Kalkulator jasności ekranu
Wpisz jasność projektora w lumenach, rozmiar ekranu i jego wzmocnienie, aby oszacować średnie natężenie oświetlenia na ekranie oraz jego luminancję w nitach (cd/m²) i foot-lambertach (fL).
Lumeny, luksy i nity to różne rzeczy
- Strumień świetlny (lumeny, lm) to całkowita ilość światła, jaką wytwarza projektor. To liczba podana w katalogu.
- Natężenie oświetlenia (luks, lx, lub foot-candle, fc) mówi, ile tego światła pada na każdą jednostkę ekranu. 1 luks to 1 lumen na 1 metr kwadratowy. 1 foot-candle to 1 lumen na 1 stopę kwadratową.
- Luminancja (nity, cd/m², lub foot-lamberty, fL) to jasność ekranu widziana przez widzów: światło odbite od powierzchni w stronę oka.
Dlatego ten sam projektor wygląda ciemniej na większym ekranie (te same lumeny rozłożone na większej powierzchni), a ekran ze wzmocnieniem kieruje w stronę widza więcej światła niż zwykły biały.
Wzory
- Natężenie oświetlenia (lx) = lumeny ÷ pole powierzchni ekranu (m²). Wynik to średnia dla całego ekranu.
- Luminancja (nity) = natężenie oświetlenia × wzmocnienie ÷ π. Zakłada to idealny ekran rozpraszający, który wygląda jednakowo jasno z każdego kierunku. To przybliżenie, a nie standardowy wzór.
- Foot-candle = lumeny ÷ pole powierzchni ekranu (ft²) = lx × 0,09290304.
- Foot-lambert = foot-candle × wzmocnienie. Foot-lambert jest zdefiniowany jako 1/π kandeli na stopę kwadratową, więc dla idealnego ekranu rozpraszającego π się skraca, a wynik jest dokładny.
Pole powierzchni ekranu jest najpierw obliczane w metrach kwadratowych. Przeliczenie na stopy kwadratowe używa dokładnej definicji 1 ft = 0,3048 m, więc 1 ft² = 0,09290304 m². Obie jednostki luminancji są ze sobą zgodne: 1 fL = około 3,426259 nita. NIST podaje 1 footlambert jako 3,426259 cd/m², a 1 footcandle jako 10,76391 lx (żaden z tych współczynników nie jest oznaczony jako dokładny).
Wzmocnienie ekranu
Wzmocnienie mówi, o ile jaśniejszy od odniesienia (białej powierzchni rozpraszającej) wygląda ekran oglądany na wprost. Wzmocnienie 1,0 to wartość odniesienia. Wyższe wzmocnienie zwiększa jasność ekranu w głównym kierunku oglądania i zwykle zawęża kąt, z którego ekran wygląda jasno. Wzmocnienie to liczba podana przez producenta ekranu; kalkulator używa jej jako zwykłego mnożnika.
Przykład
Projektor o jasności 3000 lumenów na ekranie o szerokości 2 m i wysokości 1,125 m (16:9) przy wzmocnieniu 1,0:
- Pole powierzchni = 2 × 1,125 = 2,25 m²
- Natężenie oświetlenia = 3000 ÷ 2,25 = 1333,3 lx = 123,9 foot-candle
- Luminancja = 1333,3 × 1,0 ÷ π = 424,4 nita = 123,9 foot-lamberta
Te same 3000 lumenów na ekranie 16 ft × 9 ft (144 ft², około 13,4 m²) daje około 224,2 lx, 20,8 fc, 71,4 nita i 20,8 fL.
Uwagi
- Lumeny z katalogu to wartość nominalna. Liczy się metoda pomiaru (lumeny ANSI i inne metody dające inne liczby). Lumenów zmierzonych w różnych warunkach nie można porównywać.
- Światło otoczenia nie jest uwzględnione. Każde światło w pomieszczeniu pada na ekran i obniża kontrast. Oszacowanie dotyczy ciemnego pomieszczenia.
- Prawdziwy ekran nie wygląda jednakowo jasno pod każdym kątem, a obraz jest najjaśniejszy pośrodku i ciemniejszy ku brzegom i rogom. Wynik jest średnią.
- Lumeny mogą wynosić 0 lub więcej, z co najwyżej 7 cyframi przed przecinkiem. Rozmiary muszą być większe od 0. Wzmocnienie musi być większe od 0 i co najwyżej 100. Rozmiar ekranu można wpisać w m, cm, mm, in lub ft.
- Aby zaplanować odległość między projektorem a ekranem, użyj kalkulatora odległości projekcji. Aby obliczyć szerokość i wysokość ekranu na podstawie przekątnej, użyj kalkulatora rozmiaru ekranu. O tym, jak światło słabnie wraz z odległością, przeczytasz w kalkulatorze natężenia oświetlenia w zależności od odległości.
Najczęściej zadawane pytania
Co to jest foot-lambert?
Jednostka luminancji używana głównie w kinie i technice wyświetlania w Ameryce Północnej. Jeden foot-lambert jest zdefiniowany jako 1/π kandeli na stopę kwadratową, czyli około 3,426 nita. Dla idealnego ekranu rozpraszającego jego wartość w foot-lambertach równa się natężeniu oświetlenia w foot-candle pomnożonemu przez wzmocnienie.
Dlaczego nity i foot-lamberty to różne liczby?
To różne jednostki tej samej jasności. Pomnóż foot-lamberty przez około 3,426, aby otrzymać nity.
Czy jaśniejszy projektor zawsze daje jaśniejszy obraz?
Na tym samym ekranie tak. Ale większy ekran rozkłada te same lumeny na większą powierzchnię, więc wraz ze wzrostem ekranu obraz robi się ciemniejszy. Wzmocnienie ekranu i światło otoczenia również zmieniają to, co widzisz.
Dlaczego moja zmierzona jasność nie zgadza się z wynikiem?
Kalkulator zakłada idealny ekran rozpraszający w ciemnym pomieszczeniu i przyjmuje lumeny z katalogu bez zastrzeżeń. Rzeczywisty ekran, ustawienia projektora, wiek lampy lub lasera oraz pomieszczenie zmieniają zmierzoną wartość.