Tại sao chỉ số ANSI Lumens không nên là yếu tố quyết định cuối cùng về độ sáng của máy chiếu

  • BenQ
  • 2025-04-15

Khi đánh giá độ sáng của một máy chiếu, người mua tiềm năng thường có xu hướng so sánh dựa hoàn toàn vào các con số được liệt kê trong bảng thông số kỹ thuật của từng máy chiếu. Điều này là bởi việc ngành công nghiệp sử dụng một đơn vị chuẩn, ANSI lumens, để đo độ sáng của máy chiếu dường như cho phép người tiêu dùng thực hiện các phép so sánh dễ dàng. Tuy nhiên, sự tập trung quá mức vào thông số này có thể không phải lúc nào cũng là cách tiếp cận đúng đắn khi đánh giá độ sáng, vì có một khía cạnh của độ sáng thường bị bỏ qua khi tất cả sự chú ý đều dồn vào ANSI lumens: đó là mối quan hệ của nó với hiệu suất màu sắc.

ANSI Lumens là gì?

Như đã đề cập ở trên, ANSI lumens đã trở thành đơn vị đo độ sáng chuẩn trong thị trường máy chiếu. Được phát triển bởi Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI), ANSI lumens là một đơn vị được tính bằng cách trung bình giá trị độ sáng (dùng máy đo độ sáng) từ nhiều điểm khác nhau trên một màn hình trắng chiếu (xem thêm về ANSI Lumens tại đây). Sự phổ biến của nó trong thị trường máy chiếu là nhờ vào phương pháp đo lường khách quan và sự tin cậy ngụ ý, giúp người tiêu dùng tin tưởng rằng nếu một máy chiếu có giá trị độ sáng ANSI lumen cao hơn máy chiếu khác, thì máy đó sẽ sáng hơn.

Tuy nhiên, liệu tất cả những điều này có có nghĩa là ANSI lumens nên là yếu tố duy nhất để đánh giá độ sáng của máy chiếu? Một phân tích sâu hơn cho thấy việc sử dụng ANSI lumens bỏ qua một yếu tố quan trọng có thể ảnh hưởng đến cách đánh giá độ sáng của máy chiếu.

Điều ANSI Lumens Bỏ Qua: Hiệu Ứng Helmholtz–Kohlrausch

Mặc dù ANSI lumens là một đơn vị đo lường hoàn toàn khách quan — từ phương pháp đo tiêu chuẩn cho đến thiết bị được sử dụng — nhưng vẫn có thể xuất hiện những nghi vấn khi xét đến mức độ hữu ích thực tế của nó đối với máy chiếu. Lý do là bởi hình ảnh từ máy chiếu được tạo ra để mắt người nhìn thấy, mà quá trình nhìn lại mang tính chủ quan. Điều này cho thấy rằng, vì ANSI lumens là một thước đo khách quan, nên nó không xét đến yếu tố sinh lý học của thị giác con người, tức là cách chúng ta cảm nhận một hình ảnh và độ sáng của nó có thể khác với những gì số liệu phản ánh. Một ví dụ tiêu biểu là việc ANSI lumens không tính đến khả năng tác động của hiệu ứng Helmholtz–Kohlrausch.

Hiệu ứng Helmholtz–Kohlrausch là một hiện tượng xảy ra phổ biến với ánh sáng có màu, trong đó con người cảm nhận các màu có độ bão hòa cao (màu sắc rực rỡ) là sáng hơn so với độ sáng “khách quan” của chúng, do cơ chế hoạt động của mắt. Hiệu ứng này thể hiện rõ nhất khi so sánh các màu có cùng mức độ sáng (luminance) nhưng khác nhau về độ bão hòa — trong những trường hợp này, màu có độ bão hòa cao hơn (hay còn gọi là màu “thuần khiết” hơn) sẽ trông sáng hơn tất cả các màu còn lại, mặc dù chúng có cùng giá trị độ sáng. Thậm chí, hiện tượng này còn có thể khiến màu sắc trông sáng hơn cả ánh sáng trắng, ngay cả khi chúng có cùng mức độ sáng vật lý.

The H-K Effect shows that the colors saturation effect the perceived brightness

Trong hình ảnh ở trên, tất cả các màu đều có cùng độ sáng được đo, tuy nhiên những màu bão hòa nhất lại trông sáng hơn.

Các máy chiếu có khả năng tạo ra màu sắc bão hòa cao hơn sẽ có thể tạo ra hình ảnh thực sáng hơn so với thông số kỹ thuật của chúng, vì thường các giá trị độ sáng "lumen ANSI" thể hiện trên máy chiếu chỉ mang tính khách quan, điều này đã mang lại ý nghĩa lớn đối với thị trường máy chiếu. Nói cách khác, hiệu suất màu sắc của máy chiếu không chỉ giúp tạo ra hình ảnh chính xác, mà còn làm tăng độ sáng của các hình ảnh đó. Điều này đặc biệt đúng đối với các máy chiếu sử dụng LED hoặc laser làm nguồn sáng, thay vì các máy chiếu sử dụng bóng đèn truyền thống, vì công nghệ này cho phép hiệu suất màu sắc tốt hơn. Vì vậy, khi tìm kiếm một máy chiếu, người tiêu dùng không nên chỉ so sánh dựa trên giá trị lumen ANSI cao của máy chiếu, vì điều này sẽ thiên về các máy chiếu sử dụng bóng đèn truyền thống, vì chúng có xu hướng tạo ra mức độ sáng lumen ANSI cao hơn, mà còn cần xem xét hiệu suất tổng thể của máy chiếu, đặc biệt là hiệu suất màu sắc của nó.

Khi nào hiệu ứng Helmholtz–Kohlrausch không còn hiệu quả?

Mặc dù chúng ta thừa nhận rằng hiệu suất màu sắc – như một hệ quả của hiệu ứng Helmholtz–Kohlrausch (H-K) – có thể tác động tích cực đến độ sáng cảm nhận của máy chiếu, nhưng cũng cần nói về giới hạn của hiệu ứng H-K, bởi vì mức độ hiệu quả của hiệu ứng này có thể ảnh hưởng đến sự thành công của một máy chiếu.

Hiệu ứng làm giảm độ sáng của màu trắng, xám và các màu kém bão hòa

Khi định nghĩa hiệu ứng H-K ở trên, chúng ta đã đề cập rằng hiệu ứng này khiến các ánh sáng màu có độ bão hòa cao trông sáng hơn so với ánh sáng trắng có độ sáng tương đương. Một hệ quả của điều này là đối với nội dung hình ảnh có tỷ lệ cao các màu trắng, xám hoặc các màu kém bão hòa, hình ảnh được chiếu sẽ không nhận được mức tăng cường độ sáng rõ rệt từ hiệu ứng này. Do đó, độ sáng thực tế của những nội dung như vậy sẽ gần sát hơn với giá trị lumen ANSI gốc được công bố cho máy chiếu.

Cách ánh sáng môi trường làm nhạt màu sắc

Vì hiệu ứng H-K là kết quả trực tiếp từ ánh sáng màu do máy chiếu phát ra, nên bất kỳ nguồn sáng môi trường nào (ví dụ: đèn trong phòng hoặc ánh sáng mặt trời) góp phần vào tổng lượng ánh sáng trong không gian sẽ làm loãng cường độ ánh sáng màu của máy chiếu. Điều này sẽ làm giảm độ bão hòa màu mà mắt người cảm nhận được, và do đó làm suy yếu hiệu quả của hiệu ứng H-K.

The H-K effect influence by the lights off and on

The H-K effect with the lights off

The H-K effect with the lights on

Để minh họa khái niệm này, các biểu đồ dưới đây so sánh cường độ màu đỏ từ các nguồn sáng khác nhau khi đèn trong phòng được bật và tắt; dải băng tần càng hẹp đối với một nguồn sáng, màu đỏ của nó càng bão hòa. Điều đầu tiên cần lưu ý là bất kể lượng ánh sáng môi trường, mức độ bão hòa màu đỏ của máy chiếu laser luôn đứng đầu, tiếp theo là máy chiếu LED và cuối cùng là máy chiếu dùng bóng đèn. Những biểu đồ này thể hiện tác động của ánh sáng môi trường qua cách mà các đường biểu diễn cho cả máy chiếu bóng đèn và máy chiếu LED đều mở rộng đáng kể khi đèn được bật, có nghĩa là ánh sáng môi trường đã làm giảm mức độ bão hòa màu đỏ của các nguồn sáng này.

Spectrum Charts (Red)

The intensity of the reds spectrum from different light sources when lights are turned on and off

Lights Off (Illuminance = 0 Lux)

Lights on (Illuminance = 90 Lux)

Lights On (Illuminance = ~200 Lux)

A shrinking effect happens on the color gamuts of each type of projector from different light sources when lights are turned on and off

Laser

A shrinking effect happens on the color gamuts of each type of projector from different light sources when lights are turned on and off

LED

A shrinking effect happens on the color gamuts of each type of projector from different light sources when lights are turned on and off

Lamp

The image above shows the shrinking effect a higher amount of ambient light has on the color gamuts of each type of projector

Dải màu hẹp = Màu sắc bị làm giảm độ rõ

Vì hầu hết các máy chiếu LED, nơi hiệu ứng H-K rõ rệt hơn, có dải màu rộng vượt quá các chuẩn màu Rec. 709 và sRGB, nên bất kỳ nội dung hình ảnh nào dựa trên các dải màu hẹp này sẽ yêu cầu máy chiếu điều chỉnh (tức là giảm chất lượng) màu sắc của nó để phù hợp với nội dung. Việc làm giảm độ bão hòa màu sắc kết quả,, sẽ dẫn đến việc làm yếu đi hiệu quả của hiệu ứng H-K như mong đợi.

Kết luận

Tất cả cuộc thảo luận này dẫn đến một lời khuyên, như đã nêu ở phần đầu, rằng những người muốn mua máy chiếu mới không nên chỉ tập trung vào các giá trị độ sáng được liệt kê trong thông số kỹ thuật của máy chiếu. Thay vào đó, người mua nên tiếp cận một cách toàn diện, xem xét các yếu tố như không gian sử dụng máy chiếu (ví dụ: điều kiện ánh sáng) và nội dung sẽ được chiếu (ví dụ: bảng màu của hình ảnh), sau đó đưa ra quyết định dựa trên loại công nghệ (tức là bóng đèn, LED hoặc laser) phù hợp nhất với các điều kiện này, đồng thời nhớ rằng hiệu suất màu sắc có thể đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra hình ảnh sáng hơn.