Institut für Rundfunktechnik (IRT)

Spettroradiometro Konica Minolta per l'acquisizione di dati di misura precisi per innovazioni rivoluzionarie presso l'Institut für Rundfunktechnik (Istituto per la tecnologia di trasmissione).


Misure esatte, che fanno tendenza e con una tecnologia all'avanguardia

Da oltre 50 anni l'Institut für Rundfunktechnik (Istituto per la tecnologia delle trasmissioni - IRT) è responsabile della standardizzazione tecnica delle istituzioni televisive e radiofoniche tedesche a regolamentazione pubblica, ossia ARD, ZDF e Deutschlandradio, dell'emittente austriaca ORF e della società svizzera di radiodiffusione e SRG/SSR nell'Europa di lingua tedesca, e ne rappresenta gli interessi anche in seno all'Unione europea di radiodiffusione (UER). Situato presso il sito di produzione della Bayerische Rundfunk (Società Bavarese di Radiodiffusione) nel quartiere Freimann di Monaco, l'IRT è stato responsabile di molte innovazioni pionieristiche. Esempi di innovazioni avvenute negli ultimi anni sono: la prima trasmissione HDTV completamente digitale (1992), lo sviluppo dello studio virtuale (1996), la prima trasmissione audio multicanale 5.1 con DVB (1998), lo sviluppo del microfono KEM (1999), l'MPEG Layer II (2000), la dichiarazione di fornitura per l'introduzione del DVB-T (2003) e le prime registrazioni HDTV non compresse in 720p e infine 1080p nel 2004 e 2005. A beneficiare dei servizi dell'IRT non sono state solo le emittenti radiotelevisive pubbliche, ma anche molte aziende.

Misurazione della luce per il progresso tecnologico

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I requisiti tecnologici della televisione cambiano in base al progresso tecnologico. L'introduzione di nuovi monitor a schermo piatto negli studi (e nei salotti privati) comporta la necessità di studiarne le prestazioni. L'IRT ha quindi lavorato a uno studio con 11 produttori e ha controllato 15 monitor di classe 1 per l'equipaggiamento degli studi televisivi con diverse tecnologie e formati di visualizzazione per verificarne l'idoneità come apparecchiatura di misura per la valutazione dei segnali video in conformità alla norma EBU Tech 3320. Ciò si è reso necessario perché gli sviluppi tecnici e di mercato hanno reso necessaria la sostituzione degli attuali apparecchi CRT e l'introduzione della "televisione ad alta definizione" (HDTV).

Per questo motivo l'IRT ha fatto eseguire un'ampia gamma di misurazioni per valutare l'HDTV come mezzo di riproduzione per gli studi televisivi. Sono state prese in considerazione le limitazioni tecnologiche dei moderni schermi LCD e al plasma, come la dipendenza dalla direzione di visione, la densità della luce, le gamme di colore e contrasto, gli artefatti da movimento, ecc.

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Precisione per i dati validi

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L'IRT utilizza lo spettroradiometro Konica Minolta Sensing CS per l'acquisizione rapida di dati di misura precisi. Le prestazioni del CS-1000, ad esempio, lo hanno reso lo standard generalmente accettato nel mondo degli specialisti per la valutazione di tutti i parametri visivi più importanti, e non solo nel settore televisivo regolamentato pubblicamente. "L'analisi spettrale visiva dello spettroradiometro CS-1000 di Konica Minolta Sensing fornisce una base affidabile per ricavare tutti gli importanti parametri fotometrici e colorimetrici necessari per descrivere le prestazioni visive dei monitor moderni", spiega Friedrich Gierlinger, project manager di IRT.

"Questo lo distingue da molti altri strumenti di misura del nostro settore, che possono fornire solo risultati parziali". Il CS-1000 offre un'ampia gamma di funzioni che semplificano le misure e le velocizzano perché sono tutte contenute in un unico strumento. Grazie alla risoluzione spettrale ottimizzata, con un'ampiezza di dimezzamento di <5 nm e un'accuratezza della lunghezza d'onda di 0,3 nm, fornisce misure estremamente precise durante l'analisi del valore cromatico. "Questo significa che possiamo calcolare e ricavare tutti i parametri rilevanti in una fase successiva..." aggiunge Gierlinger. Questo avviene "al volo", poiché i dati vengono inoltrati direttamente al software di analisi appositamente sviluppato e scritto per questo scopo. "Il software è perfettamente in sintonia con il trasferimento dei dati del CS-1000", conferma il responsabile del test.

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Dati esatti per i nuovi standard

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Ovviamente, le prestazioni dei più recenti monitor a schermo piatto di classe 1 non soddisfano ancora tutti i requisiti stabiliti dall'EBU nella precedente direttiva Tech 3320, che originariamente si applicava ai monitor CRT. "Nessuno dei monitor LCD e al plasma di classe 1 attualmente disponibili sul mercato soddisfa tutti i criteri di prestazione EBU esistenti. A dire il vero, sono soddisfatti solo se le misurazioni vengono effettuate in una direzione di visione ottimale rispetto al monitor", afferma Gierlinger a proposito delle evidenti debolezze della più recente tecnologia televisiva, che sono state determinate effettuando le misurazioni con lo spettroradiometro Konica Minolta Sensing.



Insieme al suo team, ha sviluppato a questo scopo un proprio apparecchio di misurazione che può misurare dalle diverse direzioni richieste (vedi foto). I risultati ottenuti parlano da soli. Si verificano notevoli fluttuazioni di colore, anche con piccole variazioni di angolo. Questo è emerso dalle misurazioni effettuate con il Sensing CS-1000 di Konica Minolta. "In alcuni casi la temperatura del colore salta da 6500 Kelvin (cioè la temperatura della luce standard D65) a circa 13.000 Kelvin. Questo falsifica drasticamente i colori. L'immagine assume quindi una tonalità estremamente bluastra", afferma Gierlinger.

Con i monitor CRT la posizione e la direzione da cui un regista televisivo guardava lo schermo non erano così importanti: le immagini riproducevano sempre i colori nel modo in cui arrivavano al monitor come segnale. Per valutare una registrazione in studio era quindi sufficiente che il regista vedesse tutti i monitor da un'unica posizione. Poteva sempre fare affidamento sulla riproduzione dell'immagine. Era sufficiente per la valutazione ed era quindi una parte fondamentale della sua regia.

Tuttavia, la posizione ideale del regista rispetto al monitor è decisiva per la riproduzione dell'immagine con la nuova generazione di monitor a schermo piatto di classe 1. Se il regista si trova in una posizione sbagliata, la riproduzione dell'immagine non è possibile. Se il regista si trova nell'angolazione sbagliata rispetto al monitor, la posizione relativa del colore cambia, il punto di bianco cambia ecc. in misura diversa, con conseguente spostamento indesiderato del colore. Il regista vedrebbe colori diversi al di fuori dell'angolo di visione ottimale, che valuterebbe in modo diverso. "Una correzione dell'immagine da parte del regista porterebbe a impostazioni errate del valore dell'immagine.

Ciò comporterebbe una diversa riproduzione dei colori su monitor diversi e infinite correzioni dei valori dell'immagine" continua Gierlinger. Anche una leggera inclinazione dell'asse orizzontale dell'immagine di + o - 15° porta a uno spostamento del colore, come hanno rivelato le misurazioni effettuate con il dispositivo di misurazione del display Konica Minolta Sensing. A causa dell'elevato livello di precisione di misurazione di questo studio, i limiti degli attuali monitor di classe 1 sono stati sondati quando sono stati utilizzati nello studio televisivo. L'adattamento sarà quindi inevitabile. Questo vale in particolare per l'introduzione del televisore ad alta risoluzione, che dovrebbe avvenire entro la fine del 2009.

In questo caso si sta verificando una sorta di movimento a tenaglia tra i consumatori da un lato e l'industria e la produzione cinematografica e televisiva dall'altro. Poiché tutti i film sono ora prodotti in digitale e in alta risoluzione, anche i film più vecchi vengono convertiti in questo formato. Uno sviluppo tecnico che si è affermato e che ora viene utilizzato anche nella cinematografia amatoriale. Molte moderne fotocamere reflex sono in grado di scattare immagini in formato HDTV, anche se sono state progettate come cosiddette fotocamere per scattare immagini singole.

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Addendum

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Dalla metà del 2009 l'IRT ha continuato il suo studio sui monitor di classe 1 con il nuovo spettroradiometro Konica Minolta Sensing CS-2000A. Il CS-2000A è dotato di ottiche di misurazione ancora più sofisticate rispetto al CS-1000. Queste possono registrare segnali luminosi estremamente deboli. Il CS-2000A è quindi particolarmente adatto per misure di "bassa luminanza" che difficilmente possono essere ottenute dai migliori display di fascia alta. Il CS-2000A lavora con una gamma di contrasto di 1.000.000:1 e, essendo probabilmente il miglior analizzatore di bassissima luminosità al mondo, consente persino di rilevare densità luminose estremamente ridotte, pari a 0,0005 cd/m² con un angolo di misura di 1°.

La riduzione dei fattori di rumore meccanico ed elettrico e l'uso di angoli di misura liberamente selezionabili conferiscono al CS-2000A una precisione mai raggiunta prima e sono anche la garanzia di misure affidabili per le future tecnologie di visualizzazione.

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Nota applicativa

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