Leinwandprüfung mit Pixel-Testbild

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beamer
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Leinwandprüfung mit Pixel-Testbild

Beitrag von beamer »

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Every Pixel Counts!

Immer wieder erlebe ich Displays und Beamer, bei denen keine native Pixeldarstellung möglich ist. Das kann an den PC-Einstellungen, an der Grafikkarte oder an den Wiedergabegeräten liegen. Bildwiedergaben werden dadurch unscharf, was einfach unnötig und schade ist. Auch die nicht-optische digitale Keystone-Entzerrung bei Beamern ist Gift für die Pixelschärfe und sollte unbedingt vermieden werden. Besser die Leinwand passend etwas neigen.

Besonders bei manchen Grafikkarten und leider sehr vielen TV-Geräten ist standardmässig der unnötige Overscan-Mode eingestellt, welcher das Bild etwas vergrößert, weil aus früherer TV-Steinzeit mit Analog-PAL-Signalen die Videotext-"Perlenschnur" ausgeblendet werden sollte. Bei einigen TV-Geräten ist die Suche nach der richtigen nativen Einstellung aufgrund unterschiedlicher Strukturen und Begriffe in den Einstellungen sehr schwierig und muss manchmal für jede HDMI-Schnittstelle einzeln konfiguriert werden.

Wie prüft, erkennt und korrigiert man nun eine falsche (nicht native) Pixeldarstellung?

Am besten mit einem pixelgenauen Testbild im verlustlosten PNG-Format.
In der Anlage habe ich ein mit Processing erstelltes Testbild für das 16:9 Format mit 1920×1080 Pixel beigefügt:
  • (162 kByte) mtlc_pixel-check_1920x1080.png
    (Download mit rechter Maustaste -> Speichern unter...)
Folgende Überprüfungen sind mit diesem Testbild möglich:
  • Der graue Bereich mit dem 1x1 Pixel Schachbrettmuster sollte gleichmässig grau ohne Moireemuster erscheinen.
    (Falls nicht, stimmt etwas mit der pixelgenauen Wiedergabe nicht)
  • Die Helligkeit des grauen Schachbrettmusters sollte dem RGB-Wert 186 entsprechen und nicht 128.
    (Bei der nichtlinearen RGB-Kodierung (Gamma 2,2) mit 8 Bit entspricht nur RGB=186 dem Helligkeitswert 50 %)
  • Mit dem horizontalen und vertikalen Kamm lassen sich die Pixelabmessung bequem und exakt ablesen.
  • Mit den diagonalen Linien sind übliche Seitenverhältnisse dargestellt.
  • Die grünen Rechtecke begrenzen gängige Formate 640×360, 800×600, 1024×576, 1280×720 und 1920×1080 Pixel.
    (Bei z. B. einem 1920×1080 Display muss an der Bildkante die grüne Linie mit der Breite 1 Pixel exakt noch sichtbar sein)
Wenn das Testbild z. B. mit IrfanView im Vollbildmodus wiedergegeben wird, kann mit der Taste "1" auf Massstab 100 % umgestellt werden und es können auch Displays mit weniger als 1920×1080 Pixel geprüft werden. Wichtig: In IrfanView sollten dazu alle Resample-Optionen ausgeschaltet sein.

Das Schachbrettmuster der beigefügten PNG-Testgrafik erscheint unten in der Voransicht mit dem RGB-Wert 128 anstatt korrekt 186. Auch nach dem Anklicken und mit anschliessener 100% Vollbildansicht im Browser ist die Darstellung falsch. Das liegt an der fehlerhaften Skalierung, die sich in praktisch allen Browsern, Bildbetrachtern und leider auch professioneller Bildbearbeitungs-Software zeigt. Die richtige Skalierung mit Nichtlinear-Linear-Nichtlinear-Umwandlung scheint noch ein Fremdwort für viele Programmierer zu sein. Allerdings nicht für die fitten Mobjects-Programmierer und auch die Autoren von ImageMagick! Siehe zum Thema Gamma-Scaling-Error auch die hervorragende Webseite von Eric Brasseur www.ericbrasseur.org/gamma.html.

Die fehlerhaften Skalierungsumrechnungen führen nach meiner Erfahrung auch zu den bekannten Flackereffekten von feinen Linien beim Kameraschwenken und -zoomen in Fotos und Videos. Auch hier hat Mobjects viel Vorbildliches implementiert. So zeigt eine beliebige Zoomfahrt über mein Testbild keinerlei sichtbare Helligkeitsabweichungen des Schachbrettmusters vom idealen RGB-Wert 186 in der Leinwand. Einfach perfekt!!! Manche Beamer, so auch mein Canon WUX 4000 zeigen aber ein internes Pixelprocessing (Bestätigt vom Hersteller!), welches auch in nativer Darstellung zu Helligkeitsverfälschungen von einzelnen Pixel und Pixellinien führt. Nicht alle Beamer sind eben zur pixelgenauen Wiedergabe vorgesehen.

Bei Bedarf und Nachfrage stelle ich gerne ein PNG-Testbild mit 3840×2160 Pixel bereit. Auch verlustlos kodierte JPG-Testbilder sind möglich, allerdings müssen diese ohne Farbunterabtastung mit 4:4:4 codiert sein und nicht mit dem für JPEG (und TV) üblichen Chroma Subsampling 4:2:0. Nicht alle Hard- und Software kann allerdings PNGs oder 4:4:4 JPGs wiedergeben.

Beste Pixelgrüße von Rudy
Dateianhänge
mtlc_pixel-check_1920x1080_v20200617.png
Zuletzt geändert von beamer am 26.08.20, 12:50, insgesamt 2-mal geändert.
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beamer
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Re: Leinwandprüfung mit Pixel-Testbild

Beitrag von beamer »

Kleiner Nachtrag:

Auch die Dalai-Lama Skalierungs-Testbilder von Eric Brasseur und das bekannte Apfel-Birne Testbild werden von Mobjects einwandfrei dargestellt. Zwar nicht in der Timeline, aber das ist ist auch nicht so wichtig, denn vor allem auf die korrekte Leinwand-Ausgabe kommt es an! Beweis-Screenshot anbei!

Hier die Quellen dieser beiden Testbilder (gamma_dalai_lama_gray.jpg und VhGrd.png) und die traurige Geschichte vom Gamma: Die ganz aktuelle Version von Wings v7.2.1 vom 20.01.2020 zeigt beim Zoomen eines Schachbrettmusters die bekannten Moirees und fehlerhaften Helligkeitsschwankungen. Sad Story! Ich möchte ja nicht unken, aber wer schon mit "When every pixel counts" wirbt, sollte jedes einzelne Pixel dann auch wertschätzen und korrekt berechnen. Good Story: Mobjects kann das einfach! Mobjects macht das! QED! Danke!!!

Ein Pixelgruß • von Rudy
Dateianhänge
pixelgenaues-skalieren.png
VhGrd.png
VhGrd.png (76.29 KiB) 4897 mal betrachtet
gamma_dalai_lama_gray.jpg
gamma_dalai_lama_gray.jpg (82.9 KiB) 4897 mal betrachtet
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herring3
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Re: Leinwandprüfung mit Pixel-Testbild

Beitrag von herring3 »

Hallo Beamer,
Dein Hinweis auf "Overscan" hat geholfen, ein mich länger ärgerndes Darstellungsproblem auf dem TV-Gerät zu lösen. Während ich auf dem Beamer ein Vollbild hatte, war der Rand auf dem TV-Gerät beschnitten. Aber ab heute nicht mehr! Herzlichen Dank für den Tipp.

Dieter
_Andreas_
Beiträge: 202
Registriert: 30.12.14, 11:38

Re: Leinwandprüfung mit Pixel-Testbild

Beitrag von _Andreas_ »

Hallo Rudi,
ein sehr interessanter Beitrag den ich jedoch erst noch
komplett verstehen muss.
Du scheinst Dich sehr gut auszukennen.

Am Ende ist es mir wichtig, dass bei aller Pixelpingeligkeit
auch einen sichtbarer Erfolg dabei heraus kommt.

Meiner Meinung nach ist es den meisten Zuschauern leider nicht mehr so wichtig wie die Qualität der Bilder und Videos ist,
solange man eine gute spannende oder informative Show bietet.

Ich habe noch nie erlebt, dass sich Besucher nach einem Vortrag über Rauschen, Ausbrennen oder falsche Farben unterhalten haben.

Sehr wohl aber über die Musik, den Inhalt der tollen Bilder oder den Kommentar und wie er vorgetragen wurde.

Verstehe mich bitte nicht falsch, ich bin auch so ein altbackener Pixelfuchser, aber diese sterben langsam aus.

Frag mal die Leute wieviele MP Ihr Fernseher hat in FHD und wieviel Ihre DSLR dazu im Vergleich !
Kaum einer weiß wieviel wir heute nicht nutzen.

Ich werde mir die Tage ein Mal Deine Testbilder herunter laden und ausprobieren, schönen Dank dafür.
Grüße aus dem Bergischen Land, Andreas | Mitglied im www.av-dialog.de
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Re: Leinwandprüfung mit Pixel-Testbild

Beitrag von m.objects »

Danke für das Lob! Es freut mich, dass hier wieder einmal etwas Wichtiges gewürdigt wird, das "unter der Haube" von m.objects steckt. Schließlich steht hinter solchen Optimierungen oftmals ein erheblicher Programmieraufwand. Diese Verbesserung wurde übrigens mit m.objects in der Version 7.5 eingeführt.
Meiner Meinung nach ist es den meisten Zuschauern leider nicht mehr so wichtig wie die Qualität der Bilder und Videos ist,
solange man eine gute spannende oder informative Show bietet.
Wenn Zuschauer am Ende gut unterhalten, informiert, berührt und/oder inspiriert den Vortrag verlassen (oder das Betrachten eines Youtube-Videos beenden etc.), ist das Ziel erreicht. Wenn dafür keine hohe technische Qualität notwendig war: "So what?"
Unser Erkenntnis aus mehr 20 Jahren Präsentationstechnik ist allerdings: Eine überzeugende technische Qualität hilft tatsächlich, dieses Ziel zu erreichen. Auch einen "Nicht-Pixel-Fuchser" - dazu zählen wohl in der Regel die meisten Betrachter - zieht eine überzeugende Bild- und Tonqualität stärker in den Bann als qualitativ reduziertes Material, wenngleich ihm der Zusammenhang nicht bewusst wird. Die technische Qualität ist sicher nur ein Baustein einer gelungenen Präsentation, aber man darf diesen nicht unterschätzen.

Mit freundlichem Gruß
Steffen Richter
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