1. 소개
최근 전시회에서는 회사마다 NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3, BT.2020 등 디스플레이에 대한 색역 표준을 다르게 정의합니다. 이러한 불일치로 인해 여러 회사의 색 재현율 데이터를 직접 비교하는 것이 어렵고 때로는 65% 색 재현율의 패널이 72% 색 재현율의 패널보다 더 선명하게 나타나 청중에게 심각한 혼란을 야기하는 경우가 있습니다. 기술이 발전함에 따라 넓은 색 영역을 갖춘 퀀텀닷(QD) TV와 OLED TV가 시장에 진출하고 있습니다. 매우 생생한 색상을 표시할 수 있습니다. 따라서 저는 업계 전문가들에게 도움이 되기를 바라며 디스플레이 업계의 색 영역 표준에 대한 포괄적인 요약을 제공하고 싶습니다.
2. 색역의 개념과 계산
먼저 색역(color gamut)의 개념을 소개하겠습니다. 디스플레이 산업에서 색재현율은 장치가 표시할 수 있는 색상 범위를 나타냅니다. 색역이 클수록 장치가 표시할 수 있는 색상 범위가 넓어지고, 특히 생생한 색상(순색)을 표시할 수 있는 능력이 더 커집니다. 일반적으로 일반 TV의 NTSC 색역은 약 68%~72%입니다. NTSC 색역이 92% 이상인 TV는 고색채도/광색역(WCG) TV로 간주되며 일반적으로 퀀텀닷 QLED, OLED 또는 고색채도 백라이트와 같은 기술을 통해 구현됩니다.
인간의 눈의 경우 색상 인식은 매우 주관적이므로 눈만으로는 색상을 정확하게 제어하는 것이 불가능합니다. 제품 개발, 디자인, 제조 과정에서 색상 재현의 정확성과 일관성을 확보하려면 색상을 정량화해야 합니다. 현실 세계에서 가시 스펙트럼의 색상은 인간의 눈에 보이는 모든 색상을 포함하는 가장 큰 색 영역 공간을 구성합니다. 색역의 개념을 시각적으로 표현하기 위해 국제조명위원회(CIE)에서는 CIE-xy 색도도를 제정했습니다. 색도 좌표는 색상 수량화를 위한 CIE의 표준입니다. 즉, 자연의 모든 색상은 색도 다이어그램에서 점(x, y)으로 표시될 수 있습니다.
아래 그림은 자연계의 모든 색이 말굽 모양의 영역 안에 포함되어 있는 CIE 색도도를 보여줍니다. 다이어그램 내의 삼각형 영역은 색역을 나타냅니다. 삼각형의 꼭지점은 디스플레이 장치의 기본 색상(RGB)이며, 이 세 가지 기본 색상으로 구성할 수 있는 색상이 삼각형 내에 포함됩니다. 분명히 다양한 디스플레이 장치의 원색 좌표 차이로 인해 삼각형의 위치가 달라지고 결과적으로 색상 영역이 달라집니다. 삼각형이 클수록 색 영역이 커집니다. 색 영역을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
영역=ASALCD×100%
여기서 ALCD는 측정 중인 LCD 디스플레이의 기본 색상으로 형성된 삼각형의 면적을 나타내고, AS는 기본 색상의 표준 삼각형의 면적을 나타냅니다. 따라서 색 영역은 표준 색 영역 삼각형 영역에 대한 디스플레이 색 영역 영역의 백분율 비율이며, 차이는 주로 정의된 원색 좌표와 사용된 색 공간에서 발생합니다. 현재 사용되는 기본 색 공간은 CIE 1931 xy 색도 공간과 CIE 1976 u'v' 색 공간입니다. 이 두 공간에서 계산된 색역은 약간 다르지만 그 차이는 미미하므로 다음 소개와 결론은 CIE 1931 xy 색도 공간을 기반으로 합니다.
포인터 영역(Pointer's Gamut)은 사람의 눈에 보이는 실제 표면 색상의 범위를 나타냅니다. 이 표준은 Michael R. Pointer(1980)의 연구를 기반으로 제안되었으며 자연에서 실제 반사되는 색상(비자체 발광)의 집합을 포함합니다. 다이어그램에 표시된 것처럼 불규칙한 영역을 형성합니다. 디스플레이의 색역이 포인터 색역을 완전히 포함할 수 있다면 자연계의 색상을 정확하게 재현할 수 있다고 간주됩니다.
다양한 색 영역 표준
NTSC 표준
NTSC 색 영역 표준은 디스플레이 업계에서 가장 초기이자 가장 널리 사용되는 표준 중 하나입니다. 제품이 어떤 색 영역 표준을 따르는지 지정하지 않은 경우 일반적으로 NTSC 표준을 사용하는 것으로 간주됩니다. NTSC는 1953년에 이 색역 표준을 제정한 National Television Standards Committee의 약자입니다. 좌표는 다음과 같습니다.
NTSC 색역은 sRGB 색역보다 훨씬 넓습니다. 이들 사이의 변환 공식은 "100% sRGB = 72% NTSC"입니다. 이는 100% sRGB와 72% NTSC의 영역이 동등하다는 것을 의미하며, 색 영역이 완전히 겹치는 것은 아닙니다. NTSC와 Adobe RGB 간의 변환 공식은 "100% Adobe RGB = 95% NTSC"입니다. 세 가지 중에서 NTSC 색 영역이 가장 넓으며 Adobe RGB, sRGB가 그 뒤를 따릅니다.
sRGB/Rec.709 색역 표준
sRGB(표준 Red Green Blue)는 색상 정의를 위한 표준 방법을 제공하기 위해 1996년 Microsoft와 HP가 개발한 색상 언어 프로토콜로, 디스플레이, 프린터 및 스캐너 전체에서 일관된 색상 표현이 가능합니다. 디지털 카메라, 캠코더, 스캐너, 모니터 등 대부분의 디지털 이미지 수집 장치는 sRGB 표준을 지원합니다. 또한 거의 모든 인쇄 및 프로젝션 장치는 sRGB 표준을 지원합니다. Rec.709 색역 표준은 sRGB와 동일하며 동등한 것으로 간주될 수 있습니다. 업데이트된 Rec.2020 표준은 더 넓은 기본 색 영역을 가지며 이에 대해서는 나중에 설명하겠습니다. sRGB 표준의 기본 색상 좌표는 다음과 같습니다.
sRGB는 사진 촬영, 스캔부터 디스플레이, 인쇄까지 균일하게 채택할 수 있어 색상 관리의 절대적인 표준입니다. 그러나 sRGB 색역 표준은 정의된 시기의 한계로 인해 상대적으로 작아서 NTSC 색역의 약 72%를 포괄합니다. 요즘에는 많은 TV가 100% sRGB 색역을 쉽게 초과합니다.
Adobe RGB 색역 표준
Adobe RGB는 사진 기술의 발전과 함께 개발된 전문적인 색 영역 표준입니다. sRGB보다 색공간이 더 넓으며 Adobe가 1998년에 제안했습니다. sRGB에는 없는 CMYK 색 영역을 포함하여 더욱 풍부한 색상 그라데이션을 제공합니다. 정확한 색상 조정이 필요한 인쇄, 사진 및 디자인 전문가에게는 Adobe RGB 색 영역을 사용하는 디스플레이가 더 적합합니다. CMYK는 안료 혼합을 기반으로 한 색 공간으로, 인쇄 업계에서는 일반적으로 사용되지만 디스플레이 업계에서는 거의 사용되지 않습니다.
DCI-P3 색역 표준
DCI-P3 색 영역 표준은 DCI(Digital Cinema Initiatives)에서 정의하고 2010년 SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)에서 발표했습니다. 주로 TV 시스템 및 영화관에 사용됩니다. DCI-P3 표준은 원래 영화 프로젝터용으로 설계되었습니다. DCI-P3 표준의 기본 색상 좌표는 다음과 같습니다.
DCI-P3 표준은 sRGB 및 Adobe RGB와 동일한 파란색 기본 좌표를 공유합니다. 빨간색 기본 좌표는 615nm 단색 레이저의 좌표로 NTSC 빨간색 기본 좌표보다 더 선명합니다. DCI-P3의 녹색 원색은 Adobe RGB/NTSC에 비해 약간 노란색을 띠지만 더 선명합니다. DCI-P3 기본 색 영역 영역은 NTSC 표준의 약 90%입니다.
Rec.2020/BT.2020 색역 표준
Rec.2020은 색역 사양을 포함하는 UHD-TV(초고화질 텔레비전) 표준입니다. 기술이 발전함에 따라 TV 해상도와 색 영역이 지속적으로 향상되어 기존 Rec.709 표준이 부적절해졌습니다. 2012년 국제전기통신연합(ITU)이 제안한 Rec.2020은 Rec.709에 비해 색역 영역이 거의 2배에 달합니다. Rec.2020의 기본 색상 좌표는 다음과 같습니다.
Rec.2020 색 영역 표준은 전체 sRGB 및 Adobe RGB 표준을 포괄합니다. DCI-P3 및 NTSC 1953 색 영역 중 약 0.02%만이 Rec.2020 색 영역을 벗어나며 이는 무시할 수 있는 수준입니다. Rec.2020은 Pointer's Gamut의 99.9%를 포괄하므로 논의된 것 중 가장 큰 색 영역 표준이 됩니다. 기술이 발전하고 UHD TV가 널리 채택됨에 따라 Rec.2020 표준은 점차 널리 보급될 것입니다.
결론
이 기사에서는 먼저 색역의 정의와 계산 방법을 소개한 다음 디스플레이 업계의 일반적인 색역 표준을 자세히 설명하고 비교했습니다. 영역 관점에서 이러한 색역 표준의 크기 관계는 다음과 같습니다: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. 서로 다른 디스플레이의 색 영역을 비교할 때, 맹목적으로 숫자를 비교하는 것을 피하기 위해 동일한 표준과 색 공간을 사용하는 것이 중요합니다. 이 글이 디스플레이 업계 종사자들에게 도움이 되기를 바랍니다. 전문 LED 디스플레이에 대한 자세한 내용을 보려면RTLED에 문의하세요전문가 팀.
게시 시간: 2024년 7월 15일