以X9500G为例详解Rtingscom是如何测试电视机的香港虚拟主机评测

在168评测中心专心研究电视和显示设备的那几年,可能是我工作以来最开心的一段日子,拿着工厂才会配备的拓扑康BM-7分光辉度计,学习了不少知识,凭着这些专业内容,也在jdbbs混了几年版主。但好景不长,国内对消费级显示设备的评价环境不容乐观,那时也有点钻牛角尖,写出来的东西能看懂的人不多,有些心灰意冷。直到近两年,看到诸如Rtings网站越来越多的被选购电视的人提及,也开始思索rtings这类网站的测试是怎么做的,此文就打算一一分析解释其中的奥秘。服务器响应速度当然,最令我羡慕的是他们可以靠电商导流和视频活下去,而在国内这有些难,不过自媒体平台的火热,也给了我一线希望,看看以后能否按他们的标准做一做。

不要以为只有买电视费钱,他们的测试设备非常贵,等我慢慢跟你讲。而且他们的测试文档非常繁琐,写这篇文章也是强迫自己学习一下。顺便也提醒国内所谓的垂直媒体,拿着spyder来测电视,X9500G的亮度只能测出400nit,色域只有74%的P3,我只能哈哈一笑,起码10年前天极太平洋zol还有人会用Bm-7,spyder虽有局限,但如果会用也不至于如此结果。

rtings虽好,但其自购电视的模式决定了国内消费者能参考的意义有限,能在国内买到差不多同型号的机型仅限索尼、LG和三星,但实际上大多数人还是没有选择这几个品牌。这篇文章我以索尼X950G为例解读,对应的机型国内为X9500G。

rtings的评测表现形式既专业又简洁,通过分项打分,用户可以快速的了解大致性能,他们的测试标准已经更新到1.3版,对于了解他们是如何测试的非常有帮助。

10 to 7.5被认为是优秀的电视,可以满足发烧友的要求;7.4 to 6.0被认为是大多数普通用户认可的电视,低于6分的就比较糟糕了。

优点:峰值亮度高、出色的出厂色准、动态表现出色;缺点:大视角下颜色变得很糟糕(55寸),VA的通病。X950G的声音表现亦如X9000F一样不及格。

在详述测试结果之前,他们会总结一下这台电视的表现,列出基本特性,并作出特殊情况说明。比如对于X950G,属于LED背光液晶电视,面板技术为VA,而且他们特别提到测试的是55英寸,而只有75和85寸机型才具备X-Wide Angle(广锐视角)面板技术,虽然提升可视角度却在对比度上有所损失。

概述部分还标注了图像调节参数,以及关闭那些会影响测试的功能,比如X950G的测试中,就关闭了自动节能、光线传感、所有的降噪处理、锐度规中为50,选择用户自定义的图像模式,再比如测试SDR内容时亮度设为7等等。根据我的经验,有些参数需要在反复测试后才能找到最佳值,而ANSI测试需要先调节8灰阶完全还原。

这部分没什么好说的,基本上看图说话,造型、底座、背壳做工等等,这部分还有一个挺费钱的测试项目:散热,rtings用红外成像仪拍摄工作一段时间后电视机的正面温度,以不超过35摄氏度为佳,按理说现在红外热成像仪也不是很贵,2000多可以买到看起来很专业的。不过rtings用的是FLIR E8,某次看到海信H8F的测试,提到他们的FLIR E8坏了送修,这个型号淘宝行货价格是人民币35800,哦,好吧,其实我们当年土豪的时候,用的fluke也要7万块呢。

另外一点,从温度测试开始,rtings开始提到可感知差异了,就温度而言他们认为是5摄氏度。这就像我常写的,色域差异大于5%可感知一样,真是英雄所见略同啊。

rtings只测ANSI(棋盘格图像)对比度了,那是因为自从自动背光调节功能出现以来,FOFO(full on full off)对比度已经测不出结果了,这并非是LCD面板的功劳,除了迭屏这种新面板,LCD的原生对比度极难超过8000:1,而整个背光跟着变的动态对比度对观感毫无优化反而更糟糕,除了欺骗仪器得出一个几百万:1的对比度,毕竟常规的亮度计一般也就能测出0.01nit,再低需要专门的仪器,后面再说。

X950G的ANSI对比度为4421:1,rtings所说的native Contrast是原生对比度,LCD的分辨率、对比度、色域都是固定的物理参数,我们喜欢叫它做原生xx。即便打开分区控光,我们注意到55X950G的对比度提升并不明显,这是因为受尺寸限制,分区并不多,无法让棋盘格的黑白块充分拉开差距,千万不要被广告图欺骗,实际上55寸机型的LED分区最多只有9×15(9×15是LED灯珠数字。分区实际是60),你既可以数出来,也可以从某位因碎屏而暴砸X9000F的用户那里得到相关信息。(Full Array:直下式、阵列式背光)。顺便提示一下,直下式液晶为何四角暗?因为四角的LED(+反射片)照顾不到啊。

此外,对于具备了分区控光(local Dimming–国行叫精锐控光)的机型,会有后面的一个小视频,利用不同大小不同速度的光斑移动,来呈现分区的大小和控制的精度与速度。为什么要做这个呢,因为动态分区背光既可以提升同屏明暗对比,但如果分区数较少,就会产生光晕(blooming),尤其是对国人不好的是,看字幕时会随着字体时亮时暗,当然可以选择关闭此项功能,也可以想办法让字幕字体颜色变成灰色。

所以,香港虚拟主机评测代价不菲的动态分区同样会产生新问题,有些时候这些根儿上的问题还是靠新物种解决吧。(OLED没有此项测试,MicroLED、QD-OLED估计也不会有)。

背光分区不是什么新技术,不信你看我2009年写的索尼55X4500文章,就已经开始数分区了(容我得瑟一下下)。

亮度测试非常重要,尤其对于HDR内容而言,rtings在测试时使用自制的SDR和HDR实景视频来得出Real Scene Peak Brightness,再用从2%-100%的面积白色测试图形,其余区域为黑色,用Minolta LS-100亮度计测量白色亮度,单位为cd/m2(坎德拉每平方米)或nit(尼特)。Peak峰值亮度是刚开始测得的值,而sustained意为持续亮度,据称并非所有电视会一直保持亮度不变,像索尼或三星可能会变暗,因此有了持续亮度数据,同样面积大小如果比峰值亮度低一些不要紧,但如果变化太大就不好了。

电视会随着全白显示面积的大小改变亮度,这个10年前我测等离子的时候就在测了(再得瑟一下下),显然亮度随面积变化差异太大,会引起图像恶化(大面积明亮场景反而变暗),OLED也存在和等离子同样的问题,个人分析原因是撞到功率墙,散热峰值也是厂家要考虑的。

最让我难懂的是ABL test,倒不是因为含义,而是因为测试成绩是基于Perceptual Quantizer EOTF(感知量化器EOTF)算出来的,因为人眼对低亮度变化很敏感,对高亮度变化却有点迟钝。所以尽管屏幕亮度随面积变化的差异高达几百nit,但实际的人眼感受可能并没有这么明显,因此基于亮度实测值直接计算变化率并不合适,比如X950G从2%面积的持续亮度值1141nit到100%面积763nit,一般人大概会这样算(1141-763)/1141=0.33,然而人眼感觉其实两者亮度差异并没有3成这么强烈。别以为下图后半段看起来也挺线性的,仔细看亮度纵轴是对数。

rtings按照SMPTE(电影电视工程师协会)EOTF的曲线之间的数值,再用这些数值来计算“变异系数”ABL。至于能否按照他的方法算出来,容我再研究研究,毕竟其他媒体没有测试这个值,是否值得分这么细致也要再考虑,而且ABLtest成绩也只占HDR性能评分的2%权重。

均匀度不难理解,就是整个屏幕的亮度一致性,糟糕的均匀度会让纯色画面看起来脏脏的,对于液晶而言是个主要问题,很多人也把均匀度不佳当作漏光,OLED在这方面表现很好。

rtings在测试均匀度时采用50%灰阶和5%灰阶两个状态,而5%的加入时因为有些OLED在5%时表现糟糕,原本照片就足以显示真实情况,香港虚拟主机评测但rtings为了能够精确对比,又开发出了两个数值,STD.DEV标准差和DSE脏屏效应,两者均是在屏摄照片的基础上经过不同的高低通处理后,代入公式计算。(N是啥?X是啥?真是令人头疼)

实际上我发现rtings很多数值计算细节都是秘而不宣的,说是为了避免厂商定向优化,而且涉及很多统计学知识。

可视角度也是我以前做过的项目,但也只测亮度对比度及色温变化,现在看rtings的计算方式真是让人崩溃。

rtings用分光光度计测量不同角度下色度坐标、亮度等,做成曲线,视频更为直观,数值更便于评比。这部分必须用带镜头的分光光度计才能测了。

在视角增大的过程中,亮度会衰减,黑位会上升(LCD)得出一大堆数值,color washout–色彩流失:计算不同视角角度的纯红、蓝、绿的色度坐标并转换到CIE LCh (ab) 色彩空间,记录下出现淡化到80%的角度。计算好像是基于C。color shift–色彩偏转,当某个颜色的色调(h)出现3度偏差时的角度;brightness loss–亮度流失:全白亮度跌破75%时的角度;Black Level raise–黑位上升:全黑亮度翻倍时的角度;Gamma shift–伽马偏移,每隔10度角测量20%, 40%, 60%, 80%灰阶,当测量值与理想值(虚线%时的角度。

全黑均匀度自然是显示全黑图片时的亮度一致性,也就是俗称的漏光测试,左侧图像为关闭分区背光的照片,右侧为打开分区背光的照片,成绩也用STD.DEV标准差来表示,计算方式同均匀度,0为最佳成绩。

屏幕反光会影响在明亮环境下的图像质量,早年间我也有测试,方法是用分光光度计测试柔光箱表面亮度,再测试镜向反射亮度,取其比值。

而rting又略显繁杂的分了2个项目来测试,一个是total relection全反射,在电视关机的状态下,用一个白色内壁球体开两个孔,一个孔放光源,一个孔用来测屏幕亮度,此时的反光即包含直射反光,也包含漫反射,用以模拟非常明亮的环境。另一个测试时indirect reflection,也就是非直接反射,代表虽然没有屏幕直接反光的光源,但在明亮环境下,屏幕的反光强度。rting将球体旋转,测试非镜向屏幕反射亮度,得出非直接反射比例。(原文理解可能有误,日后再更正)

这里需要提到暗室对比度和明室对比度的概念,前面的测试的对比度为全黑环境下所得,即为暗室对比度,而明室对比度则要考虑反光,明室对比度没有具体数值,因为根据环境而定,与屏幕反光系数有关,会影响黑色的表现。

LCD天然存在偏振片,大幅减少玻璃基板反射出去的光线,而OLED需要添加额外的偏振片来杜绝反光。早年间的CRT和PDP只能以荧光粉本色呈现,所以是灰屏,明室对比度一向不好。

面板的材质也分镜面和磨砂,如果你的电视使用环境存在大量光源在正对面,比如落地窗,那么选择磨砂比较好,但不如镜面的感觉通透,镜面屏幕适合较暗的顶光源环境。

鉴于国内玩家对显示器校色不陌生,我不多说了。但是电视机不是为了接PC而设计的,如果连信号源都搞不对,测试结果自然不准。好了,电视色准这部分rtings使用的portrait(SpectraCal)公司的calman 5.0,portrait现在已然成为影视产品校色和测试的领先企业,他们为各品牌电视开发了自动校准程序和测试套件,索尼、LG、松下和三星都是与Calman合作的。

书归正传,rting测试色准分为两部分,一个是开箱后粗调的色准,Pre Calibration ,粗调包括选择合适的图像模式,通常是电影模式,服务器国内测速脚本关闭图像优化功能等等。因为一般厂家的标准和鲜艳模式为了讨用户喜欢,往往色准非常差。另一个是rting完成全色校准后的色准,当然电视不是显示器,不会生成ICC文件给你用,还靠图像高级选项里的微调。

测试成绩包括白平衡dE、色彩dE、伽马值、色温等,dE都是越小越好,伽马接近2.2即可(SDR),色温接近D65的6500K为佳。

具体的色准测试细节我就不多写了,因为对大多数用户而言意义真的不是太大,注意到也不代表有多糟糕,实际使用时靠眼睛调也可以,这部分就是另一个话题了。而且rtings也说到测试成绩与调节经验有不小关系,因人而异吧。

这部分主要体现图像处理系统的插值基本功,因为锐化已经被关了,所以分值也都是整数,我看了几台电视分值都差不多,不多说。

基于Calman 5和CR-250-RH分光光度计测试,xy坐标与uv坐标的差异要如何理解呢,如果说uv坐标更接近人眼感受更科学的话,那么就参照uv坐标系吧。右侧是加入亮度的三维色域容积,总之越大越好啦,大于90%P3被认为是符合UHD HDR要求的。

必须注意的是,要想得出正确的成绩,必须使用正确的信号源,业界通常叫信号发生器,这很难被PC替代,除非你非常懂得调教显卡的输出参数,软件也更重要,至于结果手算也可以。

现在的电视及HDMI 2.0接口都是支持10bit色彩深度的,电子产品评测网站因此测试可以验证电视内部处理系统是否能够良好的还原每个数据引起的亮度变化。但是除了HDR视频是10bit之外,PC啦、游戏机啦都是8bit的,所以良好的8bit还原也很重要。

目前PC输出10bit真的需要些技术。rtings再用相机拍摄tiff格式照片(仅tiff支持10bit-原话,目前应该还有其他格式),分成24份,然后人工观察条带数量,9分ok,观察到条带(色带)即扣1分。

右图为图像暂时性残影测试测试,和永久性烧屏不同,这是短时暂留的印记,液晶电视中VA最可靠,IPS可能会出现暂时性残影,OLED会有。测试方法咱不分析了,因为即便是rtings自己的测试结果,大多数都是0.00%,只有LG B8之类的OLED在0min恢复时出现了0.01%,这个测试感觉没什么意义。

Permanent Burn-In Risk 即产生永久性烙印即烧屏的风险,VA液晶不存在这问题,所以是10分。

像素结构照片,算是个判断VA或IPS液晶类型的证据,也能判断是否伪4k,无分值。

电视机的动态表现非常重要,rtings把这一大项细分好几个分项,响应时间、背光闪烁、黑帧插入、动态插帧(MEMC)、Stutter、24p Judder(抖动)、Variable Refresh Rate可变刷新率。这部分测试充分体现了rtings的动手能力。

logo以每秒960像素的速度在屏幕上移动,帧速率为60 fps,使用轨道式追踪相机以1/15秒的快门速度拍摄照片,来模拟人眼看到的样子。

80%和100%响应时间指灰阶从20%上升到指定值所需时间,我原本以为是用示波器测量的,不过rtings说是用光电二极管连接Arduino Due开发板接入计算机测量而来的,这东西好像挺有趣,回头做一个试试。

背光闪烁就是针对PWM调光在不同亮度产生的闪烁而进行的测试,应该说背光闪烁并不是一无是处,它可以用来提升动态清晰度和确保低亮度下的一致性。rtings最初使用Rigol DS1102E示波器和光电二极管来测试背光闪烁,后来应该也改成自制工具了。

插黑帧也是一种经典的提升液晶动态清晰度的方法,索尼其实就是把背光的PWM频率降为120Hz实现插黑帧,在选项菜单里可选,当然国行9500G不是这么直白的叫法。

但为什么rtings只给了6分呢,仅是因为x950G不能针对60FPS的源将BFI降到60Hz而已。

Stutter原意为“口吃、结巴“,看了下测试内容,其实是计算每一帧图像的显示持续时间,分为24FPS源和60FPS源成绩,rtings认为持续时间越短越好。如果持续时间过长,在一些低帧率如电影在播放中出现大面积场景缓慢移动时,会感觉一顿一顿的。

rtings认为持续时间低于24ms为佳,每增加7ms可被感知,所以X950G在24FPS测试中表现不佳。单帧持续时间与24P抖动不同,24P抖动时因为源帧率与显示帧率不同步产生的不规则急速跳动,而在这一项目上X950G拿到满分。

问题来了,基本上响应速度越快反而越容易“口吃“,对于液晶而言似乎是难以调和的关系,或者说相比于CRT和PDP极短的单帧持续时间和闪烁式的工作原理,Stutter与响应时间之间是由于液晶工作原理导致的不可调和矛盾,因此电视机并不追求通过过压驱动提升响应速度,只能依靠插黑帧和运动补偿来缓解动态模糊。从rtings的此项高分榜看,排在前面的都是响应速度最差的机型,比如TCL最低端的300系列应该有30ms了,尽管OLED的响应时间为0.1ms,但因为是持续显示一个刷新周期,所以会有顿挫感,需要MEMC优化或者插黑帧。

当然解决办法就是看高帧率片源,只要视频源60FPS以上基本无需担心了,李安喜欢搞120Hz电影,可能也跟此有关系。

截至到2019年底,此项测试完全为三星霸榜,其他全部测试机型为0分,18年底到19年初出的这些机器获得8.2分,原因是支持FreeSync,4k分辨率最低刷新率48Hz,1080p分辨率下最低刷新率低于20Hz,榜首Q900获得9.2分,除了原因是支持FreeSync还有HDMI 2.1。

终于写到当初让我钦佩不已的输入延迟测试了,这是专为游戏主机玩家准备的测试项目,普通人测试输入延迟一般是拿笔记本屏幕跟电视同拍计时器,测算差值,但无法得出精确数值,因为笔记本的延迟无从知晓,rtings早期也是跟业界一样,使用LEO BODNAR的输入延迟测试工具,这是一个集成图像信号发生器和光电二极管的小盒子,75英镑不算太贵(4K版本200多)。但只能输出1080p60Hz图像,而当rtings决定测试4K乃至不同输入格式的输入延迟时,他们自己开发了一个USB盒子,应该是前面提到的那个开发板。

不仅如此,在关闭V-sync垂直同步之后,rtings的工具可以测到更短的输入延迟,而他们编写了一个新软件,是在图形独占模式下使用OpenGL窗口来生成黑白方框,由系统来对比图像生成时间与光电管检测到的亮度变化之间的延迟。

这个文章写到这里,那个盒子我已经不觉得有多难做了,应该是Arduino DUE+光敏二极管子卡,真的希望懂编程的朋友可以帮忙开发这个软件。

影响输入延迟成绩的因素包括三部分,一个是输入接口,比如使用HDMI这类数字信号比色差等模拟端口可以减少AD转换的时间,(无线传输就更别提了)。

第二个是图像处理,如下处理过程都会造成延迟增加,所以尽可能的关闭图像处理选项或者选择Game模式,会得到更低的输入延迟

输入延迟X950G拿到9.2的高分,终于可以在LG的低端机面前抬起头了,至于输入格式的支持,不多解释。

这部分很好解读,但有些东西厂家不会写,测出来很有必要,比如音频直通,对于外接功放或者回音壁的用户就很有用,当然如果你的设备全是支持eARC的,那就没事儿了。

一般网站测电视机的音质,大概口述就行了,rtings居然还用上麦克风和音频分析软件了,测试项目分为频响曲线和失真度,难度不大,但rtings总是喜欢创造难度。

测试项目还有一个动态范围压缩,使用最大声压SPL曲线分贝曲线得出被压缩幅度,其实就是声嘶力竭喊不动了。

如果是我,我可能只测曲线、最大声压、低频截止频率LFE,rtings还强调LFE为-3分贝,大概是觉得电视机内置音箱能当个中置啥的。

音质测试倒是没花什么钱,就是计算太复杂,rtings都是labview高手吧。好吧,音质测试索尼X系列一直表现糟糕,OLED系列还算可以。

剩下的测试包括系统流畅度、可用软件数量、有无广告、遥控器等我就不写了,跟国内差异太大,不看也罢。

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