1. Présentation
Lors d'expositions récentes, différentes entreprises définissent différemment les normes de gamme de couleurs pour leurs écrans, telles que NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 et BT.2020. Cet écart rend difficile la comparaison directe des données de gamme de couleurs entre différentes entreprises, et parfois un panneau avec une gamme de couleurs de 65 % semble plus éclatant qu'un panneau avec une gamme de couleurs de 72 %, provoquant une confusion importante parmi le public. Avec les progrès de la technologie, de plus en plus de téléviseurs à points quantiques (QD) et de téléviseurs OLED dotés d'une large gamme de couleurs arrivent sur le marché. Ils peuvent afficher des couleurs exceptionnellement vives. Par conséquent, je voudrais fournir un résumé complet des normes de gamme de couleurs dans l’industrie de l’affichage, dans l’espoir d’aider les professionnels de l’industrie.
2. Concept et calcul de la gamme de couleurs
Tout d’abord, introduisons le concept de gamme de couleurs. Dans l’industrie de l’affichage, la gamme de couleurs fait référence à la gamme de couleurs qu’un appareil peut afficher. Plus la gamme de couleurs est étendue, plus l'appareil peut afficher une gamme de couleurs large et plus il est capable d'afficher des couleurs particulièrement vives (couleurs pures). Généralement, la gamme de couleurs NTSC pour les téléviseurs typiques est d'environ 68 % à 72 %. Un téléviseur avec une gamme de couleurs NTSC supérieure à 92 % est considéré comme un téléviseur à saturation de couleur élevée/gamme de couleurs étendue (WCG), généralement obtenu grâce à des technologies telles que le QLED à points quantiques, l'OLED ou le rétroéclairage à saturation de couleur élevée.
Pour l’œil humain, la perception des couleurs est très subjective et il est impossible de contrôler avec précision les couleurs uniquement à l’œil nu. Lors du développement, de la conception et de la fabrication de produits, la couleur doit être quantifiée pour obtenir une reproduction précise et cohérente des couleurs. Dans le monde réel, les couleurs du spectre visible constituent la plus grande gamme de couleurs, contenant toutes les couleurs visibles à l’œil humain. Pour représenter visuellement le concept de gamme de couleurs, la Commission internationale de l'éclairage (CIE) a établi le diagramme de chromaticité CIE-xy. Les coordonnées chromatiques constituent la norme CIE pour la quantification des couleurs, ce qui signifie que n'importe quelle couleur dans la nature peut être représentée par un point (x, y) sur le diagramme de chromaticité.
Le diagramme ci-dessous montre le diagramme de chromaticité CIE, où toutes les couleurs de la nature sont contenues dans la zone en forme de fer à cheval. La zone triangulaire dans le diagramme représente la gamme de couleurs. Les sommets du triangle sont les couleurs primaires (RVB) du dispositif d'affichage, et les couleurs pouvant être formées par ces trois couleurs primaires sont contenues dans le triangle. De toute évidence, en raison des différences dans les coordonnées des couleurs primaires des différents appareils d'affichage, la position du triangle varie, ce qui entraîne des gammes de couleurs différentes. Plus le triangle est grand, plus la gamme de couleurs est large. La formule de calcul de la gamme de couleurs est la suivante :
Gamme=ASALCD×100 %
où ALCD représente l'aire du triangle formé par les couleurs primaires de l'écran LCD mesuré, et AS représente l'aire d'un triangle standard de couleurs primaires. Ainsi, la gamme de couleurs est le rapport en pourcentage entre la zone de la gamme de couleurs de l'écran et la zone du triangle de la gamme de couleurs standard, les différences provenant principalement des coordonnées de couleurs primaires définies et de l'espace colorimétrique utilisé. Les espaces colorimétriques primaires actuellement utilisés sont l'espace chromatique xy CIE 1931 et l'espace colorimétrique u'v' CIE 1976. La gamme de couleurs calculée dans ces deux espaces diffère légèrement, mais la différence est mineure, c'est pourquoi l'introduction et les conclusions suivantes sont basées sur l'espace chromaticité xy CIE 1931.
La gamme Pointer représente la gamme de couleurs de surface réelles visibles à l'œil humain. Cette norme a été proposée sur la base des recherches de Michael R. Pointer (1980) et englobe la collection de couleurs réelles réfléchies (non auto-lumineuses) dans la nature. Comme le montre le diagramme, il forme une gamme irrégulière. Si la gamme de couleurs d'un écran peut englober entièrement la gamme de pointeur, il est considéré comme capable de reproduire avec précision les couleurs du monde naturel.
Diverses normes de gamme de couleurs
Norme NTSC
La norme de gamme de couleurs NTSC est l’une des normes les plus anciennes et les plus largement utilisées dans l’industrie de l’affichage. Si un produit ne précise pas quelle norme de gamme de couleurs il suit, il est généralement supposé utiliser la norme NTSC. NTSC signifie National Television Standards Committee, qui a établi cette norme de gamme de couleurs en 1953. Ses coordonnées sont les suivantes :
La gamme de couleurs NTSC est beaucoup plus large que la gamme de couleurs sRGB. La formule de conversion entre eux est « 100 % sRGB = 72 % NTSC », ce qui signifie que les zones 100 % sRGB et 72 % NTSC sont équivalentes, mais que leurs gammes de couleurs ne se chevauchent pas complètement. La formule de conversion entre NTSC et Adobe RVB est « 100 % Adobe RVB = 95 % NTSC ». Parmi les trois, la gamme de couleurs NTSC est la plus large, suivie par Adobe RVB, puis sRVB.
Norme de gamme de couleurs sRGB/Rec.709
sRGB (standard Red Green Blue) est un protocole de langage couleur développé par Microsoft et HP en 1996 pour fournir une méthode standard de définition des couleurs, permettant une représentation cohérente des couleurs sur les écrans, les imprimantes et les scanners. La plupart des appareils d'acquisition d'images numériques prennent en charge la norme sRGB, tels que les appareils photo numériques, les caméscopes, les scanners et les moniteurs. De plus, presque tous les appareils d'impression et de projection prennent en charge la norme sRGB. La norme de gamme de couleurs Rec.709 est identique à sRGB et peut être considérée comme équivalente. La norme Rec.2020 mise à jour a une gamme de couleurs primaires plus large, qui sera discutée plus tard. Les coordonnées des couleurs primaires pour la norme sRGB sont les suivantes :
sRGB est la norme absolue en matière de gestion des couleurs, car il peut être adopté uniformément de la photographie et de la numérisation à l'affichage et à l'impression. Cependant, en raison des limites de l’époque à laquelle elle a été définie, la norme de gamme de couleurs sRGB est relativement petite, couvrant environ 72 % de la gamme de couleurs NTSC. De nos jours, de nombreux téléviseurs dépassent facilement la gamme de couleurs 100 % sRGB.
Norme de gamme de couleurs Adobe RVB
Adobe RVB est une norme de gamme de couleurs professionnelle développée avec les progrès de la technologie photographique. Il possède un espace colorimétrique plus large que sRGB et a été proposé par Adobe en 1998. Il inclut la gamme de couleurs CMJN, qui n'est pas présente dans sRGB, offrant des gradations de couleurs plus riches. Pour les professionnels de l’impression, de la photographie et du design qui ont besoin de réglages précis des couleurs, les écrans utilisant la gamme de couleurs Adobe RVB sont plus adaptés. Le CMJN est un espace colorimétrique basé sur le mélange de pigments, couramment utilisé dans l’industrie de l’imprimerie et rarement dans l’industrie de l’affichage.
Norme de gamme de couleurs DCI-P3
La norme de gamme de couleurs DCI-P3 a été définie par la Digital Cinema Initiatives (DCI) et publiée par la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) en 2010. Elle est principalement utilisée pour les systèmes de télévision et les cinémas. La norme DCI-P3 a été initialement conçue pour les projecteurs de cinéma. Les coordonnées des couleurs primaires pour la norme DCI-P3 sont les suivantes :
La norme DCI-P3 partage la même coordonnée primaire bleue avec sRGB et Adobe RGB. Sa coordonnée primaire rouge est celle d'un laser monochromatique de 615 nm, qui est plus vive que la coordonnée primaire rouge NTSC. Le vert primaire du DCI-P3 est légèrement jaunâtre par rapport à Adobe RGB/NTSC, mais plus vif. La zone de la gamme de couleurs primaires DCI-P3 représente environ 90 % de la norme NTSC.
Norme de gamme de couleurs Rec.2020/BT.2020
Rec.2020 est une norme de télévision à ultra haute définition (UHD-TV) qui inclut des spécifications de gamme de couleurs. Avec les progrès de la technologie, la résolution du téléviseur et la gamme de couleurs continuent de s'améliorer, rendant la norme Rec.709 traditionnelle inadéquate. La Rec.2020, proposée par l'Union internationale des télécommunications (UIT) en 2012, a une zone de gamme de couleurs presque deux fois supérieure à celle de la Rec.709. Les coordonnées des couleurs primaires pour Rec.2020 sont les suivantes :
La norme de gamme de couleurs Rec.2020 couvre l’ensemble des normes sRGB et Adobe RGB. Seulement environ 0,02 % des gammes de couleurs DCI-P3 et NTSC 1953 se situent en dehors de la gamme de couleurs Rec.2020, ce qui est négligeable. La Rec.2020 couvre 99,9 % de la gamme de couleurs de Pointer, ce qui en fait la norme de gamme de couleurs la plus large parmi celles discutées. Avec les progrès de la technologie et l’adoption généralisée des téléviseurs UHD, la norme Rec.2020 deviendra progressivement plus répandue.
Conclusion
Cet article a d'abord présenté la définition et la méthode de calcul de la gamme de couleurs, puis a détaillé les normes de gamme de couleurs courantes dans l'industrie de l'affichage et les a comparées. Du point de vue de la zone, la relation de taille de ces normes de gamme de couleurs est la suivante : Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. Lorsque l’on compare les gammes de couleurs de différents écrans, il est crucial d’utiliser la même norme et le même espace colorimétrique pour éviter de comparer aveuglément les chiffres. J'espère que cet article sera utile aux professionnels de l'industrie de l'affichage. Pour plus d'informations sur les écrans LED professionnels, veuillezcontacter RTLEDéquipe d'experts.
Heure de publication : 15 juillet 2024