1. はじめに
最近の展示会では、NTSC、sRGB、Adobe RGB、DCI-P3、BT.2020 など、各社がディスプレイの色域標準を異なる方法で定義しています。この不一致により、さまざまな企業の色域データを直接比較することが困難になり、色域 65% のパネルが色域 72% のパネルよりも鮮やかに見える場合があり、視聴者に重大な混乱を引き起こします。技術の進歩に伴い、より多くの量子ドット (QD) テレビや広色域の OLED テレビが市場に参入しています。非常に鮮やかな色を表示できます。そこで、ディスプレイ業界の色域規格の包括的な概要を提供し、業界の専門家を支援したいと考えています。
2. 色域の概念と計算
まず、色域の概念を紹介します。ディスプレイ業界では、色域とはデバイスが表示できる色の範囲を指します。色域が広いほど、デバイスが表示できる色の範囲が広くなり、特に鮮やかな色 (純色) を表示できるようになります。一般に、一般的なテレビの NTSC 色域は約 68% ～ 72% です。 NTSC 色域が 92% を超える TV は、高彩度/広色域 (WCG) TV とみなされ、通常、量子ドット QLED、OLED、または高彩度バックライトなどのテクノロジーによって実現されます。
人間の目にとって、色の知覚は非常に主観的なものであり、目だけで色を正確に制御することは不可能です。製品の開発、設計、製造では、色の再現の精度と一貫性を達成するために色を定量化する必要があります。現実の世界では、可視スペクトルの色は、人間の目に見えるすべての色を含む最大の色域空間を構成します。色域の概念を視覚的に表現するために、国際照明委員会 (CIE) は CIE-xy 色度図を確立しました。色度座標は CIE の色の定量化標準であり、自然界のあらゆる色を色度図上の点 (x, y) として表すことができることを意味します。
以下の図は CIE 色度図を示しており、自然界のすべての色は馬蹄形の領域内に含まれています。図内の三角形の領域は色域を表します。三角形の頂点が表示デバイスの原色（RGB）であり、その三原色で表現できる色が三角形の中に含まれています。明らかに、異なる表示デバイスの原色座標の違いにより、三角形の位置が変化し、その結果、色域が異なります。三角形が大きいほど、色域が大きくなります。色域の計算式は次のとおりです。
色域=ASALCD×100%
ここで、ALCD は測定対象の LCD ディスプレイの原色によって形成される三角形の面積を表し、AS は原色の標準三角形の面積を表します。したがって、色域は、標準の色域三角形の面積に対するディスプレイの色域の面積の割合であり、その違いは主に定義された原色座標と使用される色空間から生じます。現在使用されている原色空間は、CIE 1931 xy 色空間と CIE 1976 u'v' 色空間です。これら 2 つの空間で計算される色域はわずかに異なりますが、その違いはわずかであるため、以下の導入と結論は CIE 1931 xy 色度空間に基づいています。
ポインタの色域は、人間の目に見える実際の表面の色の範囲を表します。この標準は、Michael R. Pointer (1980) による研究に基づいて提案され、自然界の実際の反射色 (非自己発光) のコレクションを網羅しています。図に示すように、不規則な色域を形成します。ディスプレイの色域がポインターの色域を完全に包含できれば、自然界の色を正確に再現できると考えられます。
さまざまな色域規格
NTSC規格
NTSC 色域標準は、ディスプレイ業界で最も古くから最も広く使用されている標準の 1 つです。製品が準拠する色域標準を指定していない場合、通常は NTSC 標準を使用すると想定されます。 NTSC は National Television Standards Committee の略で、1953 年にこの色域標準を確立しました。その座標は次のとおりです。
NTSC の色域は sRGB の色域よりもはるかに広いです。両者の変換式は「100% sRGB = 72% NTSC」です。これは、sRGB 100% と NTSC 72% の領域が同等であることを意味し、色域が完全に重なるわけではありません。 NTSCとAdobe RGBの変換式は「100% Adobe RGB = 95% NTSC」となります。 3 つの中では、NTSC 色域が最も広く、次に Adobe RGB、sRGB の順になります。
sRGB/Rec.709色域規格
sRGB (標準 Red Green Blue) は、Microsoft と HP によって 1996 年に開発された色言語プロトコルで、色を定義するための標準方法を提供し、ディスプレイ、プリンタ、スキャナ間で一貫した色表現を可能にします。デジタル カメラ、ビデオカメラ、スキャナ、モニターなど、ほとんどのデジタル画像取得デバイスは sRGB 標準をサポートしています。さらに、ほぼすべての印刷および投影デバイスが sRGB 標準をサポートしています。 Rec.709 色域規格は sRGB と同一であり、同等であると考えることができます。更新された Rec.2020 規格には、原色の色域がさらに広くなっていますが、これについては後で説明します。 sRGB 標準の原色座標は次のとおりです。
sRGBは、撮影、スキャンから表示、印刷まで一貫して採用できるカラーマネージメントの絶対的な規格です。ただし、定義された当時の制限のため、sRGB 色域標準は比較的小さく、NTSC 色域の約 72% をカバーしています。現在、多くのテレビは 100% sRGB 色域を軽く超えています。
Adobe RGB 色域標準
Adobe RGB は、写真技術の進歩に合わせて開発されたプロフェッショナルな色域標準です。 sRGB よりも広い色空間を持ち、1998 年に Adobe によって提案されました。sRGB にはない CMYK 色域を含み、より豊かな色の階調を提供します。正確な色調整が必要な印刷、写真、デザインの専門家には、Adobe RGB 色域を使用するディスプレイの方が適しています。 CMYK は顔料混合に基づく色空間で、印刷業界で一般的に使用されますが、ディスプレイ業界ではほとんど使用されません。
DCI-P3色域規格
DCI-P3 色域標準は、デジタル シネマ イニシアチブ (DCI) によって定義され、2010 年に映画テレビ技術者協会 (SMPTE) によってリリースされました。主にテレビ システムと映画館で使用されています。 DCI-P3 規格は、もともとシネマプロジェクター用に設計されました。 DCI-P3 規格の原色座標は次のとおりです。
DCI-P3 標準は、sRGB および Adobe RGB と同じ青色の基本座標を共有します。その赤色の原色座標は 615nm の単色レーザーの座標であり、NTSC の赤色原色よりも鮮やかです。 DCI-P3 の緑の原色は、Adobe RGB/NTSC に比べてわずかに黄色がかっていますが、より鮮やかです。 DCI-P3 の原色色域領域は NTSC 標準の約 90% です。
Rec.2020/BT.2020色域規格
Rec.2020 は、色域仕様を含む超高精細度テレビ (UHD-TV) 規格です。テクノロジーの進歩に伴い、テレビの解像度と色域は向上し続けており、従来の Rec.709 標準では不十分になっています。 2012 年に国際電気通信連合 (ITU) によって提案された Rec.2020 は、Rec.709 のほぼ 2 倍の色域領域を持っています。 Rec.2020 の原色座標は次のとおりです。
Rec.2020 色域規格は、sRGB 規格と Adobe RGB 規格全体をカバーしています。 DCI-P3 および NTSC 1953 の色域の約 0.02% のみが Rec.2020 の色域の外にあり、無視できる程度です。 Rec.2020 は Pointer の色域の 99.9% をカバーしており、議論されているものの中で最大の色域標準となります。テクノロジーの進歩と UHD TV の普及に伴い、Rec.2020 規格は徐々に普及していくでしょう。
結論
この記事では、最初に色域の定義と計算方法を紹介し、次にディスプレイ業界で一般的な色域標準を詳しく説明し、それらを比較しました。面積の観点から、これらの色域規格の大小関係は次のとおりです: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB。異なるディスプレイの色域を比較する場合、盲目的に数値を比較することを避けるために、同じ標準と色空間を使用することが重要です。この記事がディスプレイ業界の専門家にとって役立つことを願っています。プロフェッショナル向け LED ディスプレイの詳細については、こちらをご覧ください。連絡先RTLED専門家チーム。
投稿日時: 2024 年 7 月 15 日