1. Sissejuhatus
Viimastel näitustel defineerivad erinevad ettevõtted oma kuvarite jaoks erinevalt värvigamma standardeid, nagu NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 ja BT.2020. See lahknevus muudab erinevate ettevõtete värvigamma andmete otsese võrdlemise keeruliseks ja mõnikord tundub 65% värvigammaga paneel elavam kui 72% värvigammaga paneel, põhjustades vaatajaskonnas märkimisväärset segadust. Tehnoloogia arenedes on turule tulemas rohkem kvantpunkttelereid (QD) ja laia värvigammaga OLED-telereid. Nad suudavad kuvada erakordselt erksaid värve. Seetõttu tahaksin esitada põhjaliku kokkuvõtte ekraanitööstuse värvigamma standarditest, lootes aidata valdkonna professionaale.
2. Värvigamma kontseptsioon ja arvutamine
Esiteks tutvustame värvigamma mõistet. Kuvaritööstuses viitab värvigamma värvide vahemikule, mida seade suudab kuvada. Mida suurem on värvigamma, seda laiemat värvivahemikku suudab seade kuvada ja seda paremini suudab see kuvada eriti erksaid värve (puhtaid värve). Üldiselt on tüüpiliste telerite NTSC värvigamma umbes 68–72%. Telerit, mille NTSC värvigamma on suurem kui 92%, peetakse suure värviküllastusega/laia värvigamma (WCG) teleriks, mis saavutatakse tavaliselt selliste tehnoloogiate abil nagu kvantpunkt-QLED, OLED või kõrge värviküllastusega taustvalgustus.
Inimsilma jaoks on värvitaju väga subjektiivne ja ainult silma järgi on värve võimatu täpselt kontrollida. Tootearenduses, disainis ja tootmises tuleb värve kvantifitseerida, et saavutada värviesituse täpsus ja järjepidevus. Reaalses maailmas moodustavad nähtava spektri värvid suurima värvigamma ruumi, mis sisaldab kõiki inimsilmale nähtavaid värve. Värvigamma kontseptsiooni visuaalseks esitamiseks koostas Rahvusvaheline Valgustuse Komisjon (CIE) CIE-xy värviskeemi. Kromaatilisuse koordinaadid on CIE värvide kvantifitseerimise standard, mis tähendab, et mis tahes looduses esinevat värvi saab värvidiagrammil esitada punktina (x, y).
Allolev diagramm näitab CIE kromaatilisuse diagrammi, kus kõik looduses esinevad värvid sisalduvad hobuserauakujulises piirkonnas. Diagrammi kolmnurkne ala tähistab värvigammat. Kolmnurga tipud on kuvaseadme põhivärvid (RGB) ja värvid, mida saab moodustada nende kolme põhivärviga, sisalduvad kolmnurgas. Ilmselt varieerub kolmnurga asukoht erinevate kuvariseadmete põhivärvikoordinaatide erinevuste tõttu, mille tulemuseks on erinevad värvigammad. Mida suurem on kolmnurk, seda suurem on värvigamma. Värvigamma arvutamise valem on järgmine:
Tootmisulatus = ASALCD×100%
kus ALCD esindab mõõdetava LCD-ekraani põhivärvidest moodustatud kolmnurga pindala ja AS esindab põhivärvide standardse kolmnurga pindala. Seega on värvigamma kuvari värvigamma pindala protsentuaalne suhe standardse värvigamma kolmnurga pindalaga, kusjuures erinevused tulenevad peamiselt määratletud põhivärvi koordinaatidest ja kasutatavast värviruumist. Peamised praegu kasutatavad värviruumid on CIE 1931 xy värviruum ja CIE 1976 u'v' värviruum. Nendes kahes ruumis arvutatud värvigamma erineb veidi, kuid erinevus on väike, mistõttu järgnev sissejuhatus ja järeldused põhinevad CIE 1931 xy värviruumil.
Pointer's Gamut esindab inimsilmale nähtavate tegelike pinnavärvide vahemikku. See standard pakkus välja Michael R. Pointeri (1980) uurimistöö põhjal ja see hõlmab tegelike peegeldunud värvide (mittehelenduvate) looduses kogumist. Nagu diagrammil näidatud, moodustab see ebakorrapärase vahemiku. Kui ekraani värvigamma võib täielikult hõlmata Pointer's Gamut, peetakse seda suutlikuks loodusmaailma värve täpselt reprodutseerida.
Erinevad värvigamma standardid
NTSC standard
NTSC värvigamma standard on üks varasemaid ja enim kasutatud standardeid kuvaritööstuses. Kui toode ei täpsusta, millist värvigamma standardit see järgib, eeldatakse üldiselt NTSC standardi kasutamist. NTSC tähistab riiklikku televisioonistandardite komiteed, mis kehtestas selle värvigamma standardi 1953. aastal. Selle koordinaadid on järgmised:
NTSC värvigamma on palju laiem kui sRGB värvigamma. Nende vaheline teisendusvalem on "100% sRGB = 72% NTSC", mis tähendab, et 100% sRGB ja 72% NTSC alad on samaväärsed, mitte et nende värvigammad täielikult kattuvad. NTSC ja Adobe RGB vaheline teisendusvalem on "100% Adobe RGB = 95% NTSC". Nendest kolmest on NTSC värvigamma kõige laiem, sellele järgneb Adobe RGB ja seejärel sRGB.
sRGB/Rec.709 värvigamma standard
sRGB (standard Red Green Blue) on värvikeele protokoll, mille töötasid välja Microsoft ja HP 1996. aastal, et pakkuda standardmeetodit värvide määratlemiseks, võimaldades ühtlast värvide esitust kuvaritel, printeritel ja skanneritel. Enamik digitaalsete kujutiste kogumisseadmeid, näiteks digikaamerad, videokaamerad, skannerid ja monitorid, toetavad sRGB-standardit. Lisaks toetavad peaaegu kõik printimis- ja projektsiooniseadmed sRGB-standardit. Rec.709 värvigamma standard on identne sRGB-ga ja seda võib pidada samaväärseks. Uuendatud Rec.2020 standardil on laiem põhivärvigamma, millest tuleb juttu hiljem. sRGB-standardi põhivärvikoordinaadid on järgmised:
sRGB on värvihalduse absoluutne standard, kuna seda saab ühtlaselt üle võtta alates fotograafiast ja skannimisest kuni kuvamise ja printimiseni. Kuid selle määratlemise aja piirangute tõttu on sRGB värvigamma standard suhteliselt väike, hõlmates ligikaudu 72% NTSC värvigammast. Tänapäeval ületavad paljud telerid kergesti 100% sRGB värvigamma.
Adobe RGB värvigamma standard
Adobe RGB on professionaalne värvigamma standard, mis on välja töötatud fotograafia tehnoloogia arenguga. Sellel on laiem värviruum kui sRGB-l ja Adobe pakkus selle välja 1998. aastal. See sisaldab CMYK-värvigammat, mida sRGB-s ei ole, pakkudes rikkalikumaid värvide gradatsioone. Trüki-, fotograafia- ja disainiprofessionaalidele, kes vajavad täpset värvide reguleerimist, sobivad paremini Adobe RGB värvigamma kasutavad kuvad. CMYK on pigmentide segamisel põhinev värviruum, mida kasutatakse tavaliselt trükitööstuses ja harva kuvaritööstuses.
DCI-P3 värvigamma standard
DCI-P3 värvigamma standardi määras kindlaks Digital Cinema Initiatives (DCI) ja selle andis välja Filmi- ja Televisiooniinseneride Ühing (SMPTE) 2010. aastal. Seda kasutatakse peamiselt televisioonisüsteemides ja kinodes. DCI-P3 standard oli algselt mõeldud kinoprojektorite jaoks. DCI-P3 standardi põhivärvikoordinaadid on järgmised:
DCI-P3 standard jagab sama sinist põhikoordinaati sRGB ja Adobe RGB-ga. Selle punane esmane koordinaat on 615 nm monokromaatilise laseri oma, mis on erksam kui NTSC punane esmane koordinaat. DCI-P3 roheline esmane värv on Adobe RGB/NTSC-ga võrreldes kergelt kollakas, kuid erksam. DCI-P3 põhivärvigamma ala on umbes 90% NTSC standardist.
Rec.2020/BT.2020 värvigamma standard
Rec.2020 on Ultra High Definition Television (UHD-TV) standard, mis sisaldab värvigamma spetsifikatsioone. Tehnoloogia arenguga paranevad teleri eraldusvõime ja värvigamma jätkuvalt, muutes traditsioonilise Rec.709 standardi ebapiisavaks. Rahvusvahelise telekommunikatsiooniliidu (ITU) 2012. aastal välja pakutud versiooni Rec.2020 värvigamma ala on peaaegu kaks korda suurem kui Rec.709. Rec.2020 põhivärvikoordinaadid on järgmised.
Rec.2020 värvigamma standard hõlmab kõiki sRGB ja Adobe RGB standardeid. Ainult umbes 0,02% DCI-P3 ja NTSC 1953 värvigammadest jääb Rec.2020 värvigamma väljapoole, mis on tühine. Rec.2020 katab 99,9% Pointer's Gamut, muutes selle käsitletute seas suurimaks värvigamma standardiks. Tehnoloogia arengu ja UHD-telerite laialdase kasutuselevõtuga muutub Rec.2020 standard järk-järgult levinumaks.
Järeldus
Selles artiklis tutvustati esmalt värvigamma määratlust ja arvutusmeetodit, seejärel kirjeldati ekraanitööstuses levinud värvigamma standardeid ja võrreldi neid. Piirkonna vaatenurgast on nende värvigamma standardite suurusesuhe järgmine: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. Erinevate kuvarite värvigamma võrdlemisel on ülioluline kasutada sama standardit ja värviruumi, et vältida numbrite pimesi võrdlemist. Loodan, et see artikkel on abiks kuvatööstuse professionaalidele. Professionaalsete LED-ekraanide kohta lisateabe saamiseks palunvõtke ühendust RTLED-igaekspertide meeskond.
Postitusaeg: juuli-15-2024