1. הקדמה
בתערוכות האחרונות, חברות שונות מגדירות תקני סולם צבעים באופן שונה עבור התצוגות שלהן, כגון NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 ו-BT.2020. אי התאמה זו מאתגרת להשוות ישירות את נתוני סולם הצבעים בין חברות שונות, ולפעמים לוח עם סולם צבעים של 65% נראה תוסס יותר מאשר אחד עם סולם צבעים של 72%, מה שגורם לבלבול משמעותי בקרב הקהל. עם התקדמות הטכנולוגיה, נכנסות לשוק יותר טלוויזיות קוונטיות (QD) וטלוויזיות OLED בעלות סולם צבעים רחב. הם יכולים להציג צבעים חיים במיוחד. לפיכך, ברצוני לספק סיכום מקיף של תקני סולם צבעים בתעשיית התצוגה, בתקווה לסייע לאנשי מקצוע בתעשייה.
2. מושג וחישוב סולם צבעים
ראשית, בואו נציג את המושג סולם צבעים. בתעשיית התצוגה, סולם צבעים מתייחס לטווח הצבעים שמכשיר יכול להציג. ככל שטווח הצבעים גדול יותר, כך טווח הצבעים שהמכשיר יכול להציג רחב יותר, והוא מסוגל להציג צבעים חיים במיוחד (צבעים טהורים). בדרך כלל, סולם הצבעים של NTSC עבור טלוויזיות טיפוסיות הוא בסביבות 68% עד 72%. טלוויזיה עם סולם צבעים NTSC הגדול מ-92% נחשבת לטלויזיה גבוהה לרווית צבעים/מנעד צבעים רחב (WCG), המושגת בדרך כלל באמצעות טכנולוגיות כמו קוואנטום דוט QLED, OLED, או תאורה אחורית ברווית צבעים גבוהה.
עבור העין האנושית, תפיסת הצבע היא סובייקטיבית ביותר, ואי אפשר לשלוט בצבעים במדויק באמצעות העין בלבד. בפיתוח מוצרים, עיצוב וייצור, יש לכמת צבע כדי להשיג דיוק ועקביות בשחזור הצבעים. בעולם האמיתי, הצבעים של הספקטרום הנראה מהווים את מרחב סולם הצבעים הגדול ביותר, המכיל את כל הצבעים הנראים לעין האנושית. כדי לייצג חזותית את המושג סולם צבעים, הוועדה הבינלאומית להארה (CIE) הקימה את דיאגרמת הצבעוניות של CIE-xy. קואורדינטות הצבעוניות הן התקן של CIE לכימות צבע, כלומר כל צבע בטבע יכול להיות מיוצג כנקודה (x, y) בתרשים הצבעוניות.
התרשים שלהלן מציג את דיאגרמת הצבעוניות של CIE, כאשר כל הצבעים בטבע נמצאים בתוך האזור בצורת פרסה. השטח המשולש בתוך התרשים מייצג את סולם הצבעים. קודקודי המשולש הם הצבעים הראשוניים (RGB) של התקן התצוגה, והצבעים שיכולים להיווצר על ידי שלושת צבעי היסוד הללו נמצאים בתוך המשולש. ברור שבגלל הבדלים בקואורדינטות הצבע העיקרי של התקני תצוגה שונים, מיקום המשולש משתנה, וכתוצאה מכך טווחי צבעים שונים. ככל שהמשולש גדול יותר, סולם הצבעים גדול יותר. הנוסחה לחישוב סולם הצבעים היא:
Gamut=ASALCD×100%
כאשר ALCD מייצג את שטח המשולש שנוצר על ידי צבעי היסוד של תצוגת ה-LCD הנמדדת, ו-AS מייצג את השטח של משולש סטנדרטי של צבעי יסוד. לפיכך, סולם הצבעים הוא היחס באחוזים בין שטח סולם הצבעים של התצוגה לשטח משולש סולם הצבעים הסטנדרטי, כאשר ההבדלים נובעים בעיקר מקואורדינטות הצבע הראשוני המוגדרות וממרחב הצבעים בשימוש. מרחבי הצבע העיקריים הנמצאים כיום בשימוש הם מרחב הצבעוניות CIE 1931 xy ומרחב הצבעים CIE 1976 u'v'. סולם הצבעים המחושב בשני החללים הללו שונה מעט, אך ההבדל הוא מינורי, כך שההקדמה והמסקנות הבאות מבוססות על מרחב הצבעוניות ה-xy של CIE 1931.
סולם הצבעים של Pointer מייצג את מגוון צבעי המשטח האמיתיים הנראים לעין האנושית. תקן זה הוצע על סמך מחקר של מייקל ר. פוינטר (1980) והוא מקיף את אוסף הצבעים המשתקפים אמיתיים (לא זוהרים עצמיים) בטבע. כפי שמוצג בתרשים, הוא יוצר סולם לא סדיר. אם סולם הצבעים של תצוגה יכול להקיף במלואו את סולם הצבעים של Pointer, הוא נחשב למסוגל לשחזר במדויק את צבעי העולם הטבעי.
תקני סולם צבעים שונים
תקן NTSC
תקן סולם הצבעים NTSC הוא אחד התקנים המוקדמים והנפוצים ביותר בתעשיית התצוגה. אם מוצר אינו מציין באיזה תקן סולם צבעים הוא עוקב, בדרך כלל ההנחה היא שהוא משתמש בתקן NTSC. NTSC מייצג את National Television Standards Committee, אשר קבעה את תקן סולם הצבעים הזה בשנת 1953. הקואורדינטות שלו הן כדלקמן:
סולם הצבעים של NTSC רחב בהרבה מטווח הצבעים sRGB. נוסחת ההמרה ביניהם היא "100% sRGB = 72% NTSC", מה שאומר שהשטחים של 100% sRGB ו-72% NTSC שווים, לא שטווח הצבעים שלהם חופפים לחלוטין. נוסחת ההמרה בין NTSC ל-Adobe RGB היא "100% Adobe RGB = 95% NTSC." מבין השלושה, סולם הצבעים של NTSC הוא הרחב ביותר, ואחריו Adobe RGB, ולאחר מכן sRGB.
sRGB/Rec.709 סולם צבעים סטנדרטי
sRGB (סטנדרטי אדום ירוק כחול) הוא פרוטוקול שפת צבע שפותח על ידי מיקרוסופט ו-HP בשנת 1996 כדי לספק שיטה סטנדרטית להגדרת צבעים, המאפשרת ייצוג צבע עקבי בין צגים, מדפסות וסורקים. רוב התקני רכישת התמונה הדיגיטלית תומכים בתקן sRGB, כגון מצלמות דיגיטליות, מצלמות וידיאו, סורקים ומסכים. בנוסף, כמעט כל מכשירי ההדפסה וההקרנה תומכים בתקן sRGB. תקן סולם הצבעים Rec.709 זהה ל-sRGB ויכול להיחשב שווה ערך. לתקן Rec.2020 המעודכן יש סולם צבעים ראשוני רחב יותר, עליו נדון בהמשך. קואורדינטות הצבע העיקרי עבור תקן sRGB הן כדלקמן:
sRGB הוא הסטנדרט המוחלט לניהול צבע, שכן ניתן לאמץ אותו באופן אחיד מצילום וסריקה ועד לתצוגה והדפסה. עם זאת, בשל מגבלות הזמן שבו הוא הוגדר, תקן סולם הצבעים sRGB קטן יחסית, מכסה כ-72% מטווח הצבעים של NTSC. כיום, טלוויזיות רבות עולות בקלות על 100% סולם הצבעים sRGB.
Adobe RGB Color Gamut Standard
Adobe RGB הוא תקן סולם צבעים מקצועי שפותח עם התקדמות טכנולוגיית הצילום. יש לו מרחב צבע רחב יותר מ-sRGB והוא הוצע על ידי Adobe בשנת 1998. הוא כולל את סולם הצבעים CMYK, שאינו קיים ב-sRGB, ומספק הדרגות צבע עשירות יותר. לאנשי מקצוע בהדפסה, צילום ועיצוב שזקוקים להתאמות צבע מדויקות, מתאימות יותר צגים המשתמשים בסולם הצבעים של Adobe RGB. CMYK הוא חלל צבע המבוסס על ערבוב פיגמנטים, נפוץ בתעשיית הדפוס ולעיתים רחוקות בתעשיית התצוגה.
DCI-P3 סולם צבעים סטנדרטי
תקן סולם הצבעים DCI-P3 הוגדר על ידי יוזמות הקולנוע הדיגיטלי (DCI) ושוחרר על ידי ה-Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) בשנת 2010. הוא משמש בעיקר עבור מערכות טלוויזיה ובתי קולנוע. תקן DCI-P3 תוכנן במקור עבור מקרני קולנוע. קואורדינטות הצבע העיקרי עבור תקן DCI-P3 הן כדלקמן:
תקן DCI-P3 חולק את אותה קואורדינטה ראשית כחולה עם sRGB ו-Adobe RGB. הקואורדינטה הראשית האדומה שלו היא של לייזר מונוכרומטי 615nm, שהוא חי יותר מהראשי האדום NTSC. הבסיס הירוק של DCI-P3 הוא מעט צהבהב בהשוואה ל-Adobe RGB/NTSC, אך חי יותר. אזור סולם הצבעים הראשי של DCI-P3 הוא כ-90% מתקן NTSC.
Rec.2020/BT.2020 תקן סולם צבעים
Rec.2020 הוא תקן Ultra High Definition Television (UHD-TV) הכולל מפרטי סולם צבעים. עם התקדמות הטכנולוגיה, רזולוציית הטלוויזיה וטווח הצבעים ממשיכים להשתפר, מה שהופך את תקן Rec.709 המסורתי לבלתי מספק. ל-Rec.2020, שהוצע על ידי איגוד התקשורת הבינלאומי (ITU) בשנת 2012, יש שטח סולם צבעים כמעט פי שניים מזה של Rec.709. קואורדינטות הצבע הראשי עבור Rec.2020 הן כדלקמן:
תקן סולם הצבעים Rec.2020 מכסה את כל תקני sRGB ו-Adobe RGB. רק כ-0.02% מטווחי הצבעים DCI-P3 ו-NTSC 1953 נופלים מחוץ לטווח הצבעים Rec.2020, שהוא זניח. Rec.2020 מכסה 99.9% מטווח הצבעים של Pointer, מה שהופך אותו לתקן סולם הצבעים הגדול ביותר מבין אלו שנדונו. עם התקדמות הטכנולוגיה והאימוץ הנרחב של טלוויזיות UHD, תקן Rec.2020 יהפוך בהדרגה לנפוץ יותר.
מַסְקָנָה
מאמר זה הציג תחילה את ההגדרה ושיטת החישוב של סולם צבעים, ולאחר מכן פירט את תקני סולם הצבעים הנפוצים בתעשיית התצוגה והשווה ביניהם. מנקודת המבט של השטח, יחסי הגודל של תקני סולם צבעים אלה הם כדלקמן: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. כאשר משווים את טווחי הצבעים של צגים שונים, חיוני להשתמש באותו תקן ובמרחב צבעוני כדי להימנע מהשוואה עיוורת של מספרים. אני מקווה שמאמר זה מועיל לאנשי מקצוע בתעשיית התצוגה. למידע נוסף על צגי LED מקצועיים, בבקשהצור קשר עם RTLEDצוות מומחים.
זמן פרסום: 15 ביולי 2024