1. Uvod
Na nedavnim izložbama različite kompanije različito definiraju standarde raspona boja za svoje displeje, kao što su NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 i BT.2020. Ovo neslaganje čini izazovnim direktno upoređivanje podataka o rasponu boja u različitim kompanijama, a ponekad se panel sa rasponom boja od 65% čini živopisnijim od panela sa rasponom boja od 72%, što izaziva značajnu konfuziju kod publike. Sa napretkom tehnologije, na tržište ulazi više televizora s kvantnim tačkama (QD) i OLED televizora sa širokim rasponom boja. Mogu prikazati izuzetno žive boje. Stoga bih želio pružiti sveobuhvatan sažetak standarda raspona boja u industriji ekrana, u nadi da ću pomoći profesionalcima u industriji.
2. Koncept i proračun raspona boja
Prvo, predstavimo koncept raspona boja. U industriji ekrana, raspon boja odnosi se na raspon boja koje uređaj može prikazati. Što je raspon boja veći, to je širi raspon boja koji uređaj može prikazati i sposobniji je za prikazivanje posebno živih boja (čiste boje). Općenito, NTSC raspon boja za tipične televizore je oko 68% do 72%. Televizor sa NTSC rasponom boja većim od 92% smatra se televizorom visoke zasićenosti boja/široke gamute boja (WCG), koji se obično postiže tehnologijama kao što su QLED s kvantnim tačkama, OLED ili pozadinsko osvjetljenje visoke zasićenosti boja.
Za ljudsko oko, percepcija boja je vrlo subjektivna i nemoguće je precizno kontrolisati boje samo okom. U razvoju proizvoda, dizajnu i proizvodnji, boja se mora kvantificirati kako bi se postigla tačnost i konzistentnost u reprodukciji boja. U stvarnom svijetu, boje vidljivog spektra čine najveći prostor raspona boja, koji sadrži sve boje vidljive ljudskom oku. Da bi vizuelno predstavila koncept raspona boja, Međunarodna komisija za osvetljenje (CIE) uspostavila je CIE-xy dijagram hromatičnosti. Koordinate kromatičnosti su CIE-ov standard za kvantifikaciju boja, što znači da se svaka boja u prirodi može predstaviti kao tačka (x, y) na dijagramu hromatičnosti.
Dijagram ispod prikazuje CIE dijagram hromatičnosti, gdje su sve boje u prirodi sadržane unutar područja u obliku potkovice. Trouglasto područje unutar dijagrama predstavlja raspon boja. Vrhovi trougla su primarne boje (RGB) uređaja za prikaz, a boje koje se mogu formirati od ove tri primarne boje sadržane su unutar trougla. Očigledno, zbog razlika u primarnim koordinatama boja različitih uređaja za prikaz, pozicija trokuta varira, što rezultira različitim rasponima boja. Što je veći trougao, veći je raspon boja. Formula za izračunavanje raspona boja je:
Gamut=ASALCD×100%
gdje ALCD predstavlja površinu trokuta formiranog od primarnih boja LCD ekrana koji se mjeri, a AS predstavlja površinu standardnog trougla primarnih boja. Dakle, raspon boja je procentualni omjer površine raspona boja ekrana i površine trougla standardnog raspona boja, pri čemu razlike uglavnom proizlaze iz definiranih primarnih koordinata boja i korištenog prostora boja. Primarni prostori boja koji se trenutno koriste su CIE 1931 xy prostor hromatičnosti i CIE 1976 u'v' prostor boja. Raspon boja izračunat u ova dva prostora neznatno se razlikuje, ali je razlika neznatna, tako da su sljedeći uvod i zaključci zasnovani na CIE 1931 xy hromatičnom prostoru.
Pointer's Gamut predstavlja raspon stvarnih površinskih boja vidljivih ljudskom oku. Ovaj standard je predložen na osnovu istraživanja Majkla R. Pointera (1980) i obuhvata kolekciju realnih reflektovanih boja (ne-samosvetlećih) u prirodi. Kao što je prikazano na dijagramu, formira nepravilan raspon. Ako raspon boja ekrana može u potpunosti obuhvatiti Pointerov raspon, smatra se da može precizno reproducirati boje prirodnog svijeta.
Različiti standardi raspona boja
NTSC standard
Standard NTSC raspona boja jedan je od najranijih i najčešće korištenih standarda u industriji displeja. Ako proizvod ne navodi koji standard gamuta boja slijedi, općenito se pretpostavlja da koristi NTSC standard. NTSC je skraćenica za Nacionalni komitet za televizijske standarde, koji je uspostavio ovaj standard za gamu boja 1953. godine. Njegove koordinate su sljedeće:
NTSC raspon boja je mnogo širi od sRGB raspona boja. Formula konverzije između njih je “100% sRGB = 72% NTSC,” što znači da su oblasti od 100% sRGB i 72% NTSC ekvivalentne, a ne da se njihovi rasponi boja potpuno preklapaju. Formula konverzije između NTSC i Adobe RGB je “100% Adobe RGB = 95% NTSC.” Među ova tri, NTSC gama boja je najšira, zatim Adobe RGB, a zatim sRGB.
sRGB/Rec.709 Standardna gama boja
sRGB (standardno crveno zeleno plavo) je protokol za jezik u boji koji su razvili Microsoft i HP 1996. godine kako bi se obezbijedio standardni metod za definisanje boja, omogućavajući konzistentan prikaz boja na ekranima, štampačima i skenerima. Većina uređaja za prikupljanje digitalnih slika podržava sRGB standard, kao što su digitalni fotoaparati, kamkorderi, skeneri i monitori. Uz to, skoro svi uređaji za štampanje i projekciju podržavaju sRGB standard. Standard raspona boja Rec.709 je identičan sRGB-u i može se smatrati ekvivalentnim. Ažurirani standard Rec.2020 ima širi raspon primarnih boja, o čemu će biti riječi kasnije. Primarne koordinate boja za sRGB standard su sljedeće:
sRGB je apsolutni standard za upravljanje bojama, jer se može ujednačeno usvojiti od fotografije i skeniranja do prikaza i štampanja. Međutim, zbog ograničenja vremena kada je definisan, sRGB standard za gamu boja je relativno mali, pokrivajući približno 72% NTSC raspona boja. Danas mnogi televizori lako prelaze 100% sRGB raspon boja.
Adobe RGB Color Gamut Standard
Adobe RGB je profesionalni standard za raspon boja razvijen uz napredak tehnologije fotografije. Ima širi prostor boja od sRGB-a, a predložio ga je Adobe 1998. godine. Uključuje CMYK raspon boja, koji nije prisutan u sRGB-u, pružajući bogatije gradacije boja. Za profesionalce u štampanju, fotografiji i dizajnu kojima su potrebna precizna podešavanja boja, prikladniji su ekrani koji koriste Adobe RGB raspon boja. CMYK je prostor boja zasnovan na miješanju pigmenata, koji se obično koristi u industriji tiska, a rijetko u industriji displeja.
DCI-P3 Gamut boja Standard
Standard raspona boja DCI-P3 definiran je od strane Digital Cinema Initiatives (DCI) i objavljen od strane Društva filmskih i televizijskih inženjera (SMPTE) 2010. godine. Uglavnom se koristi za televizijske sisteme i bioskope. Standard DCI-P3 prvobitno je dizajniran za bioskopske projektore. Primarne koordinate boje za standard DCI-P3 su sljedeće:
Standard DCI-P3 dijeli istu plavu primarnu koordinatu sa sRGB i Adobe RGB. Njegova crvena primarna koordinata je ona monokromatskog lasera od 615 nm, koji je življi od NTSC crvene primarne. Zeleni primarni dio DCI-P3 je blago žućkast u poređenju sa Adobe RGB/NTSC, ali življi. Područje primarnog raspona boja DCI-P3 je oko 90% NTSC standarda.
Rec.2020/BT.2020 Standardna gama boja
Rec.2020 je standard televizije ultra visoke rezolucije (UHD-TV) koji uključuje specifikacije raspona boja. Sa napretkom tehnologije, televizijska rezolucija i raspon boja nastavljaju da se poboljšavaju, čineći tradicionalni Rec.709 standard neadekvatnim. Rec.2020, koji je predložila Međunarodna unija za telekomunikacije (ITU) 2012. godine, ima područje raspona boja skoro dvostruko veće od Rec.709. Primarne koordinate boje za Rec.2020 su sljedeće:
Standard raspona boja Rec.2020 pokriva čitave sRGB i Adobe RGB standarde. Samo oko 0,02% gamuta boja DCI-P3 i NTSC 1953 je izvan raspona boja Rec.2020, što je zanemarljivo. Rec.2020 pokriva 99,9% Pointer's Gamut-a, što ga čini najvećim standardom raspona boja među onima o kojima se raspravlja. Sa napretkom tehnologije i širokim usvajanjem UHD TV-a, standard Rec.2020 će postepeno postati sve prisutniji.
Zaključak
Ovaj članak je najprije uveo definiciju i metodu izračunavanja raspona boja, a zatim detaljno opisao uobičajene standarde raspona boja u industriji displeja i uporedio ih. Iz perspektive područja, odnos veličina ovih standarda raspona boja je sljedeći: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. Prilikom upoređivanja raspona boja različitih ekrana, ključno je koristiti isti standard i prostor boja kako bi se izbjeglo slijepo poređenje brojeva. Nadam se da će ovaj članak biti od pomoći profesionalcima u industriji displeja. Za više informacija o profesionalnim LED displejima, molimokontaktirajte RTLEDstručni tim.
Vrijeme objave: Jul-15-2024