Análise do processador de vídeo Lumagen Radiance Pro 4446+ 4K

Por quase duas décadas, entusiastas e instaladores recorreram à Lumagen para obter o melhor absoluto em processamento de vídeo, controle de calibração e integração de sistemas. Mas na esteira dos novos padrões de vídeo Ultra HD e HDR, a Lumagen teve que voltar à prancheta para criar uma nova solução de processamento de vídeo que pudesse aproveitar as melhorias na qualidade de imagem que esses novos padrões têm a oferecer. E após anos de desenvolvimento, o Radiance Pro é a resposta da Lumagen.

O Radiance Pro oferece processamento completo dos formatos de vídeo HDR10 e HLG HDR atuais em resoluções comuns de até 4K, em 2D e 3D. Para calibração, os proprietários ficarão felizes em encontrar um sistema de gerenciamento de cores baseado em LUT 3D de 4.913 pontos, 17x17x17, bem como amplo ajuste de balanço de branco e controles de gama. Outros recursos de destaque incluem o dimensionamento de vídeo NoRing proprietário da Lumagen e uma solução de mapeamento de tons HDR dinâmico em tempo real de alto desempenho.

Você pode estar se perguntando quem em 2020 precisa de um processador de vídeo autônomo desse tipo. Do jeito que eu vejo, o Radiance Pro é uma ferramenta útil para dois grupos de pessoas em um diagrama de Venn com uma boa sobreposição. Um campo está procurando recursos de processamento de vídeo de última geração e controle de calibração, especialmente aqueles com salas de cinema dedicadas onde um projetor e uma tela estão sendo usados. O outro campo está simplesmente procurando uma maneira mais eficiente de gerenciar sistemas de home theater complexos ou desatualizados.

Parte do apelo do Radiance Pro é que ele pode transformar um home theater com equipamentos que abrangem décadas de avanço tecnológico em uma experiência de imprensa e reprodução perfeita e de última geração, não importa qual componente de origem, tela, ou padrão de vídeo está sendo usado. Acredite ou não, algumas pessoas ainda alternam entre seu reprodutor combinado de VHS/DVD de 15 anos, console de jogos de última geração, decodificador de cabo HD e o novíssimo reprodutor de Blu-ray Ultra HD e querem tudo isso fontes para ter a melhor aparência em um sistema de home theater moderno. E para muitos, esse tipo de funcionalidade fácil e eficiente vale cada centavo.

O Radiance Pro também oferece suporte a proporção anamórfica com fontes de até 4K (com e sem lente anamórfica), dimensionamento de imagem não linear, desentrelaçamento de vídeo por pixel para fontes SD e HD, nitidez inteligente DARBEE para fontes de até 2K, correção keystone vertical e funcionalidade opcional de imagem na imagem e imagem fora da imagem.

A conectividade do Radiance Pro é altamente configurável com base nas necessidades de entrada e saída do usuário final e vem em vários SKUs para acomodar diferentes cenários de instalação. Para esta análise, a Lumagen forneceu sua variante 4446+ (US$ 7.499) do Radiance Pro, que é uma das versões mais elaboradas atualmente disponíveis. Não importa qual versão você escolha, todos eles vêm com o mesmo chassi preto fosco montável em rack de 1U e todos vêm com os mesmos recursos de processamento de vídeo ativados.

O painel frontal é bastante básico, com alguns logotipos, um receptor infravermelho para o controle remoto e um par de LEDs para indicar energia ou estado de espera. Na parte traseira, o 4446+ possui seis portas HDMI de 18 Gbps e um par de portas HDMI de 9 Gbps para entrada de vídeo, além de saídas HDMI únicas de 18 Gbps e 9 Gbps e um par de saídas HDMI somente de áudio.

Por que a combinação de portas HDMI? É tudo uma questão de compatibilidade. Alguns equipamentos legados não funcionam bem com os protocolos HDMI 2.0 e HDCP 2.2, então a Lumagen oferece portas com diferentes taxas de transferência de dados e permite que todas as portas HDMI sejam configuradas independentemente para os padrões HDCP e HDMI atuais ou legados, dependendo das necessidades do seu sistema. Combine isso com um software maduro que está em desenvolvimento há quase duas décadas, que corrige uma infinidade de problemas de compatibilidade HDMI ao longo do caminho, e o Radiance Pro deve ser compatível com a grande maioria dos hardwares de consumo baseados em HDMI.

Se o seu sistema não precisar de suporte HDMI legado, ou se você simplesmente não precisar de tantas portas HDMI, poderá optar por uma das versões reduzidas, economizando algum dinheiro ao longo do caminho. A Lumagen ou seu instalador podem orientá-lo na direção certa se você não tiver certeza de qual versão do processador você precisa.

Outra conectividade inclui um único RS-232, uma porta infravermelha de 3,5 milímetros e dois gatilhos de 12 volts para controle do sistema; uma entrada USB tipo B para atualizações do sistema; e uma porta de alimentação DC para conectar a fonte de alimentação externa incluída. O controle remoto incluído é retroiluminado e oferece controle direto para comandos usados ​​regularmente, como seleção de entrada, vários modos de escala e opções comuns de calibração.

Por dentro, o Radiance Pro possui um poderoso processador FPGA (field-programmable gate array). Usar um FPGA é útil porque, como o próprio nome indica, permite uma forma de computação extremamente modular e personalizada. Ao contrário dos processadores de vídeo system-on-a-chip criados para fins específicos que você normalmente encontra em eletrônicos de consumo, que são bastante bloqueados em termos de funcionalidade, um FPGA permite que a Lumagen configure o processador, dedicando tanto poder de computação quanto eles gostariam, para realizar tarefas específicas de processamento de vídeo. Isso significa que o Radiance Pro pode oferecer alguns dos melhores recursos e desempenho de processamento de vídeo atualmente disponíveis, mas também pode ser reconfigurado no futuro se surgirem novos padrões de vídeo ou melhorias no processamento de vídeo.

Configurando e configurando o Lumagen Radiance Pro

Para configuração física, a Lumagen recomenda colocar o Radiance Pro em sua cadeia AV logo após o(s) dispositivo(s) de origem. A partir daí, eles recomendam usar uma das saídas HDMI somente de áudio para alimentar seu receptor AV ou pré-amplificador e uma das saídas HDMI normais para alimentar seu monitor diretamente. A lógica aqui é que esse método tira seu AVR ou SSP da equação de processamento de vídeo para evitar a degradação da qualidade da imagem. Isso também reduz as oportunidades para que problemas de handshake ou EDID se infiltrem na equação.

Depois de instalar o Radiance Pro e abrir o sistema de menus pela primeira vez, você notará que todas as entradas e saídas têm suas próprias configurações de memória. Essas memórias são divididas ainda mais em controles personalizados, dependendo da resolução do sinal de entrada e se o sinal for 2D, 3D, SDR ou HDR.

Você ou seu instalador provavelmente passarão a maior parte do tempo inicialmente no submenu CMS. É aqui que você encontrará acesso à maioria das configurações de calibração. Se você está pensando em comprar este processador, é provável que você tenha uma tela bastante sofisticada com seu próprio conjunto de calibração. De um modo geral, porém, os controles de calibração encontrados na maioria das telas, mesmo nos modelos mais sofisticados, não oferecem o tipo de granularidade no controle de imagem que o Radiance Pro oferece. O sistema de gerenciamento de cores baseado em LUT 3D de 4.913 pontos e os controles de escala de cinza e gama paramétricos de 21 pontos são particularmente impressionantes e fáceis de usar. Para melhores resultados, recomendo contratar um calibrador profissional familiarizado com os produtos Lumagen.

Outra ferramenta poderosa que você encontrará no Radiance Pro são seus recursos de dimensionamento. Os modos de dimensionamento estão espalhados por todo o sistema de menus, dependendo do tipo de efeito que você deseja realizar. Há suas opções de upscaling e downscaling de vídeo comuns, úteis para dimensionar 1080p para Ultra HD ou vice-versa. Mas você também encontrará modos de alongamento vertical para uso com uma lente anamórfica e opções de alongamento não linear para preencher toda a tela com informações de imagem, independentemente da proporção do conteúdo.

Outro recurso útil é a ferramenta de controle de espaço de cores. Por padrão, isso é definido como Automático, o que significa que o Radiance Pro corresponderá ao espaço de cores de entrada detectado e o manterá assim para saída. Mas, se você é como eu e gosta de manter seu projetor ou televisão em um único modo de imagem para simplificar as coisas, você pode deixar o processador remapear os pontos de cor de entrada. No meu caso, calibrei meu projetor para os padrões REC2020 e configurei o espaço de cor de saída no Radiance Pro para sempre sair como tal. Isso significa que todos os outros espaços de cores de entrada, como REC709 ou DCI-P3, serão convertidos em pontos corretos de cores aproximados no REC2020. Portanto, ao alternar entre o conteúdo SDR e HDR, não preciso alterar os modos de imagem para obter uma imagem precisa.

Além disso, tenho o Radiance Pro configurado para mapear dinamicamente o conteúdo HDR10 do meu projetor JVC DLA-NX9 em um contêiner SDR baseado em gama para manter as coisas o mais simples possível do ponto de vista de calibração e controle. No entanto, o Lumagen oferece aos proprietários a opção de enviar o conteúdo mapeado em tons em um contêiner HDR baseado em EOTF, se preferirem.

Para obter os melhores resultados do mapeador de tons, você precisará medir o nível de branco de pico-nit do seu monitor e escolher a opção de menu correspondente mais próxima no submenu DTM (Dynamic Tone Mapping). Isso garante que a quantidade de faixa dinâmica presente no material de origem HDR seja reduzida o suficiente para corresponder aos recursos de sua tela conectada. Você também deve estar ciente de que o tonemapper assume que sua tela já foi calibrada para uma gama linear 2,4 ou para os padrões SMPTE 2084 EOTF se você decidir usar a opção de saída EOTF.

Lumagen afirma que as configurações padrão restantes encontradas no submenu DTM são um excelente ponto de partida e devem gerar ótimos resultados gerais para a grande maioria do conteúdo HDR10 atualmente disponível. No entanto, se você estiver intimamente familiarizado com HDR e mapeamento de tons, ou estiver procurando por um resultado final específico, o Lumagen permite ajustar coisas como a quantidade de preenchimento de faixa dinâmica e dessaturação dinâmica para evitar cortes. Existem até controles para ajustar a forma da curva de gama usada para o mapa de tons. Na maioria dos meus testes, deixei essas configurações no padrão e obtive excelentes resultados, conforme anunciado.

Algumas das opções de menu restantes que valem a pena tocar incluem atraso A/V dependente da fonte para corrigir problemas de sincronização labial, um modo de jogo para atraso de entrada reduzido, EDID personalizado e modos de temporização e opções para definir uma resolução de saída fixa e taxa de quadros para evite apagões causados ​​pelo handshake HDMI. Além disso, há uma funcionalidade de mascaramento digital que pode ser particularmente útil para pessoas com telas de proporção anamórfica ao reproduzir conteúdo que alterna as proporções (como você vê em alguns discos Blu-ray IMAX Enhanced) e, se você optou por 12 volts gatilhos, opções para habilitar ou desabilitar o hardware conectado.

Como funciona o Lumagen Radiance Pro?

Como a Lumagen lançou inúmeras atualizações de software desde o lançamento deste produto há alguns anos, o Radiance Pro pode ser visto como um produto maduro. Por causa disso, eu esperava uma experiência de software suave e eficiente com nada menos que um desempenho de processamento de vídeo de primeira linha em todos os aspectos e foi exatamente isso que experimentei dia após dia com o Radiance Pro instalado no meu sistema de home theater.

Para aqueles que consideram este produto, também é importante observar que esse nível de desenvolvimento contínuo de software é bastante raro no espaço de eletrônicos de consumo e deve ser visto como um grande bônus pós-compra. Essas atualizações de software significam que você pode esperar que o nível de desempenho oferecido por este hardware continue a melhorar ao longo do tempo.

Na minha opinião, o recurso mais interessante do Radiance Pro é sua solução de mapeamento dinâmico de tons. Embora o DTM ainda possa ser uma ferramenta útil para os monitores de tela plana de alta definição de hoje, quero enfatizar que esse é um recurso muito mais importante e útil para os proprietários de projetores. Tudo se resume à falta de brilho da imagem em relação a outras tecnologias de exibição atuais no mercado.

Com o HDR10, a faixa dinâmica dentro do vídeo é apresentada por meio de algo chamado função de transferência eletro-óptica (EOTF). Ao contrário dos antigos padrões de vídeo baseados em gama (pense em DVD e Blu-ray 1080p), que permitem que qualquer monitor recrie fielmente o conteúdo desde que tenha um nível básico de contraste e controles de imagem disponíveis, o vídeo baseado em EOTF requer muito níveis específicos de brilho de pixel para recriar fielmente o conteúdo do vídeo. Para HDR10, o brilho do pixel pode ser codificado como zero nits, ou seja, completamente preto, mas também pode ser codificado com um brilho de até 4.000 nits. A maioria dos monitores, mesmo os mais brilhantes painéis LCD retroiluminados por LED, atualmente não possuem o brilho de pico para renderizar esse tipo de faixa dinâmica, mas os projetores de home theater de alto contraste em particular sofrem mais e, portanto, precisam de mais ajuda.

Com números como esse, você pode começar a ver como um projetor como meu JVC DLA-NX9, com 125 nits de brilho de imagem de pico saindo da minha tela, pode ter um mau começo. Não tenha medo, no entanto. Obter uma ótima qualidade de imagem HDR em um projetor não é tão sombrio quanto esses números sugerem. Isso ocorre em parte porque uma grande parte das informações de vídeo encontradas em sua imagem HDR10 média é realmente codificada em ou abaixo de 100 nits. São os chamados destaques especulares além do limite do que uma tela pode renderizar em brilho (e às vezes em cor) que precisam ser compactados em um intervalo que a tela é realmente capaz de mostrar, caso contrário, você perderá essas informações de imagem para recorte. E, no fundo, é exatamente isso que o mapeamento de tons pode ser considerado: uma forma de compressão de faixa dinâmica digital.

A maioria das telas disponíveis hoje, mesmo as telas planas, empregam algo chamado mapa de tons estático para comprimir a faixa dinâmica. Essas soluções geralmente analisam os metadados enviados junto com o vídeo HDR que informa à sua exibição os níveis de nit de pico e médio para toda a duração do vídeo. Mas usar essas informações para o mapa de tons pode ser problemático por alguns motivos. Para começar, muito do conteúdo HDR não possui esses metadados ou o que é fornecido está totalmente errado. Em segundo lugar, um mapa de tons estático geralmente é definido para tentar renderizar o nível nit de pico especificado nos metadados. Essas informações de pixel de alto brilho podem estar presentes apenas em alguns quadros ao longo de todo o filme. Isso significa que todos os outros quadros não terão um mapa de tom apropriado aplicado. Especialmente para os proprietários de projetores, isso geralmente significa que a faixa dinâmica não foi reduzida o suficiente para os quadros restantes, então você acaba com uma imagem excessivamente escura que é subjetivamente sem brilho, pop e vibração de cor. As telas planas geralmente são menos afetadas nessas mesmas circunstâncias porque geralmente têm uma faixa mais dinâmica em termos de brilho de pixel para trabalhar.

É aqui que a solução DTM do Radiance Pro é útil. Em vez de analisar metadados para orientação do mapa de tons, ele pode analisar cada quadro individual em tempo real para medir o pico e o nível médio de nit, entre outras coisas. Em seguida, um mapa de tons correspondente pode ser aplicado para maximizar totalmente a faixa dinâmica aparente e a saturação de cor para cada quadro, geralmente até os limites de desempenho que sua tela é capaz de alcançar. Em poucas palavras, você quase pode pensar no DTM como uma maneira de reclassificar cada quadro HDR em tempo real para maximizar o desempenho do mundo real de qualquer monitor conectado.

Então, como ele funciona? Em uma palavra, maravilhosamente. A maturidade do software de mapeamento de tons da Lumagen realmente brilha, especialmente quando comparado a uma solução normal de mapeamento de tons estático. As questões associadas a esta abordagem já não existem. Todo o conteúdo de vídeo HDR10 que assisti foi adaptado em tempo real para revelar uma imagem brilhante e de cores intensas com muito pop tridimensional e precisão de imagem subjetiva.

Mesmo ao olhar para conteúdo de vídeo tipo teste de tortura, como cenas do filme Mad Max: Fury Road em Ultra HD Blu-ray, o Lumagen não decepcionou. A icônica cena de perseguição de tempestade de areia neste filme é particularmente difícil para qualquer solução de mapeamento de tom devido ao uso de faixa dinâmica extrema codificada no vídeo. Os relâmpagos e explosões podem criar problemas de recorte por meio de soluções de mapeamento de tons menos eficazes e tendem a renderizar a cor desses elementos de imagem incorretamente. Mas esse não foi o caso do Lumagen Pro. Você pode distinguir claramente os detalhes nessas partes especulares de alta definição da imagem. A intensidade e os tons de cor pareciam tonalmente corretos, como se fosse assim que a cena fosse originalmente dominada.

Outra área de desempenho que eu estava animado para verificar foi a solução de dimensionamento NoRing proprietária do Radiance Pro. Ao contrário da maioria dos processadores de vídeo embutidos em telas modernas, que empregam propositalmente o aprimoramento de borda como forma de aumentar a resolução percebida e os detalhes finos da imagem, o Radiance Pro não. O aprimoramento de borda aumenta os gradientes de contraste encontrados em bordas rígidas de uma imagem. Esse aumento de contraste faz com que essas bordas se destaquem mais, o que nossos cérebros percebem como um aumento subjetivo de nitidez e resolução. Tomado pelo valor nominal, isso pode parecer uma coisa boa. No entanto, quando usado em excesso, pode dar à imagem uma aparência não natural e superprocessada. Uma consequência do uso de aprimoramento de borda é um artefato de anel que circunda essas bordas duras. E em um sistema de vídeo de alto desempenho, especialmente quando uma imagem é projetada em uma tela grande,

Os padrões de teste revelaram excelente desempenho de upscaling de um processador de vídeo de nível de consumidor e, com conteúdo de vídeo do mundo real, a solução de dimensionamento NoRing da Lumagen oferece à imagem uma aparência geral natural e descontraída.

Um caso em questão foi o capítulo Minas Tirith de O Senhor dos Anéis: O Retorno do Rei em Blu-ray. Entre outras coisas, esta sequência tem muitos closes de rostos de atores e suas roupas. Por meio de soluções de dimensionamento de menor desempenho, detalhes finos da imagem podem ser perdidos ou a imagem pode parecer superprocessada, resultando em pele e roupas que não parecem naturais aos olhos. Novamente, esse não foi o caso do Radiance Pro.

Comparado com a solução de upscaling encontrada dentro do meu projetor JVC DLA-NX9, o Radiance Pro fez um trabalho muito melhor em manter esses elementos da imagem totalmente resolvidos, sem perda aparente de detalhes finos da imagem. E, claro, não testemunhei problemas com artefatos de toque, conforme anunciado. Além disso, a imagem não teve problemas com artefatos de alias, que vejo rotineiramente ao optar por usar o NX9 para upscaling de vídeo.

A naturalidade da imagem ampliada e a falta de artefatos associados à solução de dimensionamento do Radiance Pro dão aos espectadores a impressão de que a imagem não foi dimensionada. Por mais contra-intuitivo que pareça, no mundo do dimensionamento de vídeo, isso é realmente uma coisa boa. A abordagem menos é mais da Lumagen é uma lufada de ar fresco em um mundo dominado por soluções de processamento de vídeo integradas que rotineiramente empregam aprimoramento de borda prejudicial, filtragem de ruído excessivo e interpolação de quadros por padrão.

A desvantagem

Uma das principais desvantagens de usar o Radiance Pro é que é preciso uma pessoa bastante experiente para configurá-lo com sucesso. Em particular, os controles de calibração e o software de mapeamento dinâmico de tons exigirão alguém que saiba medir e calibrar corretamente, mas também alguém que entenda HDR e como o mapeamento de tons funciona. Se essa descrição não se adequar a você, contratar um calibrador profissional para configurá-lo aumentará o custo de instalação do Radiance Pro.

Como o Radiance Pro se compara com a concorrência?

Atualmente, a única competição que conheço para o Radiance Pro é um software de computador gratuito chamado madVR. Como o Radiance Pro, o madVR permite calibrar uma tela, dimensionar vídeo e até mesmo conteúdo HDR de mapa de tons de maneira semelhante. Mas como essa solução é baseada em software e, portanto, depende de um computador Windows sem uma entrada HDMI, essa opção pode não ser inicial para muitos. No entanto, é importante observar a enorme economia de custos que o madVR possui em relação ao Radiance Pro. Um computador personalizado por cerca de US$ 1.000 deve ser poderoso o suficiente para executar o software. Com isso dito, maximizar algumas das configurações de qualidade de vídeo exigirá um computador mais caro. Se o Radiance Pro estiver fora do seu orçamento, o madVR pode ser uma boa opção, desde que você esteja bem em lidar com a caixa de worms que um PC com Windows traz para a mesa.

Sem ter um monitor de masterização aqui para me mostrar como uma imagem HDR10 deve ficar sem o mapeamento de tons aplicado, algo que os monitores de nível de consumidor não podem fazer, é quase impossível para mim fazer uma declaração geral sobre qual solução oferece um mapeamento de tons objetivamente superior. Então entrei em contato com Jon Thompson da Picture Worx Films. Jon faz a pós-produção de filmes de Hollywood e, além de usar monitores de masterização de referência e um projetor Dolby Vision de primeira linha para classificar o vídeo, ele teve a oportunidade de observar o desempenho dinâmico de mapeamento de tons do madVR e do Radiance Pro e compare ambos com masters de estúdio HDR e SDR não adulterados.

A opinião de Jon sobre o assunto é que não há contestação: o Radiance Pro faz um trabalho melhor no geral no mapeamento de tons. Ele diz que o madVR geralmente luta com conteúdo mais escuro, o que pode resultar em detalhes de sombra reduzidos e pretos esmagados. E com conteúdo mais brilhante, ele diz que o madVR produz erros de cor ocasionalmente. Devido a esses problemas, Jon sente que o Radiance Pro oferece uma imagem muito mais natural.

Ele também teve a oportunidade de testar o desempenho de dimensionamento oferecido por ambas as soluções por meio de um testador Tektronix HDMI de US$ 200.000. Os resultados revelaram uma pequena vantagem no desempenho de upscaling para o Radiance Pro. No entanto, Jon observou que o madVR tem uma vantagem mais perceptível no downscaling de vídeo para aqueles que precisam dessa funcionalidade.

Apesar dessas diferenças de desempenho, Jon deixou claro que ainda está muito impressionado com o nível de desempenho que madVR oferece, especialmente quando você considera que é um software livre.

Meus próprios pensamentos subjetivos sobre o assunto imitam os testes objetivos que Jon realizou. O Radiance Pro está atualmente em uma classe própria para upscaling e tonemapping. No entanto, vale a pena notar que as atualizações de software no caminho do madVR podem alterar esses resultados.

Pensamentos finais

O Radiance Pro é definitivamente um produto de nicho, e seu preço pedido significa que não é o melhor ajuste para todos os sistemas de home theater. No entanto, se você é um entusiasta com um sistema de home theater de alto desempenho equipado com um projetor e tela ou deseja instalar um em um futuro próximo, o Radiance Pro tem o potencial de adaptar o vídeo para se adequar aos recursos de desempenho do seu projetor de uma forma que nenhuma outra solução de processamento de vídeo que conheço oferece atualmente. O conjunto de recursos, o nível de controle de imagem e o desempenho geral colocam este processador de vídeo em uma classe própria.