सखोल विश्लेषण: एलईडी डिस्प्ले इंडस्ट्रीमध्ये कलर गॅमट - RTLED

1. परिचय

अलीकडील प्रदर्शनांमध्ये, भिन्न कंपन्या त्यांच्या डिस्प्लेसाठी कलर गॅमट मानके वेगळ्या प्रकारे परिभाषित करतात, जसे की NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 आणि BT.2020. या विसंगतीमुळे विविध कंपन्यांमधील कलर गॅमट डेटाची थेट तुलना करणे आव्हानात्मक बनते आणि काहीवेळा 65% कलर गॅमट असलेले पॅनेल 72% कलर गॅमट असलेल्या पॅनेलपेक्षा अधिक दोलायमान दिसते, ज्यामुळे प्रेक्षकांमध्ये लक्षणीय गोंधळ होतो. तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे, अधिक क्वांटम डॉट (QD) टीव्ही आणि विस्तृत रंगीत गामट असलेले OLED टीव्ही बाजारात येत आहेत. ते अपवादात्मक ज्वलंत रंग प्रदर्शित करू शकतात. म्हणून, मी डिस्प्ले उद्योगातील कलर गॅमट मानकांचा सर्वसमावेशक सारांश देऊ इच्छितो, उद्योग व्यावसायिकांना मदत करण्याच्या आशेने.

2. कलर गॅमटची संकल्पना आणि गणना

प्रथम, कलर गॅमटची संकल्पना ओळखू या. डिस्प्ले इंडस्ट्रीमध्ये, कलर गॅमट रंगांच्या श्रेणीचा संदर्भ देते जे डिव्हाइस प्रदर्शित करू शकते. कलर गॅमट जितका मोठा असेल, डिव्हाईस दाखवू शकणाऱ्या रंगांची रेंज जितकी जास्त असेल तितकी ते विशेषतः ज्वलंत रंग (शुद्ध रंग) प्रदर्शित करण्यास सक्षम असेल. सामान्यतः, सामान्य टीव्हीसाठी NTSC कलर गॅमट सुमारे 68% ते 72% आहे. 92% पेक्षा जास्त NTSC कलर गॅमट असलेला टीव्ही हा उच्च रंग संपृक्तता/वाइड कलर गॅमट (WCG) टीव्ही मानला जातो, जो सामान्यतः क्वांटम डॉट QLED, OLED किंवा उच्च रंग संपृक्तता बॅकलाइटिंग सारख्या तंत्रज्ञानाद्वारे प्राप्त केला जातो.

मानवी डोळ्यासाठी, रंग धारणा अत्यंत व्यक्तिनिष्ठ आहे आणि केवळ डोळ्याद्वारे रंग अचूकपणे नियंत्रित करणे अशक्य आहे. उत्पादन विकास, डिझाइन आणि उत्पादनामध्ये, रंग पुनरुत्पादनात अचूकता आणि सुसंगतता प्राप्त करण्यासाठी रंगाचे प्रमाण निश्चित केले पाहिजे. वास्तविक जगामध्ये, दृश्यमान स्पेक्ट्रमचे रंग सर्वात मोठे कलर गॅमट स्पेस बनवतात, ज्यामध्ये मानवी डोळ्यांना दिसणारे सर्व रंग असतात. कलर गॅमटच्या संकल्पनेचे दृष्यदृष्ट्या प्रतिनिधित्व करण्यासाठी, इंटरनॅशनल कमिशन ऑन इल्युमिनेशन (CIE) ने CIE-xy क्रोमॅटिसिटी आकृतीची स्थापना केली. क्रोमॅटिकिटी कोऑर्डिनेट्स हे CIE चे कलर क्वांटिफिकेशनचे मानक आहेत, म्हणजे निसर्गातील कोणताही रंग क्रोमॅटिकिटी डायग्रामवर बिंदू (x, y) म्हणून दर्शविला जाऊ शकतो.

खाली दिलेला आकृती CIE क्रोमॅटिकिटी आकृती दर्शवितो, जिथे निसर्गातील सर्व रंग घोड्याच्या नालच्या आकाराच्या भागात समाविष्ट आहेत. आकृतीमधील त्रिकोणी क्षेत्र रंग सरगम ​​दर्शवते. त्रिकोणाचे शिरोबिंदू हे डिस्प्ले यंत्राचे प्राथमिक रंग (RGB) आहेत आणि या तीन प्राथमिक रंगांद्वारे तयार होऊ शकणारे रंग त्रिकोणामध्ये समाविष्ट आहेत. स्पष्टपणे, भिन्न डिस्प्ले उपकरणांच्या प्राथमिक रंग समन्वयांमधील फरकांमुळे, त्रिकोणाची स्थिती बदलते, परिणामी भिन्न रंगांचे गामट होते. त्रिकोण जितका मोठा असेल तितका रंग सरगम ​​मोठा. कलर गॅमटची गणना करण्याचे सूत्र आहे:

Gamut=ASALCD×100%

जेथे ALCD— LCD डिस्प्लेच्या प्राथमिक रंगांनी तयार केलेल्या त्रिकोणाचे क्षेत्रफळ दर्शवते आणि AS— प्राथमिक रंगांच्या मानक त्रिकोणाचे क्षेत्रफळ दर्शवते. अशाप्रकारे, कलर गॅमट हे डिस्प्लेच्या कलर गॅमटच्या क्षेत्रफळ आणि मानक कलर गॅमट त्रिकोणाच्या क्षेत्रफळाच्या टक्केवारीचे गुणोत्तर आहे, प्रामुख्याने परिभाषित प्राथमिक रंग समन्वय आणि वापरलेल्या रंगाच्या जागेवरून उद्भवणारे फरक. सध्या वापरात असलेल्या प्राथमिक रंगांच्या जागा म्हणजे CIE 1931 xy क्रोमॅटिकिटी स्पेस आणि CIE 1976 u'v' कलर स्पेस. या दोन स्पेसमध्ये गणना केलेले रंग सरगम ​​थोडे वेगळे आहे, परंतु फरक किरकोळ आहे, म्हणून खालील परिचय आणि निष्कर्ष CIE 1931 xy क्रोमॅटिकिटी स्पेसवर आधारित आहेत.

पॉइंटर्स गॅमट मानवी डोळ्यांना दिसणाऱ्या वास्तविक पृष्ठभागाच्या रंगांची श्रेणी दर्शवते. हे मानक मायकेल आर. पॉइंटर (1980) यांच्या संशोधनाच्या आधारे प्रस्तावित करण्यात आले होते आणि त्यात निसर्गातील वास्तविक परावर्तित रंगांचा (स्वतः-प्रकाश नसलेला) संग्रह समाविष्ट आहे. आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, ते एक अनियमित सरगम ​​बनवते. जर डिस्प्लेच्या कलर गॅमटमध्ये पॉइंटर गॅमट पूर्णपणे समाविष्ट असेल, तर ते नैसर्गिक जगाच्या रंगांचे अचूक पुनरुत्पादन करण्यास सक्षम मानले जाते.

विविध रंग गामूट मानके

NTSC मानक

NTSC कलर गॅमट स्टँडर्ड हे डिस्प्ले उद्योगातील सर्वात जुने आणि सर्वात जास्त वापरले जाणारे मानक आहे. उत्पादन कोणत्या कलर गॅमट स्टँडर्डचे अनुसरण करते हे निर्दिष्ट करत नसल्यास, सामान्यतः NTSC मानक वापरणे गृहित धरले जाते. NTSC म्हणजे नॅशनल टेलिव्हिजन स्टँडर्ड्स कमिटी, ज्याने 1953 मध्ये हे कलर गॅमट मानक स्थापित केले. त्याचे निर्देशांक खालीलप्रमाणे आहेत:

NTSC कलर गॅमट sRGB कलर गॅमटपेक्षा खूप विस्तृत आहे. त्यांच्यामधील रूपांतरण सूत्र आहे “100% sRGB = 72% NTSC,” म्हणजे 100% sRGB आणि 72% NTSC ची क्षेत्रे समतुल्य आहेत, असे नाही की त्यांचे रंग गामट पूर्णपणे ओव्हरलॅप होतात. NTSC आणि Adobe RGB मधील रूपांतरण सूत्र "100% Adobe RGB = 95% NTSC" आहे. तीनपैकी, NTSC कलर गॅमट सर्वात रुंद आहे, त्यानंतर Adobe RGB आणि नंतर sRGB.

sRGB/Rec.709 कलर गॅमट मानक

sRGB (स्टँडर्ड रेड ग्रीन ब्लू) हा रंग परिभाषित करण्यासाठी Microsoft आणि HP द्वारे 1996 मध्ये विकसित केलेला रंग भाषा प्रोटोकॉल आहे, ज्यामुळे डिस्प्ले, प्रिंटर आणि स्कॅनरमध्ये रंगांचे सातत्यपूर्ण प्रतिनिधित्व करता येते. बहुतेक डिजिटल प्रतिमा संपादन साधने sRGB मानकांना समर्थन देतात, जसे की डिजिटल कॅमेरा, कॅमकॉर्डर, स्कॅनर आणि मॉनिटर्स. याव्यतिरिक्त, जवळजवळ सर्व मुद्रण आणि प्रोजेक्शन उपकरणे sRGB मानकांना समर्थन देतात. Rec.709 कलर गॅमट मानक sRGB सारखे आहे आणि समतुल्य मानले जाऊ शकते. अद्ययावत Rec.2020 स्टँडर्डमध्ये अधिक प्राइमरी कलर गॅमट आहे, ज्याची नंतर चर्चा केली जाईल. sRGB मानकासाठी प्राथमिक रंग समन्वय खालीलप्रमाणे आहेत:

रंग व्यवस्थापनासाठी sRGB हे परिपूर्ण मानक आहे, कारण ते फोटोग्राफी आणि स्कॅनिंगपासून ते प्रदर्शन आणि मुद्रणापर्यंत एकसमानपणे स्वीकारले जाऊ शकते. तथापि, जेव्हा ते परिभाषित केले गेले तेव्हाच्या मर्यादांमुळे, sRGB कलर गॅमट मानक तुलनेने लहान आहे, जे NTSC कलर गॅमटच्या अंदाजे 72% कव्हर करते. आजकाल, अनेक टीव्ही सहजपणे 100% sRGB कलर गॅमट ओलांडतात.

Adobe RGB कलर गॅमट मानक

Adobe RGB हे फोटोग्राफी तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह विकसित केलेले व्यावसायिक कलर गॅमट मानक आहे. यात sRGB पेक्षा अधिक विस्तृत रंगाची जागा आहे आणि Adobe ने 1998 मध्ये प्रस्तावित केले होते. यामध्ये CMYK कलर गॅमटचा समावेश आहे, जो sRGB मध्ये उपस्थित नाही, जो अधिक समृद्ध रंग श्रेणी प्रदान करतो. प्रिंटिंग, फोटोग्राफी आणि डिझाइनमधील व्यावसायिकांसाठी ज्यांना अचूक रंग समायोजन आवश्यक आहे, Adobe RGB कलर गॅमट वापरणारे डिस्प्ले अधिक योग्य आहेत. CMYK ही रंगद्रव्य मिश्रणावर आधारित रंगाची जागा आहे, सामान्यतः मुद्रण उद्योगात वापरली जाते आणि प्रदर्शन उद्योगात क्वचितच वापरली जाते.

DCI-P3 कलर गॅमट मानक

DCI-P3 कलर गॅमट मानक डिजिटल सिनेमा इनिशिएटिव्ह (DCI) द्वारे परिभाषित केले गेले आणि 2010 मध्ये सोसायटी ऑफ मोशन पिक्चर अँड टेलिव्हिजन इंजिनियर्स (SMPTE) द्वारे जारी केले गेले. हे मुख्यतः टेलिव्हिजन सिस्टम आणि सिनेमांसाठी वापरले जाते. DCI-P3 मानक मूलतः सिनेमा प्रोजेक्टरसाठी डिझाइन केले होते. DCI-P3 मानकांसाठी प्राथमिक रंग समन्वय खालीलप्रमाणे आहेत:

DCI-P3 मानक sRGB आणि Adobe RGB सह समान निळा प्राथमिक समन्वय सामायिक करतो. त्याचा लाल प्राथमिक समन्वय 615nm मोनोक्रोमॅटिक लेसरचा आहे, जो NTSC लाल प्राथमिकपेक्षा अधिक ज्वलंत आहे. Adobe RGB/NTSC च्या तुलनेत DCI-P3 चा हिरवा प्राइमरी किंचित पिवळसर आहे, परंतु अधिक स्पष्ट आहे. DCI-P3 प्राथमिक रंग सरगम ​​क्षेत्र NTSC मानकाच्या सुमारे 90% आहे.

Rec.2020/BT.2020 कलर गॅमट मानक

Rec.2020 हे एक अल्ट्रा हाय डेफिनिशन टेलिव्हिजन (UHD-TV) मानक आहे ज्यामध्ये कलर गॅमट वैशिष्ट्यांचा समावेश आहे. तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, टेलिव्हिजन रिझोल्यूशन आणि कलर गॅमटमध्ये सुधारणा होत राहते, ज्यामुळे पारंपारिक Rec.709 मानक अपुरे पडतात. 2012 मध्ये इंटरनॅशनल टेलिकम्युनिकेशन युनियन (ITU) ने प्रस्तावित केलेले Rec.2020, Rec.709 च्या जवळपास दुप्पट कलर गॅमट क्षेत्र आहे. Rec.2020 साठी प्राथमिक रंग समन्वय खालीलप्रमाणे आहेत:

Rec.2020 कलर गॅमट मानक संपूर्ण sRGB आणि Adobe RGB मानकांचा समावेश करते. DCI-P3 आणि NTSC 1953 कलर गॅमटपैकी फक्त 0.02% Rec.2020 कलर गॅमटच्या बाहेर येतात, जे नगण्य आहे. Rec.2020 मध्ये पॉइंटर गॅमटचा 99.9% कव्हर आहे, ज्यामुळे ते चर्चिल्या गेलेल्यांमध्ये सर्वात मोठे कलर गॅमट मानक बनले आहे. तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे आणि UHD टीव्हीचा व्यापक अवलंब केल्यामुळे, Rec.2020 मानक हळूहळू अधिक प्रचलित होईल.

निष्कर्ष

या लेखाने प्रथम कलर गॅमटची व्याख्या आणि गणना पद्धत सादर केली, नंतर डिस्प्ले उद्योगातील सामान्य कलर गॅमट मानकांचे तपशीलवार वर्णन केले आणि त्यांची तुलना केली. क्षेत्राच्या दृष्टीकोनातून, या कलर गॅमट मानकांचा आकार संबंध खालीलप्रमाणे आहे: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. वेगवेगळ्या डिस्प्लेच्या कलर गॅमट्सची तुलना करताना, आंधळेपणाने संख्यांची तुलना टाळण्यासाठी समान मानक आणि रंगाची जागा वापरणे महत्वाचे आहे. मला आशा आहे की हा लेख प्रदर्शन उद्योगातील व्यावसायिकांसाठी उपयुक्त आहे. व्यावसायिक एलईडी डिस्प्लेबद्दल अधिक माहितीसाठी, कृपयाRTLED शी संपर्क साधातज्ञ संघ.