1. Introducció
En exposicions recents, diferents empreses defineixen els estàndards de gamma de colors de manera diferent per a les seves pantalles, com ara NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 i BT.2020. Aquesta discrepància fa que sigui difícil comparar directament les dades de la gamma de colors entre diferents empreses i, de vegades, un panell amb una gamma de colors del 65% sembla més vibrant que un amb una gamma de colors del 72%, provocant una confusió important entre el públic. Amb l'avenç de la tecnologia, estan entrant al mercat més televisors de punt quàntic (QD) i televisors OLED amb una àmplia gamma de colors. Poden mostrar colors excepcionalment vius. Per tant, m'agradaria oferir un resum complet dels estàndards de la gamma de colors a la indústria de les pantalles, amb l'esperança d'ajudar els professionals del sector.
2. Concepte i càlcul de la gamma de colors
Primer, introduïm el concepte de gamma de colors. A la indústria de les pantalles, la gamma de colors es refereix a la gamma de colors que pot mostrar un dispositiu. Com més gran sigui la gamma de colors, més àmplia serà la gamma de colors que pot mostrar el dispositiu i més capaç de mostrar colors especialment vius (colors purs). En general, la gamma de colors NTSC per als televisors típics és d'entre el 68% i el 72%. Un televisor amb una gamma de colors NTSC superior al 92% es considera un televisor d'alta saturació de color/amplia gamma de colors (WCG), que normalment s'aconsegueix mitjançant tecnologies com ara QLED de punt quàntic, OLED o retroil·luminació d'alta saturació de color.
Per a l'ull humà, la percepció del color és altament subjectiva i és impossible controlar amb precisió els colors només amb l'ull. En el desenvolupament, el disseny i la fabricació de productes, el color s'ha de quantificar per aconseguir precisió i consistència en la reproducció del color. Al món real, els colors de l'espectre visible constitueixen l'espai de gamma de colors més gran, que conté tots els colors visibles per l'ull humà. Per representar visualment el concepte de gamma de colors, la Comissió Internacional d'Il·luminació (CIE) va establir el diagrama de cromaticitat CIE-xy. Les coordenades de cromaticitat són l'estàndard del CIE per a la quantificació del color, és a dir, qualsevol color de la natura es pot representar com un punt (x, y) al diagrama de cromaticitat.
El diagrama següent mostra el diagrama de cromaticitat CIE, on tots els colors de la natura es troben dins de l'àrea en forma de ferradura. L'àrea triangular dins del diagrama representa la gamma de colors. Els vèrtexs del triangle són els colors primaris (RGB) del dispositiu de visualització, i els colors que poden formar aquests tres colors primaris es troben dins del triangle. Evidentment, a causa de les diferències en les coordenades del color primari dels diferents dispositius de visualització, la posició del triangle varia, donant lloc a diferents gammes de colors. Com més gran sigui el triangle, més gran serà la gamma de colors. La fórmula per calcular la gamma de colors és:
Gamut=ASALCD×100%
on ALCD representa l'àrea del triangle format pels colors primaris de la pantalla LCD que es mesuren, i AS representa l'àrea d'un triangle estàndard de colors primaris. Així, la gamma de colors és la proporció percentual de l'àrea de la gamma de colors de la pantalla a l'àrea del triangle de la gamma de colors estàndard, amb diferències derivades principalment de les coordenades del color primari definides i de l'espai de color utilitzat. Els espais de color primaris que s'utilitzen actualment són l'espai de cromaticitat CIE 1931 xy i l'espai de color CIE 1976 u'v'. La gamma de colors calculada en aquests dos espais difereix lleugerament, però la diferència és menor, de manera que la següent introducció i conclusions es basen en l'espai de cromaticitat xy CIE 1931.
La gamma de punter representa la gamma de colors de superfície reals visibles per l'ull humà. Aquest estàndard es va proposar basant-se en la investigació de Michael R. Pointer (1980) i engloba la col·lecció de colors reflectits reals (no lluminosos) a la natura. Com es mostra al diagrama, forma una gamma irregular. Si la gamma de colors d'una pantalla pot abastar completament la gamma de Pointer, es considera que és capaç de reproduir amb precisió els colors del món natural.
Diversos estàndards de gamma de colors
Estàndard NTSC
L'estàndard de la gamma de colors NTSC és un dels estàndards més antics i utilitzats en la indústria de les pantalles. Si un producte no especifica l'estàndard de la gamma de colors que segueix, generalment se suposa que utilitza l'estàndard NTSC. NTSC significa el National Television Standards Committee, que va establir aquest estàndard de gamma de colors el 1953. Les seves coordenades són les següents:
La gamma de colors NTSC és molt més àmplia que la gamma de colors sRGB. La fórmula de conversió entre ells és "100% sRGB = 72% NTSC", el que significa que les àrees de 100% sRGB i 72% NTSC són equivalents, no que les seves gammes de colors es superposen completament. La fórmula de conversió entre NTSC i Adobe RGB és "100% Adobe RGB = 95% NTSC". Entre els tres, la gamma de colors NTSC és la més àmplia, seguida d'Adobe RGB i després sRGB.
Estàndard de gamma de colors sRGB/Rec.709
sRGB (vermell verd blau estàndard) és un protocol de llenguatge de color desenvolupat per Microsoft i HP l'any 1996 per proporcionar un mètode estàndard per definir els colors, permetent una representació del color coherent en pantalles, impressores i escàners. La majoria dels dispositius d'adquisició d'imatges digitals admeten l'estàndard sRGB, com ara càmeres digitals, càmeres de vídeo, escàners i monitors. A més, gairebé tots els dispositius d'impressió i projecció admeten l'estàndard sRGB. L'estàndard de la gamma de colors Rec.709 és idèntic al sRGB i es pot considerar equivalent. L'estàndard Rec.2020 actualitzat té una gamma de colors primaris més àmplia, que es comentarà més endavant. Les coordenades del color primari per a l'estàndard sRGB són les següents:
sRGB és l'estàndard absolut per a la gestió del color, ja que es pot adoptar de manera uniforme des de la fotografia i l'escaneig fins a la visualització i la impressió. Tanmateix, a causa de les limitacions de l'època en què es va definir, l'estàndard de la gamma de colors sRGB és relativament petit, i cobreix aproximadament el 72% de la gamma de colors NTSC. Avui en dia, molts televisors superen fàcilment el 100% de la gamma de colors sRGB.
Estàndard de gamma de colors Adobe RGB
Adobe RGB és un estàndard de gamma de colors professional desenvolupat amb l'avenç de la tecnologia de fotografia. Té un espai de color més ampli que sRGB i va ser proposat per Adobe l'any 1998. Inclou la gamma de colors CMYK, que no està present en sRGB, proporcionant gradacions de color més riques. Per als professionals de la impressió, la fotografia i el disseny que necessiten ajustaments de color precisos, les pantalles que utilitzen la gamma de colors Adobe RGB són més adequades. CMYK és un espai de color basat en la barreja de pigments, utilitzat habitualment a la indústria de la impressió i rarament a la indústria de la visualització.
Estàndard de gamma de colors DCI-P3
L'estàndard de la gamma de colors DCI-P3 va ser definit per Digital Cinema Initiatives (DCI) i publicat per la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) el 2010. S'utilitza principalment per a sistemes de televisió i cinemes. L'estàndard DCI-P3 va ser dissenyat originalment per a projectors de cinema. Les coordenades de color primari per a l'estàndard DCI-P3 són les següents:
L'estàndard DCI-P3 comparteix la mateixa coordenada primària blava amb sRGB i Adobe RGB. La seva coordenada primària vermella és la d'un làser monocromàtic de 615 nm, que és més viu que el primari vermell NTSC. El primari verd de DCI-P3 és lleugerament groguenc en comparació amb Adobe RGB/NTSC, però més viu. L'àrea de la gamma de colors primaris DCI-P3 és al voltant del 90% de l'estàndard NTSC.
Estàndard de gamma de colors Rec.2020/BT.2020
Rec.2020 és un estàndard de televisió d'ultra alta definició (UHD-TV) que inclou especificacions de la gamma de colors. Amb l'avenç de la tecnologia, la resolució de televisió i la gamma de colors continuen millorant, fent que l'estàndard tradicional Rec.709 sigui inadequat. La Rec.2020, proposada per la Unió Internacional de Telecomunicacions (ITU) el 2012, té una àrea de gamma de colors gairebé el doble que la de la Rec.709. Les coordenades del color primari per a Rec.2020 són les següents:
L'estàndard de gamma de colors Rec.2020 cobreix tots els estàndards sRGB i Adobe RGB. Només al voltant del 0,02% de les gammes de colors DCI-P3 i NTSC 1953 queden fora de la gamma de colors Rec.2020, la qual cosa és insignificant. Rec.2020 cobreix el 99,9% del Gamut de Pointer, el que el converteix en l'estàndard de gamma de colors més gran entre els que s'han comentat. Amb el progrés de la tecnologia i l'adopció generalitzada dels televisors UHD, l'estàndard Rec.2020 s'anirà fent més freqüent.
Conclusió
Aquest article va introduir primer la definició i el mètode de càlcul de la gamma de colors, després va detallar els estàndards comuns de la gamma de colors a la indústria de la pantalla i els va comparar. Des de la perspectiva de l'àrea, la relació de mida d'aquests estàndards de gamma de colors és la següent: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. Quan es comparen les gammes de colors de diferents pantalles, és crucial utilitzar el mateix estàndard i el mateix espai de color per evitar comparar números a cegues. Espero que aquest article sigui útil per als professionals de la indústria de la pantalla. Per obtenir més informació sobre pantalles LED professionals, si us plaucontacteu amb RTLEDequip expert.
Hora de publicació: 15-jul-2024