1. Įvadas
Pastarosiose parodose skirtingos įmonės skirtingai apibrėžia savo ekranų spalvų gamos standartus, pvz., NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 ir BT.2020. Dėl šio neatitikimo sunku tiesiogiai palyginti skirtingų įmonių spalvų gamos duomenis, o kartais skydelis su 65 % spalvų gama atrodo ryškesnis nei tas, kurio spalvų gama yra 72 %, o tai sukelia didelę painiavą tarp auditorijos. Tobulėjant technologijoms, į rinką patenka daugiau kvantinių taškų (QD) televizorių ir plačią spalvų gamą turinčių OLED televizorių. Jie gali rodyti išskirtinai ryškias spalvas. Todėl norėčiau pateikti išsamią ekranų pramonės spalvų gamos standartų santrauką, tikėdamasis padėti pramonės specialistams.
2. Spalvų gamos samprata ir skaičiavimas
Pirmiausia pristatykime spalvų gamos sąvoką. Ekrano pramonėje spalvų gama reiškia spalvų diapazoną, kurį įrenginys gali rodyti. Kuo didesnė spalvų gama, tuo platesnį spalvų diapazoną prietaisas gali rodyti ir jis gali rodyti ypač ryškias spalvas (grynas spalvas). Paprastai tipiškų televizorių NTSC spalvų gama yra nuo 68% iki 72%. Televizorius, kurio NTSC spalvų gama yra didesnė nei 92 %, laikomas didelio spalvų sodrumo / plačios spalvų gamos (WCG) televizoriumi, paprastai pasiekiamu naudojant tokias technologijas kaip kvantinių taškų QLED, OLED arba didelio spalvų sodrumo foninis apšvietimas.
Žmogaus akiai spalvų suvokimas yra labai subjektyvus, todėl neįmanoma tiksliai kontroliuoti spalvų vien akimis. Kuriant, projektuojant ir gaminant, spalvos turi būti kiekybiškai įvertintos, kad būtų pasiektas spalvų atkūrimo tikslumas ir nuoseklumas. Realiame pasaulyje matomo spektro spalvos sudaro didžiausią spalvų gamos erdvę, kurioje yra visos žmogaus akiai matomos spalvos. Siekdama vizualiai pavaizduoti spalvų gamos sąvoką, Tarptautinė apšvietimo komisija (CIE) sukūrė CIE-xy spalvingumo diagramą. Spalvingumo koordinatės yra CIE spalvų kiekybinio įvertinimo standartas, o tai reiškia, kad bet kokia gamtoje esanti spalva gali būti pavaizduota kaip taškas (x, y) spalvingumo diagramoje.
Toliau pateiktoje diagramoje parodyta CIE spalvingumo diagrama, kurioje visos gamtos spalvos yra pasagos formos srityje. Diagramoje esantis trikampis plotas parodo spalvų gamą. Trikampio viršūnės yra pagrindinės rodymo įrenginio spalvos (RGB), o spalvos, kurias gali sudaryti šios trys pagrindinės spalvos, yra trikampyje. Akivaizdu, kad dėl skirtingų ekrano įrenginių pirminių spalvų koordinačių skirtumų trikampio padėtis skiriasi, todėl skiriasi spalvų gamos. Kuo didesnis trikampis, tuo didesnė spalvų gama. Spalvų gamos apskaičiavimo formulė yra tokia:
Gama = ASALCD×100 %
kur ALCD reiškia trikampio, sudaryto iš matuojamo LCD ekrano pagrindinių spalvų, plotą, o AS reiškia standartinio pagrindinių spalvų trikampio plotą. Taigi, spalvų gama yra procentinis ekrano spalvų gamos ploto ir standartinio spalvų gamos trikampio ploto santykis, o skirtumai daugiausia atsiranda dėl apibrėžtų pirminių spalvų koordinačių ir naudojamos spalvų erdvės. Šiuo metu naudojamos pagrindinės spalvų erdvės yra CIE 1931 xy spalvingumo erdvė ir CIE 1976 u'v' spalvų erdvė. Šiose dviejose erdvėse apskaičiuota spalvų gama šiek tiek skiriasi, tačiau skirtumas yra nedidelis, todėl tolesnė įžanga ir išvados yra pagrįstos CIE 1931 xy spalvingumo erdve.
Pointer's Gamut parodo realių paviršiaus spalvų diapazoną, matomą žmogaus akiai. Šis standartas buvo pasiūlytas remiantis Michaelo R. Pointerio (1980) tyrimais ir apima tikrų atspindėtų spalvų (nesavaime šviečiančių) gamtoje rinkinį. Kaip parodyta diagramoje, ji sudaro netaisyklingą gamą. Jei ekrano spalvų gama gali visiškai apimti rodyklės gamą, manoma, kad jis gali tiksliai atkurti gamtos pasaulio spalvas.
Įvairūs spalvų gamos standartai
NTSC standartas
NTSC spalvų gamos standartas yra vienas iš seniausių ir plačiausiai naudojamų standartų ekranų pramonėje. Jei gaminys nenurodo, kurio spalvų gamos standarto jis vadovaujasi, paprastai daroma prielaida, kad naudojamas NTSC standartas. NTSC reiškia Nacionalinį televizijos standartų komitetą, kuris 1953 m. nustatė šį spalvų gamos standartą. Jo koordinatės yra tokios:
NTSC spalvų gama yra daug platesnė nei sRGB spalvų gama. Konversijos formulė tarp jų yra „100 % sRGB = 72 % NTSC“, o tai reiškia, kad 100 % sRGB ir 72 % NTSC sritys yra lygiavertės, o ne jų spalvų gamos visiškai sutampa. NTSC ir Adobe RGB konvertavimo formulė yra „100 % Adobe RGB = 95 % NTSC“. Tarp trijų NTSC spalvų gama yra pati plačiausia, po jos seka Adobe RGB ir sRGB.
sRGB/Rec.709 spalvų gamos standartas
sRGB (standartinė raudona žalia mėlyna) yra spalvų kalbos protokolas, kurį 1996 m. sukūrė Microsoft ir HP, kad būtų pateiktas standartinis spalvų apibrėžimo metodas, leidžiantis nuosekliai atvaizduoti spalvas ekranuose, spausdintuvuose ir skaitytuvuose. Dauguma skaitmeninių vaizdų gavimo įrenginių palaiko sRGB standartą, pvz., skaitmeniniai fotoaparatai, vaizdo kameros, skaitytuvai ir monitoriai. Be to, beveik visi spausdinimo ir projekcijos įrenginiai palaiko sRGB standartą. Rec.709 spalvų gamos standartas yra identiškas sRGB ir gali būti laikomas lygiaverčiu. Atnaujintas Rec.2020 standartas turi platesnę pirminę spalvų gamą, apie kurią bus kalbama vėliau. Pagrindinės sRGB standarto spalvų koordinatės yra šios:
sRGB yra absoliutus spalvų valdymo standartas, nes jį galima vienodai pritaikyti nuo fotografavimo ir nuskaitymo iki rodymo ir spausdinimo. Tačiau dėl laiko, kai jis buvo apibrėžtas, apribojimų, sRGB spalvų gamos standartas yra palyginti mažas ir apima maždaug 72 % NTSC spalvų gamos. Šiais laikais daugelis televizorių lengvai viršija 100 % sRGB spalvų gamą.
Adobe RGB spalvų gamos standartas
Adobe RGB yra profesionalus spalvų gamos standartas, sukurtas tobulėjant fotografijos technologijoms. Jis turi platesnę spalvų erdvę nei sRGB, o 1998 m. pasiūlė „Adobe“. Ji apima CMYK spalvų gamą, kurios nėra sRGB, todėl suteikiamos sodresnės spalvų gradacijos. Spausdinimo, fotografijos ir dizaino profesionalams, kuriems reikia tikslių spalvų koregavimo, labiau tinka ekranai, kuriuose naudojama Adobe RGB spalvų gama. CMYK yra spalvų erdvė, pagrįsta pigmentų maišymu, dažniausiai naudojama spausdinimo pramonėje ir retai naudojama ekranų pramonėje.
DCI-P3 spalvų gamos standartas
DCI-P3 spalvų gamos standartą apibrėžė Digital Cinema Initiatives (DCI) ir 2010 m. išleido Kino ir televizijos inžinierių draugija (SMPTE). Jis daugiausia naudojamas televizijos sistemoms ir kino teatrams. DCI-P3 standartas iš pradžių buvo sukurtas kino projektoriams. Pagrindinės DCI-P3 standarto spalvų koordinatės yra šios:
DCI-P3 standartas turi tą pačią mėlyną pirminę koordinates su sRGB ir Adobe RGB. Jo raudona pirminė koordinatė yra 615 nm monochromatinio lazerio koordinatė, kuri yra ryškesnė nei NTSC raudona pirminė. Žalia pirminė DCI-P3 spalva yra šiek tiek gelsva, palyginti su „Adobe RGB/NTSC“, bet ryškesnė. DCI-P3 pirminės spalvų gamos sritis sudaro apie 90 % NTSC standarto.
Rec.2020/BT.2020 Spalvų gamos standartas
Rec.2020 yra itin didelės raiškos televizijos (UHD-TV) standartas, apimantis spalvų gamos specifikacijas. Tobulėjant technologijoms, televizijos raiška ir spalvų gama toliau gerėja, todėl tradicinis Rec.709 standartas yra netinkamas. Rec.2020, kurį 2012 m. pasiūlė Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga (ITU), spalvų gamos sritis yra beveik dvigubai didesnė nei Rec.709. Pagrindinės Rec.2020 spalvų koordinatės yra šios:
Rec.2020 spalvų gamos standartas apima visus sRGB ir Adobe RGB standartus. Tik apie 0,02 % DCI-P3 ir NTSC 1953 spalvų gamų nepatenka į Rec.2020 spalvų gamą, o tai yra nereikšminga. Rec.2020 apima 99,9 % Pointer's Gamut, todėl tai yra didžiausias spalvų gamos standartas tarp aptartų. Tobulėjant technologijoms ir plačiai pritaikius UHD televizoriams, Rec.2020 standartas pamažu taps vyraujantis.
Išvada
Šiame straipsnyje pirmiausia buvo pristatytas spalvų gamos apibrėžimas ir skaičiavimo metodas, tada išsamiai aprašyti bendri spalvų gamos standartai ekranų pramonėje ir juos palyginti. Žvelgiant iš srities perspektyvos, šių spalvų gamos standartų dydžio santykis yra toks: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. Lyginant skirtingų ekranų spalvų gamas, labai svarbu naudoti tą patį standartą ir spalvų erdvę, kad nebūtų aklai lyginami skaičiai. Tikiuosi, kad šis straipsnis bus naudingas ekranų pramonės profesionalams. Norėdami gauti daugiau informacijos apie profesionalius LED ekranus, prašomesusisiekite su RTLEDekspertų komanda.
Paskelbimo laikas: 2024-07-15