Keystone Correction ในโปรเจคเตอร์ คืออะไร ?

Keystone Correction ในโปรเจคเตอร์ คืออะไร ?

สำหรับใครที่ใช้งาน เครื่องฉายภาพ หรือ โปรเจคเตอร์ (Projector) หรือกำลังสนใจที่จะหาซื้อมันมาใช้งานอยู่ มันมีความท้าทายอยู่อย่างหนึ่งที่มักจะเกิดขึ้นอยู่เสมอ นั่นคือการทำให้ภาพที่ฉายออกมาเป็นสี่เหลี่ยมที่สมบูรณ์แบบ

ตามปกติแล้ว โปรเจคเตอร์จะมีมุมที่สามารถฉายภาพออกมาได้เป็นสี่เหลี่ยมอย่างสมบูรณ์แบบอยู่โดยที่ไม่ต้องปรับค่าอะไรเลย อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง เราไม่ได้ หรือไม่สามารถที่จะวางโปรเจคเตอร์ในตำแหน่งที่ว่าได้ เพราะมันอาจจะติดสิ่งกีดขวาง หรือเป็นตำแหน่งที่ทำให้ห้องดูไม่สวยงาม ซึ่งความสูง, ความห่าง, องศาของตัวเครื่อง ที่มีความเป็นไปได้มากมาย ทำให้ภาพที่ฉายออกมามักจะออกมาเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน ซึ่งอาการนี้จะเรียกว่า "Keystone Effect"

ในการแก้ปัญหาเพื่อให้ภาพออกมาเป็นสี่เหลี่ยมมุมฉาก จะอาศัยสิ่งที่เรียกว่า "Keystone Correction" ซึ่งในบทความนี้ เราก็จะมาอธิบายให้เข้าใจกันว่ามันคืออะไร ?

Keystone Effect คืออะไร ?
(What is Keystone Effect ?)

ก่อนจะไปเรื่อง Keystone Correction มาทำความรู้จักกับปรากฏการณ์ Keystone Effect กันสักหน่อยดีกว่า

อันที่จริงปรากฏการณ์นี้ เราสามารถพบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน ไม่ใช่แค่ตอนที่ใช้โปรเจคเตอร์เท่านั้น ในตอนที่คุณใช้ไฟฉาย หรือถ่ายรูปตึกในมุมกว้าง ก็มักจะเกิดปรากฏการณ์ Keystone Effect ได้เช่นกัน ลองนึกภาพตอนคุณถือไฟฉายยิงไปที่ผนังตรง ๆ เราจะเห็นดวงแสงเป็นวงกลม แต่พอคุณส่องไฟฉายลงพื้นแบบเอียง ๆ เราก็จะเห็นแสงไฟทอดยาวไปบนพื้น เป็นวงรียาว ๆ เลย หรือถ่ายรูปตึก ทั้ง ๆ ที่ตึกของจริงตั้งฉากกับพื้น แต่พอถ่ายภาพออกมา ตึกก็เบี้ยวเป็นสี่เหลี่ยมคางหมูไปซะอย่างนั้น

ที่มันถูกเรียกว่า Keystone Effect ก็เพราะว่าผลลัพธ์มันเหมือนกับ "Keystone" ลิ่มหินที่ใช้ในการรับน้ำหนักของสะพานโค้งนั่นเอง ใครนึกภาพไม่ออกลองดูภาพประกอบด้านล่าง หินสีแดงที่อยู่ตรงกลาง โดยจะเป็นหินชิ้นสุดท้ายที่ถูกเสียบลงไประหว่างหินทั้งสองฝั่ง

Keystone
ภาพจาก : https://en.wikipedia.org/wiki/Keystone_%28architecture%29

ตัวอย่างด้านล่างนี้ภาพบน คือภาพที่เกิดปรากฏการณ์ Keystone Effect จะเห็นว่าตึกเอียงเป็นทรงสี่เหลี่ยมคางหมูเลย ส่วนด้านล่างคือภาพที่ผ่านการปรับ Keystone Correction เป็นที่เรียบร้อยแล้ว

ภาพจาก : https://www.photoshopessentials.com/photo-editing/keystoning/

การแก้ไขภาพให้มีมุมมองที่ถูกต้อง หรือการทำ Keystone Correction สามารถทำได้ 2 วิธีคือ การใช้เลนส์ที่สามารถทำ Tilt–shift ปรับองศาการรับแสงได้ หรือไม่ก็ใช้ซอฟต์แวร์ในการปรับแต่งภาพ

Keystone Correction ไม่ดี ?
(Is Keystone Correction worst ?)

Keystone Correction เป็นคุณสมบัติพื้นฐานที่พบเห็นได้ในโปรเจคเตอร์แทบทุกรุ่นมานานกว่า 30 ปี ซึ่งชื่อของมันที่มาเดาได้ไม่ยาก ก็มาจากคำว่า Keystone Effect ที่เราอธิบายไปในหัวข้อที่แล้วนั่นเอง

โดย Keystone Correction จะทำหน้าที่ปรับแต่งภาพที่มีอาการบิดเบี้ยวจาก Keystone Effect ให้เป็นมุมภาพที่ถูกต้อง ซึ่งโปรเจคเตอร์รุ่นใหม่ ๆ ในปัจจุบันนี้ จะใช้เทคโนโลยีดิจิทัลในการคำนวณผ่านอัลกอริทึมคณิตศาสตร์เพื่อ

การทำงานของ Keystone Correction จะมีอยู่ 2 รูปแบบ คือแบบที่ผู้ใช้ต้องปรับด้วยตนเอง กับแบบปรับให้อัตโนมัติโดยอาศัยเซ็นเซอร์ในการตรวจจับมุมที่ภาพจะถูกแสดงผล แต่ผลลัพธ์ก็ออกมาเหมือนกัน แน่นอนว่าแบบปรับอัตโนมัติ ตัวโปรเจคเตอร์ก็มักจะมีราคาแพงกว่ารุ่นที่ผู้ใช้ต้องปรับด้วยตนเอง

ข้อจำกัดของการทำ Keystone Correction
(Keystone Correction Limitations)

คุณสมบัติ Keystone Correction ช่วยให้ผู้ใช้สามารถติดตั้งโปรเจคเตอร์ได้ง่ายขึ้น แต่ถ้าคุณเป็นคนที่ให้ความสำคัญกับคุณภาพของภาพจากโปรเจคเตอร์ บอกเลยว่าควรหลีกเลี่ยงการใช้การแก้ไขภาพด้วย Keystone Correction เพราะภาพที่ได้จะเป็นภาพที่ถูกแก้ไขมาแล้ว ซึ่งมักจะทำให้เกิดภาพเบลอ หรือการแสดงผลที่ผิดเพี้ยนขึ้นได้

โปรเจคเตอร์ในยุคนี้ จะมีกรใช้เทคโนโลยีใด เทคโนโลยีหนึ่ง ระหว่าง DLP, LCD หรือ LCOS ซึ่งทั้งหมดนี้จะมีจำนวนพิกเซลที่สามารถแสดงผลได้แบบตายตัว

สิ่งที่ Keystone Correction ทำคือ ลดขนาดภาพให้เล็กลง จากนั้นก็สร้างภาพขึ้นมาใหม่ เปลี่ยนภาพสี่เหลี่ยมคางหมู ให้เป็นสี่เหลี่ยมมุมฉาก แต่เราต้องไม่ลืมว่าภาพสี่เหลี่ยมคางหมูนั้นเป็นภาพที่มีความกว้างกว่าที่มันควรจะเป็น ซึ่งเป็นผลมาจาก Keystone Effect

แต่อย่างที่เราบอกไปก่อนหน้านี้ว่าเซ็นเซอร์ภาพในโปรเจคเตอร์มันมีขนาดที่ตายตัว การจะยัดสี่เหลี่ยมคางหมูลงไปในสี่เหลี่ยมมุมฉากได้ สิ่งที่เกิดขึ้นก็เลยเป็นการนำสี่เหลี่ยมคางหมูมาวาดใหม่ในสี่เหลี่ยมมุมฉาก  ด้วยการลดขนาดภาพลง ดังนั้น จำนวนพิกเซลของภาพใหม่จึงถูกลดทอนลง ทำให้ความละเอียดของภาพดูหยาบขึ้น และอาจมีสัญญาณแปลกปลอมเพิ่มเข้ามาในภาพด้วย

ภาพจาก : https://www.cnet.com/tech/home-entertainment/what-is-keystone-correction-for-projectors-and-why-you-should-avoid-it/

และที่แย่ไปกว่านั้นคือ พิกเซลที่ไม่ได้ถูกใช้ มันก็ยังคงทำงานอยู่ ผลก็คือ เราจะได้ภาพสี่เหลี่ยมมุมฉาก ที่มีกรอบสีเทาเกิดขึ้น โดยกรอบนี้ก็มาจากพิกเซลบางส่วนที่ไม่ได้ถูกใช้ เหลือมาจากการทำ Keystone Correction นั่นเอง

ภาพจาก : https://www.cnet.com/tech/home-entertainment/what-is-keystone-correction-for-projectors-and-why-you-should-avoid-it/

ข้อจำกัดของการทำ Keystone Correction
(Keystone Correction Limitations)

นอกจากเรื่องคุณภาพความละเอียดที่ลดลงแล้ว การทำ Keystone Correction ก็ยังมีข้อจำกัดอื่น ๆ อีก ดังต่อไปนี้

• องศาที่ Keystone Correction สามารถปรับได้ไม่ได้มีค่าเป็นอนันต์ หากองศามันเบี้ยวเกินไป ก็ต้องมาปรับด้วยการขยับตำแหน่งของเครื่องโปรเจคเตอร์อยู่ดี
• ไม่รองรับเนื้อหาบางประเภท เช่น วิดีโอ 3 มิติ หรือภาพความละเอียดสูง มักจะไม่สามารถแสดงผลได้อย่างถูกต้องเมื่อใช้ Keystone Correction 

ท้ายที่สุดแล้ว แม้ Keystone Correction จะมีประโยชน์ และเป็นคุณสมบัติขั้นพื้นฐานที่มีในโปรเจคเตอร์แทบทุกรุ่น แต่หากไม่จำเป็น เราก็ควรจะติดตั้งโปรเจคเตอร์ให้ได้มุม หรือองศาที่ถูกต้องตั้งแต่แรกเลยจะดีกว่า เพื่อคุณภาพที่ดีที่สุด

ข้อมูลเพิ่มเติม : วิธีเลือกซื้อเครื่องโปรเจคเตอร์ (Projector Buying Guides and Tips)