1. Εισαγωγή
Σε πρόσφατες εκθέσεις, διαφορετικές εταιρείες καθορίζουν διαφορετικά τα πρότυπα χρωμάτων γκάμες για τις οθόνες τους, όπως το NTSC, το SRGB, το Adobe RGB, το DCI-P3 και το BT.2020. Αυτή η ασυμφωνία καθιστά δύσκολο να συγκρίνουμε άμεσα τα δεδομένα χρωμάτων γκάμα σε διάφορες εταιρείες και μερικές φορές μια ομάδα με 65% έγχρωμη γκάμα φαίνεται πιο ζωντανή από μία με 72% χρωματική γκάμα, προκαλώντας σημαντική σύγχυση μεταξύ του κοινού. Με την πρόοδο της τεχνολογίας, οι τηλεοράσεις και οι τηλεοράσεις OLED με ευρείες έγχρωμες γκάμες εισέρχονται στην αγορά. Μπορούν να εμφανίσουν εξαιρετικά ζωντανά χρώματα. Ως εκ τούτου, θα ήθελα να παράσχω μια ολοκληρωμένη περίληψη των προτύπων χρωμάτων γκάμας στη βιομηχανία προβολής, ελπίζοντας να βοηθήσουν τους επαγγελματίες του κλάδου.
2. Έννοια και υπολογισμός της χρωματικής φάσης
Πρώτον, ας παρουσιάσουμε την έννοια της χρωματικής γκάμας. Στη βιομηχανία προβολής, η χρωματική γκάμα αναφέρεται στο φάσμα των χρωμάτων που μπορεί να εμφανίσει μια συσκευή. Όσο μεγαλύτερη είναι η έγχρωμη γκάμα, τόσο ευρύτερη είναι η σειρά των χρωμάτων που μπορεί να εμφανίσει η συσκευή και όσο πιο ικανή είναι να εμφανίζει ιδιαίτερα ζωντανά χρώματα (καθαρά χρώματα). Γενικά, η γκάμα Color NTSC για τυπικές τηλεοράσεις είναι περίπου 68% έως 72%. Μια τηλεόραση με μια γκάμα NTSC έγχρωμη γκάμα μεγαλύτερη από 92% θεωρείται μια τηλεόραση υψηλού κορεσμού χρώματος/ευρείας γκάμα (WCG), που συνήθως επιτυγχάνεται μέσω τεχνολογιών όπως ο κβαντικός οπίσθιος φωτισμός κορεσμού ή υψηλού χρώματος.
Για το ανθρώπινο μάτι, η αντίληψη των χρωμάτων είναι εξαιρετικά υποκειμενική και είναι αδύνατο να ελέγξουμε με ακρίβεια τα χρώματα μόνο από τα μάτια. Στην ανάπτυξη, το σχεδιασμό και την κατασκευή του προϊόντος, το χρώμα πρέπει να ποσοτικοποιηθεί για την επίτευξη ακρίβειας και συνέπειας στην αναπαραγωγή χρώματος. Στον πραγματικό κόσμο, τα χρώματα του ορατού φάσματος αποτελούν το μεγαλύτερο χώρο χρωμάτων, που περιέχουν όλα τα χρώματα ορατά στο ανθρώπινο μάτι. Για να αντιπροσωπεύει οπτικά την έννοια της χρωματικής φάσης, η Διεθνής Επιτροπή για τον φωτισμό (CIE) καθιέρωσε το διάγραμμα χρωματισμού CIE-XY. Οι συντεταγμένες χρωματικότητας είναι το πρότυπο CIE για την ποσοτικοποίηση χρώματος, που σημαίνει ότι κάθε χρώμα στη φύση μπορεί να αντιπροσωπεύεται ως σημείο (x, y) στο διάγραμμα χρωματισμού.
Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει το διάγραμμα χρωματισμού CIE, όπου όλα τα χρώματα στη φύση περιέχονται μέσα στην περιοχή Horseshoe σε σχήμα. Η τριγωνική περιοχή μέσα στο διάγραμμα αντιπροσωπεύει τη χρωματική γκάμα. Οι κορυφές του τριγώνου είναι τα κύρια χρώματα (RGB) της συσκευής οθόνης και τα χρώματα που μπορούν να σχηματιστούν από αυτά τα τρία κύρια χρώματα περιέχονται μέσα στο τρίγωνο. Προφανώς, λόγω των διαφορών στις πρωταρχικές συντεταγμένες χρώματος διαφορετικών συσκευών εμφάνισης, η θέση του τριγώνου ποικίλλει, με αποτέλεσμα διαφορετικά χρωματικά γκάτα. Όσο μεγαλύτερο είναι το τρίγωνο, τόσο μεγαλύτερη είναι η έγχρωμη γκάμα. Ο τύπος για τον υπολογισμό της χρωματικής φάσης είναι:
Gamut = AS ALCD × 100%
όπου το ALCD αντιπροσωπεύει την περιοχή του τριγώνου που σχηματίζεται από τα κύρια χρώματα της οθόνης LCD που μετράται και όπως αντιπροσωπεύει την περιοχή ενός τυπικού τριγώνου πρωτογενών χρωμάτων. Έτσι, η έγχρωμη γκάμα είναι η ποσοστιαία αναλογία της περιοχής της έγχρωμης γκάμας της οθόνης στην περιοχή του τυπικού τρίγωνου χρωμάτων γκάμα, με διαφορές κυρίως από τις καθορισμένες πρωτογενείς συντεταγμένες χρωμάτων και τον χρωματικό χώρο που χρησιμοποιείται. Οι κύριοι χώροι χρωμάτων που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι ο χώρος χρωματισμού CIE 1931 XY και ο χώρος χρωμάτων CIE 1976 U'v. Η χρωματική γκάμα που υπολογίζεται σε αυτούς τους δύο χώρους διαφέρει ελαφρώς, αλλά η διαφορά είναι μικρή, οπότε τα ακόλουθα εισαγωγή και συμπεράσματα βασίζονται στον χώρο χρωματισμού CIE 1931 XY.
Η γκάμα του δείκτη αντιπροσωπεύει το φάσμα των πραγματικών χρωμάτων επιφάνειας που είναι ορατά στο ανθρώπινο μάτι. Αυτό το πρότυπο προτάθηκε με βάση την έρευνα από τον Michael R. Pointer (1980) και περιλαμβάνει τη συλλογή πραγματικών αντανακλασμένων χρωμάτων (μη-αυτο-φωτεινό) στη φύση. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα, σχηματίζει μια ακανόνιστη γκάμα. Εάν η έγχρωμη γκάμα μιας οθόνης μπορεί να περιλαμβάνει πλήρως τη γκάμα του δείκτη, θεωρείται ικανή να αναπαράγει με ακρίβεια τα χρώματα του φυσικού κόσμου.
Διάφορα πρότυπα χρωμάτων
Πρότυπο NTSC
Το πρότυπο NTSC Color Gamut είναι ένα από τα πρώτα και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα πρότυπα στη βιομηχανία προβολής. Εάν ένα προϊόν δεν καθορίσει ποιο πρότυπο χρωμάτων που ακολουθεί, θεωρείται γενικά ότι χρησιμοποιεί το πρότυπο NTSC. Το NTSC αντιπροσωπεύει την Επιτροπή Εθνικής Τηλεόρασης, η οποία ίδρυσε αυτό το πρότυπο χρωματισμού το 1953. Οι συντεταγμένες της είναι οι εξής:
Η έγχρωμη γκάμα NTSC είναι πολύ ευρύτερη από τη γκάμα SRGB Color. Ο τύπος μετατροπής μεταξύ αυτών είναι "100% SRGB = 72% NTSC", πράγμα που σημαίνει ότι οι περιοχές του 100% SRGB και 72% NTSC είναι ισοδύναμες, όχι ότι οι χρωματικές γκάμα τους επικαλύπτονται εντελώς. Ο τύπος μετατροπής μεταξύ NTSC και Adobe RGB είναι "100% Adobe RGB = 95% NTSC". Μεταξύ των τριών, η γκάμα Color NTSC είναι η ευρύτερη, ακολουθούμενη από το Adobe RGB, και στη συνέχεια SRGB.
srgb/rec.709 Χρώμα γκάμα προτύπου
Το SRGB (Standard Red Green Blue) είναι ένα πρωτόκολλο γλώσσας χρώματος που αναπτύχθηκε από τη Microsoft και την HP το 1996 για να παρέχει μια τυπική μέθοδο για τον καθορισμό των χρωμάτων, επιτρέποντας τη συνεπή αναπαράσταση χρωμάτων σε οθόνες, εκτυπωτές και σαρωτές. Οι περισσότερες συσκευές απόκτησης ψηφιακών εικόνων υποστηρίζουν το πρότυπο SRGB, όπως ψηφιακές κάμερες, βιντεοκάμερες, σαρωτές και οθόνες. Επιπλέον, σχεδόν όλες οι συσκευές εκτύπωσης και προβολής υποστηρίζουν το πρότυπο SRGB. Το πρότυπο Color Gamut REC.709 είναι πανομοιότυπο με το SRGB και μπορεί να θεωρηθεί ισοδύναμο. Το ενημερωμένο πρότυπο REC.2020 έχει μια ευρύτερη κύρια χρωματική γκάμα, η οποία θα συζητηθεί αργότερα. Οι κύριες συντεταγμένες χρωμάτων για το πρότυπο SRGB είναι οι εξής:
Το SRGB είναι το απόλυτο πρότυπο για τη διαχείριση των χρωμάτων, καθώς μπορεί να υιοθετηθεί ομοιόμορφα από τη φωτογραφία και τη σάρωση για εμφάνιση και εκτύπωση. Ωστόσο, λόγω των περιορισμών του χρόνου που ορίστηκε, το πρότυπο SRGB Color Gamut είναι σχετικά μικρό, καλύπτοντας περίπου το 72% της γκάμα Color NTSC. Σήμερα, πολλές τηλεοράσεις υπερβαίνουν εύκολα το 100% SRGB Color Gamut.
Adobe RGB Έγχρωμη γκάμα Πρότυπο
Το Adobe RGB είναι ένα επαγγελματικό πρότυπο χρωμάτων που αναπτύχθηκε με την πρόοδο της τεχνολογίας φωτογραφίας. Έχει ένα ευρύτερο χρωματικό χώρο από το SRGB και προτάθηκε από την Adobe το 1998. Περιλαμβάνει το CMYK Color Gamut, το οποίο δεν υπάρχει στο SRGB, παρέχοντας πλουσιότερες διαβαθμίσεις χρωμάτων. Για τους επαγγελματίες στην εκτύπωση, τη φωτογραφία και το σχεδιασμό που χρειάζονται ακριβείς ρυθμίσεις χρώματος, οι οθόνες που χρησιμοποιούν το γκάμα Color Color Adobe RGB είναι πιο κατάλληλες. Το CMYK είναι ένας χώρος χρώματος που βασίζεται στην ανάμειξη χρωστικών ουσιών, που χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία εκτύπωσης και σπάνια στη βιομηχανία προβολής.
Πρότυπο χρωμάτων DCI-P3
Το πρότυπο DCI-P3 Color Gamut καθορίστηκε από τις πρωτοβουλίες ψηφιακού κινηματογράφου (DCI) και κυκλοφόρησε από την Εταιρεία Κινηματογράφων και Τηλεοπτικών Μηχανικών (SMPTE) το 2010. Χρησιμοποιείται κυρίως για τηλεοπτικά συστήματα και κινηματογράφους. Το πρότυπο DCI-P3 σχεδιάστηκε αρχικά για προβολείς κινηματογράφου. Οι κύριες συντεταγμένες χρωμάτων για το πρότυπο DCI-P3 είναι οι εξής:
Το πρότυπο DCI-P3 μοιράζεται την ίδια μπλε πρωταρχική συντεταγμένη με SRGB και Adobe RGB. Η κόκκινη πρωταρχική συντεταγμένη του είναι αυτή ενός μονοχρωματικού λέιζερ 615nm, το οποίο είναι πιο ζωντανό από το κόκκινο πρωτεύον NTSC. Το πράσινο πρωτεύον του DCI-P3 είναι ελαφρώς κιτρινωπό σε σύγκριση με το Adobe RGB/NTSC, αλλά πιο ζωντανό. Η περιοχή DCI-P3 Primary Color Gamut είναι περίπου το 90% του προτύπου NTSC.
Rec.2020/bt.2020 Έγχρωμη γκάμα προτύπου
Το REC.2020 είναι ένα πρότυπο τηλεοπτικής εκπομπής εξαιρετικά υψηλής οξείας (UHD-TV) που περιλαμβάνει προδιαγραφές χρωμάτων γκάμα. Με την πρόοδο της τεχνολογίας, η ανάλυση της τηλεόρασης και η χρωματική γκάμα συνεχίζουν να βελτιώνονται, καθιστώντας την παραδοσιακή rec.709 πρότυπο ανεπαρκή. Το Rec.2020, που προτάθηκε από την Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών (ITU) το 2012, έχει μια περιοχή χρωμάτων φάσης σχεδόν δύο φορές εκείνη του Rec.709. Οι κύριες συντεταγμένες χρωμάτων για το Rec.2020 είναι οι εξής:
Το πρότυπο Color Gamut Rec.2020 καλύπτει ολόκληρα τα πρότυπα SRGB και Adobe RGB. Μόνο περίπου το 0,02% των χρωμάτων DCI-P3 και NTSC 1953 πέφτουν έξω από το rec.2020 Color Gamut, η οποία είναι αμελητέα. Το Rec.2020 καλύπτει το 99,9% της γκάμας του δείκτη, καθιστώντας το το μεγαλύτερο πρότυπο χρωμάτων μεταξύ αυτών που συζητήθηκαν. Με την πρόοδο της τεχνολογίας και την ευρεία υιοθέτηση των τηλεοράσεων UHD, το πρότυπο REC.2020 θα γίνει πιο διαδεδομένο.
Σύναψη
Αυτό το άρθρο εισήγαγε για πρώτη φορά τη μέθοδο ορισμού και υπολογισμού της χρωματικής γκάμα, στη συνέχεια λεπτομερώς τα κοινά πρότυπα γκάμας χρωμάτων στη βιομηχανία οθόνης και τα συνέκρινε. Από την άποψη της περιοχής, η σχέση μεγέθους αυτών των προτύπων χρωμάτων Gamut έχει ως εξής: Rec.2020> NTSC> Adobe RGB> DCI-P3> Rec.709/SRGB. Κατά τη σύγκριση των χρωμάτων των διαφορετικών οθονών, είναι ζωτικής σημασίας να χρησιμοποιηθούν ο ίδιος πρότυπος και έγχρωμος χώρος για να αποφευχθεί η τυφλή σύγκριση των αριθμών. Ελπίζω ότι αυτό το άρθρο είναι χρήσιμο για τους επαγγελματίες της βιομηχανίας προβολής. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις επαγγελματικές οθόνες LED, παρακαλώΕπικοινωνήστε με τον Rtledομάδα εμπειρογνωμόνων.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-15-2024