1. Introducción
En exposiciones recientes, diferentes empresas definen de forma diferente los estándares de gama de colores para sus pantallas, como NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 y BT.2020. Esta discrepancia dificulta la comparación directa de los datos de la gama de colores entre diferentes empresas y, a veces, un panel con una gama de colores del 65 % parece más vibrante que uno con una gama de colores del 72 %, lo que provoca una confusión significativa entre la audiencia. Con el avance de la tecnología, están ingresando al mercado más televisores de puntos cuánticos (QD) y televisores OLED con amplia gama de colores. Pueden mostrar colores excepcionalmente vivos. Por lo tanto, me gustaría ofrecer un resumen completo de los estándares de gama de colores en la industria de las pantallas, con la esperanza de ayudar a los profesionales de la industria.
2. Concepto y cálculo de la gama de colores.
Primero, introduzcamos el concepto de gama de colores. En la industria de las pantallas, la gama de colores se refiere a la gama de colores que puede mostrar un dispositivo. Cuanto mayor sea la gama de colores, más amplia será la gama de colores que el dispositivo puede mostrar y más capaz será de mostrar colores particularmente vivos (colores puros). Generalmente, la gama de colores NTSC para los televisores típicos oscila entre el 68% y el 72%. Un televisor con una gama de colores NTSC superior al 92% se considera un televisor de alta saturación de color/amplia gama de colores (WCG), generalmente logrado a través de tecnologías como QLED de puntos cuánticos, OLED o retroiluminación de alta saturación de color.
Para el ojo humano, la percepción del color es muy subjetiva y es imposible controlar con precisión los colores sólo con el ojo. En el desarrollo, diseño y fabricación de productos, el color debe cuantificarse para lograr precisión y coherencia en la reproducción del color. En el mundo real, los colores del espectro visible constituyen el espacio de gama de colores más grande y contienen todos los colores visibles para el ojo humano. Para representar visualmente el concepto de gama de colores, la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) estableció el diagrama de cromaticidad CIE-xy. Las coordenadas de cromaticidad son el estándar de CIE para la cuantificación del color, lo que significa que cualquier color en la naturaleza puede representarse como un punto (x, y) en el diagrama de cromaticidad.
El siguiente diagrama muestra el diagrama de cromaticidad CIE, donde todos los colores de la naturaleza están contenidos dentro del área en forma de herradura. El área triangular dentro del diagrama representa la gama de colores. Los vértices del triángulo son los colores primarios (RGB) del dispositivo de visualización, y los colores que pueden formarse a partir de estos tres colores primarios están contenidos dentro del triángulo. Evidentemente, debido a las diferencias en las coordenadas de los colores primarios de los diferentes dispositivos de visualización, la posición del triángulo varía, lo que da como resultado diferentes gamas de colores. Cuanto más grande sea el triángulo, mayor será la gama de colores. La fórmula para calcular la gama de colores es:
Gama=COMOALCD×100%
donde ALCD representa el área del triángulo formado por los colores primarios de la pantalla LCD que se está midiendo, y AS representa el área de un triángulo estándar de colores primarios. Por lo tanto, la gama de colores es la relación porcentual entre el área de la gama de colores de la pantalla y el área del triángulo de la gama de colores estándar, y las diferencias surgen principalmente de las coordenadas de colores primarios definidas y el espacio de color utilizado. Los espacios de color primarios actualmente en uso son el espacio de cromaticidad xy CIE 1931 y el espacio de color u'v' CIE 1976. La gama de colores calculada en estos dos espacios difiere ligeramente, pero la diferencia es menor, por lo que la siguiente introducción y conclusiones se basan en el espacio de cromaticidad CIE 1931 xy.
La gama de puntero representa la gama de colores de superficie reales visibles para el ojo humano. Este estándar fue propuesto con base en la investigación de Michael R. Pointer (1980) y abarca la colección de colores reales reflejados (no autoluminosos) en la naturaleza. Como se muestra en el diagrama, forma una gama irregular. Si la gama de colores de una pantalla puede abarcar completamente la gama del puntero, se considera capaz de reproducir con precisión los colores del mundo natural.
Varios estándares de gama de colores
Estándar NTSC
El estándar de gama de colores NTSC es uno de los primeros y más utilizados en la industria de las pantallas. Si un producto no especifica qué estándar de gama de colores sigue, generalmente se supone que utiliza el estándar NTSC. NTSC significa Comité Nacional de Estándares de Televisión, que estableció este estándar de gama de colores en 1953. Sus coordenadas son las siguientes:
La gama de colores NTSC es mucho más amplia que la gama de colores sRGB. La fórmula de conversión entre ellos es “100% sRGB = 72% NTSC”, lo que significa que las áreas de 100% sRGB y 72% NTSC son equivalentes, no que sus gamas de colores se superpongan por completo. La fórmula de conversión entre NTSC y Adobe RGB es "100% Adobe RGB = 95% NTSC". Entre los tres, la gama de colores NTSC es la más amplia, seguida de Adobe RGB y luego sRGB.
Estándar de gama de colores sRGB/Rec.709
sRGB (estándar Rojo Verde Azul) es un protocolo de lenguaje de color desarrollado por Microsoft y HP en 1996 para proporcionar un método estándar para definir colores, permitiendo una representación de color consistente en pantallas, impresoras y escáneres. La mayoría de los dispositivos de adquisición de imágenes digitales admiten el estándar sRGB, como cámaras digitales, videocámaras, escáneres y monitores. Además, casi todos los dispositivos de impresión y proyección son compatibles con el estándar sRGB. El estándar de gama de colores Rec.709 es idéntico al sRGB y puede considerarse equivalente. El estándar Rec.2020 actualizado tiene una gama de colores primarios más amplia, que se analizará más adelante. Las coordenadas de color primario para el estándar sRGB son las siguientes:
sRGB es el estándar absoluto para la gestión del color, ya que puede adoptarse de manera uniforme desde la fotografía y el escaneo hasta la visualización y la impresión. Sin embargo, debido a las limitaciones de la época en que se definió, el estándar de gama de colores sRGB es relativamente pequeño y cubre aproximadamente el 72% de la gama de colores NTSC. Hoy en día, muchos televisores superan fácilmente el 100% de la gama de colores sRGB.
Estándar de gama de colores Adobe RGB
Adobe RGB es un estándar de gama de colores profesional desarrollado con el avance de la tecnología fotográfica. Tiene un espacio de color más amplio que sRGB y fue propuesto por Adobe en 1998. Incluye la gama de colores CMYK, que no está presente en sRGB, lo que proporciona gradaciones de color más ricas. Para los profesionales de la impresión, la fotografía y el diseño que necesitan ajustes de color precisos, las pantallas que utilizan la gama de colores Adobe RGB son más adecuadas. CMYK es un espacio de color basado en la mezcla de pigmentos, comúnmente utilizado en la industria de la impresión y rara vez en la industria de las pantallas.
Estándar de gama de colores DCI-P3
El estándar de gama de colores DCI-P3 fue definido por Digital Cinema Initiatives (DCI) y publicado por la Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión (SMPTE) en 2010. Se utiliza principalmente para sistemas de televisión y cines. El estándar DCI-P3 se diseñó originalmente para proyectores de cine. Las coordenadas de colores primarios para el estándar DCI-P3 son las siguientes:
El estándar DCI-P3 comparte la misma coordenada primaria azul con sRGB y Adobe RGB. Su coordenada primaria roja es la de un láser monocromático de 615 nm, que es más vívido que el primario rojo NTSC. El verde primario de DCI-P3 es ligeramente amarillento en comparación con Adobe RGB/NTSC, pero más vivo. El área de la gama de colores primarios DCI-P3 es aproximadamente el 90% del estándar NTSC.
Estándar de gama de colores Rec.2020/BT.2020
Rec.2020 es un estándar de televisión de ultra alta definición (UHD-TV) que incluye especificaciones de gama de colores. Con el avance de la tecnología, la resolución del televisor y la gama de colores continúan mejorando, lo que hace que el estándar Rec.709 tradicional sea inadecuado. La Rec.2020, propuesta por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) en 2012, tiene un área de gama de colores casi el doble que la Rec.709. Las coordenadas de colores primarios para Rec.2020 son las siguientes:
El estándar de gama de colores Rec.2020 cubre todos los estándares sRGB y Adobe RGB. Sólo alrededor del 0,02% de las gamas de colores DCI-P3 y NTSC 1953 quedan fuera de la gama de colores Rec.2020, lo cual es insignificante. Rec.2020 cubre el 99,9% de la gama de Pointer, lo que lo convierte en el estándar de gama de colores más grande entre los analizados. Con el progreso de la tecnología y la adopción generalizada de televisores UHD, el estándar Rec.2020 se volverá gradualmente más frecuente.
Conclusión
Este artículo presentó primero la definición y el método de cálculo de la gama de colores, luego detalló los estándares de gama de colores comunes en la industria de las pantallas y los comparó. Desde la perspectiva del área, la relación de tamaño de estos estándares de gama de colores es la siguiente: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. Al comparar las gamas de colores de diferentes pantallas, es fundamental utilizar el mismo estándar y espacio de color para evitar comparar números a ciegas. Espero que este artículo sea útil para los profesionales de la industria de la visualización. Para obtener más información sobre pantallas LED profesionales, por favorcontactar RTLEDequipo de expertos.
Hora de publicación: 15-jul-2024