为什么电视校准很重要

开箱即用，电视机看上去可能有些暗淡（由于采用了节能的预设），或者看上去很狂热和扎眼（在存储或生动模式下）。 在电视菜单上拨动几分钟可以解决这些问题，并为您提供更好的图像，既使眼睛看起来更轻松，又更忠实于观看的电影或节目。

如果您想要一张完美的照片，或者想要获得尽可能近的图像，则需要校准电视。 您可以自己做：拥有蓝光播放器的任何人都可以使用Spears&Munsil HD Benchmark 2.0之类的测试光盘进行基本校准，以获得更好的图像。 该光盘是标准的蓝光光盘，因此仅支持1080p视频，并且不提供对4K HDR内容的校准（尽管Spears&Munsil正在研究4K HDR超高清蓝光校准光盘）。

为了真正深入了解获得最佳色彩精度所需的许多设置，但是，建议由ISF认证的技术人员进行专业校准。 专业校准是一项昂贵的服务，通常保留给自定义家庭影院设置，并且需要专业技术和专门设备。 在我们实验室的PCMag，我们使用相同的ISF评估技术和计量设备来测试和审查电视。

什么是ISF？

乔尔·西尔弗（Joel Silver）是电视校准之父。 一点也不夸张。 Imaging Science Foundation，Inc.的创始人在如何完善电视图像以及让用户进行自我调整以解决问题方面对整个行业产生了影响。 您的电视甚至可能在其菜单中隐藏了一个ISF校准图片模式，该模式可能是获得准确，详细的观看体验的最佳开始。

Silver和ISF几十年来一直是电视校准中的佼佼者，而ISF认证是校准者知道他们在做什么的主要指标之一。 ISF与电视制造商和行业联盟合作，以定义图像质量标准以及测量和校准过程。 ISF还在全球每半个月举行一次认证研讨会。

贸易工具

校准器不需要使用很多工具，但是它们所依赖的工具很少，昂贵，稀有且对过程至关重要。 最重要的工具是仪表。 诸如SpectraCal C6和Klein K-10A色度计之类的设备可以准确地测量电视发出的光量以及发出的光的种类。 这些仪表可以确定亮度（光量）和颜色，这是任何电视图像的两个基本方面。

但是，如果不能完全确定电视接收到的是什么信号，则无法准确地测量电视的输出。 不同的机顶盒，媒体集线器和蓝光播放器可以以略有不同的方式处理视频，并且信号中的最小变化可以完全取消校准过程。

这就是另一个重要的校准工具，即信号发生器的出现。这些设备将非常精确的视频信号输出到电视上进行校准。 这不仅仅是用于测量的白色，红色，绿色和蓝色。 信号发生器装有数十种测试图案和图表，用于视觉调整和自动测量电视图像。

这种设备的价格通常比您要购买的任何电视都要高。 DVDO AVLab和Murideo Fresco 6-G信号发生器的价格分别为1400美元和2500美元。 SpectraCal C6色度计的价格为700美元，而更精确的Klein K-10A色度计几乎是它的十倍（甚至更高级的色度表的价格也可以和豪华车差不多）。 这些设备与SpectraCal的CalMAN软件捆绑在一起，该软件是一个校准和测量套件，根据所需的功能，该套件也要花费数百或数千美元。

这些色度计需要自己维护和校准，通常是通过与更先进，更精确的设备进行比较来测量和调整其读数。 一种这样的设备是柯尼卡美能达CS-2000分光辐射计，这是一个非常庞大的仪表，价格超过28, 000美元。

顺便说一下，这就是我们用来在PC Lab中测试电视的设备：Klein K-10A色度计，Murideo SIX-G信号发生器和CalMAN。 他们不仅让校准器调整电视的外观，还让我们以家庭用户无法达到的精确水平来衡量电视性能。 我们还有柯尼卡美能达CS-200分光辐射仪，它是上述CS-2000的小弟弟，在必要时可以进行其他测试。

HDR问题

考虑到家庭影院显示技术的局限性，电视校准历来专注于根据某些视频信号标准调整电视以匹配对比度和色彩。 在过去的几年中，这些限制已被打破，如今的电视能够远远超过过去的对比度和色彩限制。 扩展的功能需要扩展的视频信号，这就是高动态范围（HDR）和宽色域出现的地方。

HDR是一组视频格式，与标准动态范围（SDR）视频相比，它向屏幕发送有关每个像素的更多信息。 该信号告诉每个像素变亮，变暗或变色。 尽管绝大多数1080p内容和某些4K内容仍然是SDR，但大多数新的4K内容（以及许多现代的电影复刻版本）都是HDR。 唯一的问题是此内容进入哪种类型的HDR。

与SDR视频信号的对比度和色彩水平非常不同，HDR有多种版本。 HDR10使用固定级别，范围比SDR更大。 杜比视界（Dolby Vision）使用动态元数据，该元数据会根据所显示的特定电视来调整值。 HDR10 +还使用动态元数据，但类型不同于杜比视界。 然后是混合对数伽马（HLG），它根本不使用元数据，而是使用经过调整的伽马曲线，因此可以与广播信号和非HDR电视配合使用。

这些是用于校准电视的许多不同视频格式，并且标准校准技术不一定适用。 家庭影院社区正在开发新的更好的方法来校准支持多种内容的HDR电视。 目前，以下方法主要说明了SDR校准过程的基础。 它在很大程度上适用于HDR校准，但是随着格式的不断发展，这些技术也会随之发展。

获得最佳对比

但是，校准不仅仅是测量和比较数字。 电视需要根据房间进行校准，明亮的客厅将与黑暗的定制家庭影院产生截然不同的图像需求。 无论您的电视是在白墙上反射着日光，还是舒适地安置在家具齐全的深灰色洞穴中，这都是决定电视需要发出何种光和颜色的区别。 在明亮的房间中，伽玛（以下解释）可能会调整为较低的曲线，并且颜色可能会过饱和一些，以在环境光下脱颖而出。 在黑暗的房间中，较高的伽玛曲线可以帮助在较低的光照水平下保留阴影细节。

专业校准是一个相当漫长的过程，从您可以在电视图像设置中进行最广泛，最普遍的更改开始，然后逐步缩小范围。 这样可以确保以后进行的更改不会撤消之前所做的调整，从而避免整个过程成为无休止的调整和检查循环。 但是，仍然有相当多的东西。 要做到透彻，就需要确保两次调整之间得到的数字是一致的。

调整电视图像之前，您需要确保电视将正确处理该图像。 这需要检查屏幕的几何形状，或检查电视如何显示接收到的信号。 如果信号与电视的原始分辨率不匹配，则必须对其进行拉伸或裁剪以使其适合，这意味着电视将扭曲图像。 这可以大大改变用于校准电视的测试图案和图表的显示方式，这就是为什么在进行任何其他调整之前确保几何形状正确至关重要的原因。 对于信号发生器，这意味着确保输出与电视匹配。 对于电视本身，这意味着确保将“缩放”（或“长宽比”或“大小”）模式设置为原始的1：1图片再现，并且图片不会被裁切（通常称为过扫描）或以任何方式拉伸。方式。 设置好之后，您就可以继续进行校准了。

像电视图像本身一样，校准过程可以分为两半：光和彩色。 首先，您需要调整电视发出的总光量，然后可以根据要设置的光量来调整每种颜色。

光输出从电视的光源开始。 对于LCD，这通常是LED背光系统。 对于投影仪，这是一盏灯。 对于OLED电视，它就是OLED本身。 在所有情况下，都由“背光”或“ OLED灯光”设置定义。 它实际上是电视发出多少光的音量旋钮。 此设置会影响电视显示的所有内容。

调整光量后，校准器需要设置该光的极限。 这些是“亮度”和“对比度”设置。 亮度决定图片的黑电平，而对比度决定白色的峰值亮度（标签显然违反直觉）。 亮度和对比度校准可确保将黑白设置在应有的位置。 换句话说，它们在背光设置提供的光量范围内设置了明暗极限。

标准动态范围数字信号将16的值设置为黑色，将255的值设置为白色，任何低于15且高于256的值都是摆动空间。 此值随着高动态范围而变化，将动态范围扩展到64到970（10位）和256到3760（12位）。 在黑色和白色之间，还有更多介于黑色和白色之间的摆动空间值。

设置了背光，亮度和对比度后，下一步就是检查电视的伽玛值。 如果背光是总的光线量，而亮度和对比度是设置的极限光，则伽马是电视随着信号变化而从黑色变为白色的方式。 灰度系数是任何数字显示器的重要调整。

人眼看不到光以线性步进。 与简单地认识到两倍的光是两倍的光相比，我们对光的变化的感知有所不同。 伽玛调整可改变屏幕上的光线进度，使其比均匀一致地增加光线水平时显得更加自然。

调整伽玛曲线对于校准电视以适合房间非常重要。 较高的曲线看起来很暗，但是在剧院环境中故意遮挡光线以提供最沉浸的体验，它们可以使阴影细节更加清晰明了，同时使高光容易辨认而不被吹散。 在明亮的房间中，使用该曲线，阴影细节在所有环境光中都消失了。 需要较低的伽玛曲线，这会使图像看起来更亮，以使这些细节通过。 当观看者出现阴影时，高光亮度足够高，以至于容易看到，而使用较低曲线的高光亮度会在黑暗的家庭影院中被吹散并均匀亮。

颜色校准和专业工作

用户可以使用售价30美元的蓝光测试光盘轻松调整背光，亮度和对比度。 Spears&Munsil校准盘具有执行这些基本检查所需的一切。 但是，执行这些步骤后，需要设备和专业知识来校准颜色以使其看起来最准确。

通过正确校准电视发出的光量，可以调整各种颜色。 该过程的这一部分不是从红色，绿色或蓝色开始，而是从白色开始。 白色可能会因色温而有很大差异，而用米精确测量时，单独看起来像白色的颜色可能会略带粉红色，蓝色或绿色。 校准器会测量白点，并根据仪表将其调整为接近真白的程度。 这可能涉及在多个亮度点之间分别调整红色，绿色和蓝色通道以得到白色。

白平衡不仅是必需的，以使白色看起来是白色，而且因为电视发出的每种颜色都受这些白色影响；因此，白平衡是必要的。 这是电视从轮子向各个方向伸向红色，绿色和蓝色极限的起点，将它们混合以产生电视所能提供的数百万种颜色。 在此过程中，将测量不同级别的亮度以进行校准。 在低于峰值亮度时，白色变成灰色，这使该过程成为灰度校准。 校准器会使用电视提供的任何增量逐步将灰度逐步降低。 这可以像两步校准一样简单，它可以调整浅灰色和深灰色（大约30％和70％的灰度级），也可以像10步或20步校准一样细致，它需要进行多次测量并调整各个颜色通道每一步。

在调整了白色和灰色以使其尽可能准确之后，即可开始实际的颜色校准。 至此，前面步骤中的步法已使电视尽可能接近完美，希望对颜色的调整最少。 此步骤涉及分别调整原色（红色，绿色和蓝色）和副色（青色，品红色和黄色）。

调整6种颜色听起来可能比调整10或20种灰色阴影简单，但是每种颜色都有多个变量需要观察。 每种颜色都有色相（颜色的类型），饱和度（颜色的数量）和亮度（与颜色一起发出的光的数量）。 校准器会在不断测量电视的同时检查这些值中的每一个，以确保不仅每个红色都是正确的红色阴影，而且确保红色足够多，并且足够明亮以提供平衡的图像。

调整所有这些设置，并通过视觉和仪表对电视图像进行检查和重新检查后，校准最终结束。 该过程可能需要几个小时，但是完成后，可以确定电视显示的是可能的最佳图像。 光线水平是平衡的，白色和灰色是中性的，并且颜色就像LCD，OLED或投影仪可以使它们栩栩如生。