite ALR + UST projektori

Definite ALR + perinteinen projektori

Definite on teknisesti asiallinen tuote joka parantaa kuvanlaatua merkittävästi, perinteiseen valkokankaaseen verrattuna ja toimii myös rajallisesti, mutta huomattavasi paremmin kuin perinteinen valkokangas, vaaleissa tai valaistuissa tiloissa kuten kuvista näkee. Tätä valkokangasta saa moottoroituna, kehyskankaana tai kehyksettömänä kiinteänä valkokankaana jolloin se on sekä toiminnallisuudeltaan että ulkonäöltään moderni. Definite ALR -tyyppistä valkokangasta ei saa ääntä läpäisevänä koska se rikkoisi toiminnallisuuden ja pahimmillaan voisi näyttää siltä että kuvassa on kuolleita pikseleitä. ALR tarkoittaa Ambient Light Rejection ja se perustuu monikerrosrakenteeseen jossa pohja kankaassa on 0.7 tai 0.8 gainilla olevaa maateriaalia ja päällä on tietty määrä minaaria joka on sekoitettua perusmatskuun jossa sen rooli on parantaa värivalotoistoa ja väritoistoa. Tämän tyyppisellä yhdistelmällä jota Definite ALR:kin edustaa saavutetaan huomattavasti parempi mustan taso testatusti jopa JVC projektorin kanssa jossa on markkinoiden syvin musta mutta samalla saadaan valko -ja väritoistoa säilytettyä. 

Tekninen Mustaraitakangas

Mustaraitakangas on tyypiltään ei diffusoivaa matskua ja tietääksemme vain pari valmistajaa tekee niitä. Niissä valo eli projisoitava kuva hyväksytään tietystä suunnasta ja muualta se absorboidaan. DNP-Screens on näistä valmistajista tunnetuin ja kehittynein. Toinen on meidän omaa merkkiä oleva Definite.

Mustaraitakangas on paras keino taistella kuvanlaadun heikkenemistä vastaan ja se säilyttääkin 7 -kertaa paremman kontrastin kuin perinteinen valkokangas. Niiden tekninen rakenne on sellainen mikä vaatii asiantuntemusta niiden käytöstä mutta lopputulos on aivan huikea.

Ne ovat suunniteltu käytettäväksi erityisesti valoisissa tiloissa, mutta toimivat myös mainiosti dedikoiduissa tiloissa sillä ne estävät myös takaisin heijastuvan valon pääsyn kankaalle jolloin kuvan kontrasti on huippu. Niitä saa 3:ea tyyppiä ja kahdella eri Gain arvolla, kiinteä valkokangas kehyksillä tai ilman, kiinteä - ultralähiprojektorille suunniteltu maks. 120'' (266x149cm) ja moottoroitu maks 120'' mutta myös kuvasuhteilla 16:10 ja 4:3, 16:9 lisäksi. Gain-arvot ovat 0.8 tai 2.3 ja niistä voidaan valiten sen mukaan mikä on tykin kirkkaus, tapauksissa jossa projektori on jo valittu.

Kiinteissä mustaraitavalkokankaissa ei käytännössä ole kokorajaa vaan se menee niin, että DNP Supernova Core tai Blade mallia saa 2.66m asti ja siitä eteenpäin on DNP SUpernova XL jota saa vain Gain 0.8:na ja maksimileveys on 5.3m asti millä tahansa kuvasuhteella. Sen jlk tulee DNP Infinity joka on nimensä mukaan rajaton. Sillä voidaan toteuttaa vaikka 50m asetelmia tai oikeastaan ihan mitä vain. Se on moduulirakenteinen joten mikä tahansa koko käy.

Kuvia ja videoita DNP Mustaraitakankaan toimivuudesta.

Miten valitaan sopivin valkokangas?

Valkokangas ja projektori valitaan mittaamalla tilan kirkkauden luximittarilla ja huomioimalla valolähteiden sijainti. Valon määrää voi myös arvioida tilan mukaan. Toimistovalaistus on matalissa tiloissa 400-500 luxia. Tavallinen olohuone on 10-100luxia, iso lasipalatsi olohouone on 200 luxia ja jos se on etelään niin se voi olla mitä vain, pimeä tila alle 10 luxia.

Käyttötarkoitus määrittelee paljonko tarvitaan kontrastia (taulukko alempana) ja se yhdessä luxilukemien kanssa määrittelee mikä valkokangas pitää valita. Valkokangas sitten määrittelee paljonko tarvitaan tykin valotehoa. Teemme laskelmat aina kaikille kolmelle valkokankaalle: perinteiselle, ALR- kankaalle ja mustaraitakankaalle.

Käytännössä tänä päivänä vaihtoehtoja ovat joko ALR tai Mustaraitakangas. Perinteistä valkokangasta käytetään vain erikoistilanteissa, jossa halutaan kätkeä sen taakse kaiuttimet ja akustointi.

Yleensä kannattaa jättää meille kankaan speksaaminen mittoineen ja antaa vain lähtötiedot jotta osaisimme toimittaa oikean ratkaisun. Mutta on silti hyvä ymmärtää mistä meidän ratkaisuissa on kyse ja miksi me toimimme vastoin yleistä käsitystä jossa ajatellaan että tykillä hoidetaan ratkaisu ja valkokangas on vain pakollinen paha. Katso tästä video joka näyttää konkreettisesti miksi kangas on tärkeämmässä roolissa kuin tykki.

Paljonko sitten tarvitaan kontrastia?

Kontrastin tarve riippuu käyttötarkoituksesta. Infocomm -järjestö teki 2011 kuvan ANSI -kontrastisuositukset (ei tykin) seuraavasti:

7:1 Passiivinen taustakuvapyöritys

Monesti tämä tai vähän alle on toteutuva kontrasti perinteisellä valkokankaalla yrityksillä ja liikuntasaleissa tai luokkatiloissa

Se on kelvoton 

15:1 Peruspäätöksenteko kuten luokkatila, presentaatio, infonäyttö, tuotekuvaus

Tämä on minimi johon kannattaa pyrkiä ja mikä on saavutettavissa erittäin järekvästi

Tässä esimerkki 15:1 kontrastista 

25:1 Erinomainen taso, korekatasoinen kotiteatteri tai esitysratkaisu yrityksille

50:1 kriittinen päätöksenteko kuten rikostutkinta, lääketieteellinen tutkinta, valokuvaus, onnettomuustutkinta

Hyvin vaikea saavuttaa etuprojisiolla

80:1 elokuva -tai huippu kotiteatteri, elokuvatuotanto, jälkikäsittely, studiokäyttö

Mahdollista saavuttaa käytännössä vain DNP taustaprojisioratkaisulla

Luvut saattavat vaikuttaa matalilta. Kuitenkin projektoreiden ilmoitetut kontrastiluvut ovat täysin keksittyä. Sellaista ei ole olemassakaan kuin ääretön:1 tai 1 000 000:1, se ei vaan ole mahdollista todellisuudessa. Esimerkkinä mainittakoon julkiset elokuvateatterit joissa kuvan (ei projektorin vaan kuvan) mitattu ANSI -kontrasti voi olla 120:1 - 200:1. Käytännössä jotta pääsisi noin 150:1 lukuun pitää sammuttaa varauloskäyntikyltit ja repiä irti heijastusnauhat lattiasta koska ne yksistään syövät niin paljon kontrastista että haluttuun lukuun ei päästä. Tämä saattaa olla vaikeaa hyväksyä sen jlk mitä lukuja olemme tottuneet näkemään projektorin valmistajien luvuissa. Mikäli sinua kiinnosta lukea syvällisemmin videotykkien kontrastihuijauksesta, niin tässä on linkki pätevään kirjoitukseen kontrastista. Alla on kuva joka avaa hieman lukuja ja jälkeenpäin on muutama esimerkki.

Tässä olisi muutama esimerkki käytännön toteutuksesta.

Kuvan kontrasti 17,6:1

Tässä tapauksessa tila on hyvin valoisa ja tavoiteltu kuvakoko oli vajaat 5m leveä sekä kontrastisuhde min 15:1 ja laskettu lopputulos oli 17,6:1 mikä on sopiva kontrasti tuohon käyttöön. Oikeilla tuotteilla tuollaisen paketin toteutus pysyy hallinnassa ja saavutetaan toivottu kontrasti min. 15:1 sekä sopiva kirkkaus kuvassa vain 8000alm projektorilla. Kokonaiskustannus on noin 25 000€.

Samassa tilanteessa jos toteutus tehdään perinteisellä valkokankaalla jossa halutaan saavuttaa sama kontrasti jouduttaisiin asentamaan peräti 40 000alm projektori. Sellaista on vaikea löytää ja vaikka tehtäisiin tuplatykkiasetelma niin toteutuksen hinta karkaa noin 110 000€ ja kuvanlaadussa joudutaan tyytymään kompormissiin jossa kontrasti on ok mutta kirkkaus aivan liian voimakas. Ylläpitokustannukset karkaisivat käsistä ja enegrian kulutus olisi moninkertaista. Siksi mikäli teillä on ison kuvan hankinta edessä niin konsultoimalla meitä saavutatte merkittäviä säästöjä ja saatte merkittävästi paremman lopputuloksen.

Kuvan kontrasti 15:1

Tässä tapauksessa tarvittiin valoisaan auditorioon hyvä kuva. Ratkaisuna oli 320x200cm kuva johon yhdistelmänä vain 4200alm tykki tuotti kontrasti 15:1 ja riittävän kirkkauden. Lopputulos on erittäin vakuuttava ja paketin hinta on noin 10 - 12 000€. 

Jälleen jos vastaavaan kontrastilukuun yritetään päästä perinteisellä valkokankaalla niin tehtävä olisi mahdoton tässä tapauksessa. Sillä sivuvaloa on aivan liikaa perinteiselle valkokankaalle ylläpitämään haluttua kontrastia. Mutta keskimääräisesti 15:1 kontrasti tavallisella kankaalla tuossa tapauksessa edellyttäisi 15 000alm nettolukemaa mikä tarkoittaisi minimissään 25 000€ hintalappua kokonaisuudelle. Joten jälleen hintaero on aivan valtava ja lopputulos sopivalla tekniikalla puhuu puolestaan.

Nämä esimerkit osoittavat että laadukas kuva riippuu paljolti valkokankaasta eikä suinkaan projektorista. Joten 'taika onkin kankaassa'.