ການວິເຄາະຄວາມເລິກ: Color Gamut ໃນອຸດສາຫະກໍາການສະແດງ LED - RTLED

1. ບົດແນະນຳ

ໃນງານວາງສະແດງທີ່ຜ່ານມາ, ບໍລິສັດຕ່າງໆກໍານົດມາດຕະຖານສີ gamut ທີ່ແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບການສະແດງຂອງພວກເຂົາ, ເຊັ່ນ NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3, ແລະ BT.2020. ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນທ້າທາຍທີ່ຈະປຽບທຽບຂໍ້ມູນ color gamut ໂດຍກົງໃນທົ່ວບໍລິສັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະບາງຄັ້ງກະດານທີ່ມີ gamut ສີ 65% ປະກົດວ່າມີຊີວິດຊີວາຫຼາຍກ່ວາຫນຶ່ງທີ່ມີ gamut ສີ 72%, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສັບສົນຫຼາຍໃນບັນດາຜູ້ຊົມ. ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເທກໂນໂລຍີ, ໂທລະພາບ quantum dot (QD) ແລະໂທລະພາບ OLED ທີ່ມີ gamuts ກວ້າງແມ່ນເຂົ້າສູ່ຕະຫຼາດ. ພວກເຂົາສາມາດສະແດງສີ vivid ພິເສດ. ເພາະສະນັ້ນ, ຂ້າພະເຈົ້າຕ້ອງການໃຫ້ບົດສະຫຼຸບທີ່ສົມບູນແບບຂອງມາດຕະຖານສີ gamut ໃນອຸດສາຫະກໍາການສະແດງ, ຫວັງວ່າຈະຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານອຸດສາຫະກໍາ.

2. ແນວຄວາມຄິດແລະການຄິດໄລ່ຂອງສີ Gamut

ທໍາອິດ, ໃຫ້ແນະນໍາແນວຄວາມຄິດຂອງ color gamut. ໃນອຸດສາຫະກໍາການສະແດງ, color gamut ຫມາຍເຖິງລະດັບຂອງສີທີ່ອຸປະກອນສາມາດສະແດງໄດ້. ຂອບເຂດສີທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ລະດັບຂອງສີທີ່ອຸປະກອນສາມາດສະແດງໄດ້ກວ້າງຂຶ້ນ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການສະແດງສີທີ່ສົດໃສໂດຍສະເພາະ (ສີບໍລິສຸດ). ໂດຍ​ທົ່ວ​ໄປ​, gamut ສີ NTSC ສໍາ​ລັບ​ໂທລະ​ພາບ​ປົກ​ກະ​ຕິ​ແມ່ນ​ປະ​ມານ 68​% ກັບ 72​%​. ໂທລະພາບທີ່ມີຂອບເຂດສີ NTSC ຫຼາຍກວ່າ 92% ຖືວ່າເປັນໂທລະທັດທີ່ມີຄວາມອີ່ມຕົວ/ສີກວ້າງ (WCG), ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານເຕັກໂນໂລຊີເຊັ່ນ: quantum dot QLED, OLED, ຫຼື backlighting ຄວາມອີ່ມຕົວຂອງສີສູງ.

ສໍາລັບຕາຂອງມະນຸດ, ການຮັບຮູ້ສີແມ່ນເປັນຫົວຂໍ້ສູງ, ແລະມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະຄວບຄຸມສີດ້ວຍຕາຢ່າງດຽວ. ໃນການພັດທະນາຜະລິດຕະພັນ, ການອອກແບບ, ແລະການຜະລິດ, ສີຈະຕ້ອງມີປະລິມານເພື່ອບັນລຸຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການສືບພັນສີ. ໃນໂລກທີ່ແທ້ຈິງ, ສີຂອງ spectrum ສັງເກດເຫັນປະກອບເປັນຊ່ອງ gamut ສີທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ, ປະກອບດ້ວຍສີທັງຫມົດທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕາຂອງມະນຸດ. ເພື່ອສະແດງແນວຄວາມຄິດຂອງສີ gamut, ຄະນະກໍາມະການສາກົນກ່ຽວກັບການສະຫວ່າງ (CIE) ໄດ້ສ້າງຕັ້ງແຜນວາດ CIE-xy chromaticity. ພິກັດ chromaticity ແມ່ນມາດຕະຖານຂອງ CIE ສໍາລັບປະລິມານສີ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າສີໃດໆໃນທໍາມະຊາດສາມາດເປັນຕົວແທນເປັນຈຸດ (x, y) ໃນແຜນວາດ chromaticity.

ແຜນວາດຂ້າງລຸ່ມນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນແຜນວາດ CIE chromaticity, ບ່ອນທີ່ສີທັງຫມົດໃນທໍາມະຊາດແມ່ນບັນຈຸຢູ່ໃນພື້ນທີ່ຮູບ horseshoe. ພື້ນທີ່ສາມຫຼ່ຽມພາຍໃນແຜນວາດເປັນຕົວແທນຂອງ gamut ສີ. ຈຸດຕັ້ງຂອງສາມຫຼ່ຽມແມ່ນສີຕົ້ນຕໍ (RGB) ຂອງອຸປະກອນສະແດງຜົນ, ແລະສີທີ່ສາມາດໄດ້ຮັບການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍສາມສີຕົ້ນຕໍເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຢູ່ໃນສາມຫຼ່ຽມ. ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນ, ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງໃນຈຸດປະສານງານສີຕົ້ນຕໍຂອງອຸປະກອນການສະແດງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຕໍາແຫນ່ງຂອງສາມຫຼ່ຽມແຕກຕ່າງກັນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ gamuts ສີທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ສາມຫຼ່ຽມໃຫຍ່ກວ່າ, ຂອບເຂດສີທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ. ສູດ​ການ​ຄິດ​ໄລ່ gamut ສີ​ແມ່ນ​:

Gamut=AS​ALCD​×100%

ບ່ອນທີ່ ALCD ເປັນຕົວແທນຂອງພື້ນທີ່ຂອງສາມຫຼ່ຽມທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍສີຕົ້ນຕໍຂອງຈໍ LCD ທີ່ຖືກວັດແທກ, ແລະ AS ເປັນຕົວແທນຂອງສາມຫຼ່ຽມມາດຕະຖານຂອງສີຕົ້ນຕໍ. ດັ່ງນັ້ນ, gamut ສີແມ່ນອັດຕາສ່ວນຮ້ອຍລະຂອງພື້ນທີ່ຂອງ gamut ສີຂອງຈໍສະແດງຜົນກັບພື້ນທີ່ຂອງສາມຫຼ່ຽມ gamut ສີມາດຕະຖານ, ໂດຍມີຄວາມແຕກຕ່າງຕົ້ນຕໍແມ່ນມາຈາກພິກັດສີຕົ້ນຕໍທີ່ກໍານົດແລະພື້ນທີ່ສີທີ່ໃຊ້. ພື້ນທີ່ສີຕົ້ນຕໍທີ່ໃຊ້ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນຊ່ອງສີ CIE 1931 xy ແລະພື້ນທີ່ສີ CIE 1976 u'v'. gamut ສີທີ່ຄິດໄລ່ໃນສອງຊ່ອງນີ້ແຕກຕ່າງກັນເລັກນ້ອຍ, ແຕ່ຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນເລັກນ້ອຍ, ດັ່ງນັ້ນການແນະນໍາແລະບົດສະຫຼຸບຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນອີງໃສ່ CIE 1931 xy chromaticity space.

Pointer's Gamut ເປັນຕົວແທນຂອງສີພື້ນຜິວຕົວຈິງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຕາຂອງມະນຸດ. ມາດຕະຖານນີ້ໄດ້ຖືກສະເຫນີໂດຍອີງໃສ່ການຄົ້ນຄວ້າໂດຍ Michael R. Pointer (1980) ແລະກວມເອົາການເກັບກໍາຂອງສີທີ່ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນທີ່ແທ້ຈິງ (ບໍ່ແມ່ນການສ່ອງແສງ) ໃນທໍາມະຊາດ. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນແຜນວາດ, ມັນປະກອບເປັນ gamut ທີ່ບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ. ຖ້າ gamut ສີຂອງຈໍສະແດງຜົນສາມາດກວມເອົາ Pointer's Gamut ຢ່າງສົມບູນ, ມັນຖືວ່າສາມາດຜະລິດສີຂອງໂລກທໍາມະຊາດໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ.

ມາດຕະຖານສີ Gamut ຕ່າງໆ

ມາດຕະຖານ NTSC

ມາດຕະຖານສີ NTSC ແມ່ນຫນຶ່ງໃນມາດຕະຖານທີ່ໃຊ້ກັນຫຼາຍທີ່ສຸດໃນອຸດສາຫະກໍາການສະແດງ. ຖ້າຜະລິດຕະພັນບໍ່ໄດ້ລະບຸວ່າມາດຕະຖານສີໃດທີ່ມັນປະຕິບັດຕາມ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວມັນຖືວ່າໃຊ້ມາດຕະຖານ NTSC. NTSC ຫຍໍ້ມາຈາກຄະນະກໍາມະການມາດຕະຖານໂທລະພາບແຫ່ງຊາດ, ເຊິ່ງໄດ້ສ້າງຕັ້ງມາດຕະຖານສີ gamut ນີ້ໃນປີ 1953. ການປະສານງານຂອງມັນມີດັ່ງນີ້:

ຂອບເຂດສີ NTSC ແມ່ນກວ້າງກວ່າ sRGB color gamut. ສູດການແປງລະຫວ່າງພວກມັນແມ່ນ "100% sRGB = 72% NTSC," ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າພື້ນທີ່ຂອງ 100% sRGB ແລະ 72% NTSC ແມ່ນທຽບເທົ່າ, ບໍ່ແມ່ນວ່າ gamuts ສີຂອງພວກມັນທັບຊ້ອນກັນຫມົດ. ສູດການແປງລະຫວ່າງ NTSC ແລະ Adobe RGB ແມ່ນ "100% Adobe RGB = 95% NTSC." ໃນບັນດາສາມ, ຂອບເຂດສີ NTSC ແມ່ນກວ້າງທີ່ສຸດ, ຕິດຕາມດ້ວຍ Adobe RGB, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ sRGB.

sRGB/Rec.709 ສີ Gamut ມາດຕະຖານ

sRGB (ມາດຕະຖານສີແດງສີຂຽວສີຟ້າ) ເປັນໂປໂຕຄອນພາສາສີທີ່ພັດທະນາໂດຍ Microsoft ແລະ HP ໃນປີ 1996 ເພື່ອສະຫນອງວິທີການມາດຕະຖານສໍາລັບການກໍານົດສີ, ອະນຸຍາດໃຫ້ສະແດງສີທີ່ສອດຄ່ອງໃນທົ່ວຈໍສະແດງຜົນ, ເຄື່ອງພິມ, ແລະເຄື່ອງສະແກນ. ອຸ​ປະ​ກອນ​ທີ່​ໄດ້​ມາ​ຮູບ​ພາບ​ດິ​ຈິ​ຕອນ​ສ່ວນ​ໃຫຍ່​ສະ​ຫນັບ​ສະ​ຫນູນ​ມາດ​ຕະ​ຖານ sRGB​, ເຊັ່ນ​: ກ້ອງ​ຖ່າຍ​ຮູບ​ດິ​ຈິ​ຕອນ​, ກ້ອງ​ວິ​ດີ​ໂອ​, ເຄື່ອງ​ສະ​ແກນ​, ແລະ​ຕິດ​ຕາມ​ກວດ​ກາ​. ນອກຈາກນັ້ນ, ເກືອບທັງຫມົດອຸປະກອນການພິມແລະການຄາດຄະເນສະຫນັບສະຫນູນມາດຕະຖານ sRGB. ມາດຕະຖານສີ Rec.709 ແມ່ນຄືກັນກັບ sRGB ແລະສາມາດຖືວ່າທຽບເທົ່າ. ມາດຕະຖານ Rec.2020 ສະບັບປັບປຸງມີລະດັບສີຫຼັກທີ່ກວ້າງກວ່າ, ເຊິ່ງຈະຖືກປຶກສາຫາລືໃນພາຍຫຼັງ. ພິກັດສີຕົ້ນຕໍສໍາລັບມາດຕະຖານ sRGB ມີດັ່ງນີ້:

sRGB ແມ່ນມາດຕະຖານຢ່າງແທ້ຈິງສໍາລັບການຄຸ້ມຄອງສີ, ຍ້ອນວ່າມັນສາມາດໄດ້ຮັບການຮັບຮອງເອົາຢ່າງເປັນເອກະພາບຈາກການຖ່າຍຮູບແລະການສະແກນເພື່ອສະແດງແລະການພິມ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈໍາກັດຂອງເວລາທີ່ມັນຖືກກໍານົດ, ມາດຕະຖານສີ sRGB ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ, ເຊິ່ງກວມເອົາປະມານ 72% ຂອງຂອບເຂດສີ NTSC. ໃນປັດຈຸບັນ, ໂທລະພາບຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍເກີນ 100% sRGB color gamut.

Adobe RGB Color Gamut ມາດຕະຖານ

Adobe RGB ແມ່ນມາດຕະຖານສີລະດັບມືອາຊີບທີ່ພັດທະນາດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຢີການຖ່າຍຮູບ. ມັນມີພື້ນທີ່ສີທີ່ກວ້າງກວ່າ sRGB ແລະໄດ້ຖືກສະເໜີໂດຍ Adobe ໃນປີ 1998. ມັນປະກອບມີສີ CMYK, ເຊິ່ງບໍ່ມີຢູ່ໃນ sRGB, ສະຫນອງການສີທີ່ອຸດົມສົມບູນກວ່າ. ສໍາລັບຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານການພິມ, ການຖ່າຍຮູບ, ແລະການອອກແບບທີ່ຕ້ອງການການປັບສີທີ່ຊັດເຈນ, ຈໍສະແດງຜົນທີ່ໃຊ້ Adobe RGB color gamut ແມ່ນເຫມາະສົມກວ່າ. CMYK ແມ່ນພື້ນທີ່ສີໂດຍອີງໃສ່ການປະສົມເມັດສີ, ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນອຸດສາຫະກໍາການພິມແລະບໍ່ຄ່ອຍໃນອຸດສາຫະກໍາການສະແດງ.

DCI-P3 Color Gamut ມາດຕະຖານ

ມາດຕະຖານ color gamut DCI-P3 ໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍ Digital Cinema Initiatives (DCI) ແລະປ່ອຍອອກມາໂດຍ Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) ໃນປີ 2010. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຕົ້ນຕໍສໍາລັບລະບົບໂທລະທັດແລະ cinemas. ມາດຕະຖານ DCI-P3 ໄດ້ຖືກອອກແບບໃນເບື້ອງຕົ້ນສໍາລັບເຄື່ອງສາຍຮູບເງົາ. ພິກັດສີຕົ້ນຕໍສໍາລັບມາດຕະຖານ DCI-P3 ມີດັ່ງນີ້:

ມາດຕະຖານ DCI-P3 ແບ່ງປັນການປະສານງານຫຼັກສີຟ້າດຽວກັນກັບ sRGB ແລະ Adobe RGB. ພິກັດຕົ້ນຕໍສີແດງຂອງມັນແມ່ນຂອງເລເຊີ monochromatic 615nm, ເຊິ່ງມີຊີວິດຊີວາຫຼາຍກ່ວາ NTSC ສີແດງຕົ້ນຕໍ. ຫຼັກສີຂຽວຂອງ DCI-P3 ແມ່ນສີເຫຼືອງເລັກນ້ອຍເມື່ອທຽບກັບ Adobe RGB/NTSC, ແຕ່ມີສີສັນສົດໃສກວ່າ. ພື້ນທີ່ສີຕົ້ນຕໍ DCI-P3 ແມ່ນປະມານ 90% ຂອງມາດຕະຖານ NTSC.

Rec.2020/BT.2020 ມາດຕະຖານສີ Gamut

Rec.2020 ແມ່ນມາດຕະຖານໂທລະພາບຄວາມລະອຽດສູງ (UHD-TV) ທີ່ຮວມເອົາຂໍ້ມູນສະເພາະຂອງສີ. ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຢີ, ຄວາມລະອຽດຂອງໂທລະພາບແລະ gamut ຂອງສີສືບຕໍ່ປັບປຸງ, ເຮັດໃຫ້ມາດຕະຖານ Rec.709 ແບບດັ້ງເດີມບໍ່ພຽງພໍ. Rec.2020, ສະເໜີໂດຍສະຫະພັນໂທລະຄົມມະນາຄົມສາກົນ (ITU) ໃນປີ 2012, ມີພື້ນທີ່ສີເກືອບສອງເທົ່າຂອງ Rec.709. ພິກັດສີຕົ້ນຕໍສໍາລັບ Rec.2020 ມີດັ່ງນີ້:

ມາດຕະຖານສີ Rec.2020 ກວມເອົາມາດຕະຖານ sRGB ແລະ Adobe RGB ທັງໝົດ. ມີພຽງແຕ່ປະມານ 0.02% ຂອງ DCI-P3 ແລະ NTSC 1953 color gamut ຕົກຢູ່ນອກຂອບເຂດສີ Rec.2020, ເຊິ່ງມີຫນ້ອຍ. Rec.2020 ກວມເອົາ 99.9% ຂອງ Pointer's Gamut, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນມາດຕະຖານ color gamut ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນບັນດາສິ່ງທີ່ສົນທະນາ. ດ້ວຍຄວາມຄືບໜ້າຂອງເທັກໂນໂລຍີ ແລະ ການຮັບຮອງເອົາໂທລະພາບ UHD ຢ່າງແຜ່ຫຼາຍ, ມາດຕະຖານ Rec.2020 ຈະຄ່ອຍໆກາຍເປັນທີ່ແຜ່ຫຼາຍ.

ສະຫຼຸບ

ບົດ​ຄວາມ​ນີ້​ໄດ້​ນໍາ​ສະ​ເຫນີ​ທໍາ​ອິດ​ຄໍາ​ນິ​ຍາມ​ແລະ​ວິ​ທີ​ການ​ຄິດ​ໄລ່​ຂອງ​ສີ gamut​, ຫຼັງ​ຈາກ​ນັ້ນ​ລາຍ​ລະ​ອຽດ​ມາດ​ຕະ​ຖານ gamut ສີ​ທົ່ວ​ໄປ​ໃນ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ການ​ສະ​ແດງ​ແລະ​ການ​ປຽບ​ທຽບ​ພວກ​ເຂົາ​. ຈາກມຸມມອງພື້ນທີ່, ຄວາມສຳພັນຂະໜາດຂອງມາດຕະຖານສີເຫຼົ່ານີ້ມີດັ່ງນີ້: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. ເມື່ອປຽບທຽບ gamuts ສີຂອງຈໍສະແດງຜົນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະນໍາໃຊ້ມາດຕະຖານດຽວກັນແລະພື້ນທີ່ສີເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການປຽບທຽບຕົວເລກ blindly. ຂ້າພະເຈົ້າຫວັງວ່າບົດຄວາມນີ້ຈະເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ຜູ້ຊ່ຽວຊານໃນອຸດສາຫະກໍາການສະແດງ. ສໍາລັບຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບການສະແດງ LED ແບບມືອາຊີບ, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ RTLEDທີມງານຊ່ຽວຊານ.