1. Inleiding
Op recente tentoonstellingen definiëren verschillende bedrijven de kleurengammastandaarden op verschillende manieren voor hun beeldschermen, zoals NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 en BT.2020. Deze discrepantie maakt het een uitdaging om de kleurengammagegevens van verschillende bedrijven rechtstreeks te vergelijken, en soms lijkt een paneel met een kleurengamma van 65% levendiger dan een paneel met een kleurengamma van 72%, wat aanzienlijke verwarring onder het publiek veroorzaakt. Met de vooruitgang van de technologie komen er steeds meer quantum dot (QD)-tv's en OLED-tv's met brede kleurengamma's op de markt. Ze kunnen uitzonderlijk levendige kleuren weergeven. Daarom zou ik graag een uitgebreide samenvatting willen geven van de kleurengammastandaarden in de beeldschermindustrie, in de hoop professionals uit de industrie te helpen.
2. Concept en berekening van kleurengamma
Laten we eerst het concept van het kleurengamma introduceren. In de beeldschermindustrie verwijst kleurengamma naar het kleurenbereik dat een apparaat kan weergeven. Hoe groter het kleurengamma, hoe breder het kleurenbereik dat het apparaat kan weergeven, en hoe beter het in staat is bijzonder levendige kleuren weer te geven (pure kleuren). Over het algemeen ligt het NTSC-kleurengamma voor typische tv's rond de 68% tot 72%. Een tv met een NTSC-kleurengamma van meer dan 92% wordt beschouwd als een tv met hoge kleurverzadiging/breed kleurengamma (WCG), meestal bereikt door technologieën zoals quantum dot QLED, OLED of achtergrondverlichting met hoge kleurverzadiging.
Voor het menselijk oog is kleurperceptie zeer subjectief, en het is onmogelijk om kleuren nauwkeurig te controleren met alleen het oog. Bij productontwikkeling, ontwerp en productie moet kleur worden gekwantificeerd om nauwkeurigheid en consistentie in kleurreproductie te bereiken. In de echte wereld vormen de kleuren van het zichtbare spectrum de grootste kleurengammaruimte, die alle kleuren bevat die zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Om het concept van het kleurengamma visueel weer te geven, heeft de Internationale Commissie voor Verlichting (CIE) het CIE-xy-chromaticiteitsdiagram opgesteld. De kleurkwaliteitscoördinaten zijn de CIE-standaard voor kleurkwantificering, wat betekent dat elke kleur in de natuur kan worden weergegeven als een punt (x, y) in het kleurkwaliteitsdiagram.
Het onderstaande diagram toont het CIE-chromaticiteitsdiagram, waarbij alle kleuren in de natuur zich binnen het hoefijzervormige gebied bevinden. Het driehoekige gebied in het diagram vertegenwoordigt het kleurengamma. De hoekpunten van de driehoek zijn de primaire kleuren (RGB) van het weergaveapparaat, en de kleuren die door deze drie primaire kleuren kunnen worden gevormd, bevinden zich binnen de driehoek. Het is duidelijk dat, als gevolg van verschillen in de primaire kleurcoördinaten van verschillende weergaveapparaten, de positie van de driehoek varieert, wat resulteert in verschillende kleurengamma's. Hoe groter de driehoek, hoe groter het kleurengamma. De formule voor het berekenen van het kleurengamma is:
Gamma=ASALCD×100%
waarbij ALCD het gebied van de driehoek vertegenwoordigt dat wordt gevormd door de primaire kleuren van het LCD-scherm dat wordt gemeten, en AS het gebied vertegenwoordigt van een standaarddriehoek van primaire kleuren. Het kleurengamma is dus de procentuele verhouding van het gebied van het kleurengamma van het beeldscherm tot het gebied van de standaard kleurengammadriehoek, waarbij de verschillen voornamelijk voortkomen uit de gedefinieerde primaire kleurcoördinaten en de gebruikte kleurruimte. De primaire kleurruimten die momenteel in gebruik zijn, zijn de CIE 1931 xy-kleurruimte en de CIE 1976 u'v'-kleurruimte. Het in deze twee ruimtes berekende kleurengamma verschilt enigszins, maar het verschil is klein, dus de volgende inleiding en conclusies zijn gebaseerd op de xy-chromaticiteitsruimte van CIE 1931.
Pointer's Gamut vertegenwoordigt het bereik van echte oppervlaktekleuren die zichtbaar zijn voor het menselijk oog. Deze standaard werd voorgesteld op basis van onderzoek door Michael R. Pointer (1980) en omvat de verzameling werkelijk gereflecteerde kleuren (niet-zelflichtgevend) in de natuur. Zoals weergegeven in het diagram, vormt het een onregelmatig kleurengamma. Als het kleurengamma van een beeldscherm het Pointer-gamma volledig kan omvatten, wordt het in staat geacht de kleuren van de natuurlijke wereld nauwkeurig te reproduceren.
Verschillende kleurengammastandaarden
NTSC-standaard
De NTSC-standaard voor het kleurengamma is een van de eerste en meest gebruikte standaarden in de beeldschermindustrie. Als een product niet specificeert welke standaard voor het kleurengamma het volgt, wordt algemeen aangenomen dat het de NTSC-standaard gebruikt. NTSC staat voor de National Television Standards Committee, die deze standaard voor het kleurengamma in 1953 heeft vastgesteld. De coördinaten zijn als volgt:
Het NTSC-kleurengamma is veel breder dan het sRGB-kleurengamma. De conversieformule daartussen is "100% sRGB = 72% NTSC", wat betekent dat de gebieden van 100% sRGB en 72% NTSC gelijkwaardig zijn, niet dat hun kleurengamma's elkaar volledig overlappen. De conversieformule tussen NTSC en Adobe RGB is “100% Adobe RGB = 95% NTSC.” Van de drie is het NTSC-kleurengamma het breedst, gevolgd door Adobe RGB en vervolgens sRGB.
sRGB/Rec.709 kleurengamma standaard
sRGB (standaard Rood Groen Blauw) is een kleurtaalprotocol dat in 1996 door Microsoft en HP is ontwikkeld om een standaardmethode te bieden voor het definiëren van kleuren, waardoor een consistente kleurweergave op beeldschermen, printers en scanners mogelijk is. De meeste apparaten voor digitale beeldacquisitie ondersteunen de sRGB-standaard, zoals digitale camera's, camcorders, scanners en monitoren. Bovendien ondersteunen bijna alle print- en projectieapparaten de sRGB-standaard. De Rec.709-kleurengammastandaard is identiek aan sRGB en kan als gelijkwaardig worden beschouwd. De bijgewerkte Rec.2020-standaard heeft een breder primair kleurengamma, dat later zal worden besproken. De primaire kleurcoördinaten voor de sRGB-standaard zijn als volgt:
sRGB is de absolute standaard voor kleurbeheer, omdat het op uniforme wijze kan worden overgenomen van fotografie en scannen tot weergave en afdrukken. Vanwege de beperkingen van de tijd waarin deze werd gedefinieerd, is de sRGB-kleurengammastandaard echter relatief klein en bestrijkt hij ongeveer 72% van het NTSC-kleurengamma. Tegenwoordig overschrijden veel tv's gemakkelijk het sRGB-kleurengamma van 100%.
Adobe RGB-kleurengamma standaard
Adobe RGB is een professionele kleurengammastandaard die is ontwikkeld met de vooruitgang van de fotografietechnologie. Het heeft een bredere kleurruimte dan sRGB en werd in 1998 door Adobe voorgesteld. Het omvat het CMYK-kleurengamma, dat niet aanwezig is in sRGB, wat rijkere kleurgradaties oplevert. Voor professionals in printen, fotografie en design die nauwkeurige kleuraanpassingen nodig hebben, zijn beeldschermen die het Adobe RGB-kleurengamma gebruiken geschikter. CMYK is een kleurruimte gebaseerd op het mengen van pigmenten, die vaak wordt gebruikt in de grafische industrie en zelden in de display-industrie.
DCI-P3 kleurengamma standaard
De DCI-P3-kleurengammastandaard is gedefinieerd door de Digital Cinema Initiatives (DCI) en in 2010 uitgebracht door de Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE). Deze wordt voornamelijk gebruikt voor televisiesystemen en bioscopen. De DCI-P3-standaard is oorspronkelijk ontworpen voor bioscoopprojectoren. De primaire kleurcoördinaten voor de DCI-P3-standaard zijn als volgt:
De DCI-P3-standaard deelt dezelfde blauwe primaire coördinaat met sRGB en Adobe RGB. De rode primaire coördinaat is die van een monochromatische laser van 615 nm, die levendiger is dan de rode primaire NTSC. De groene primaire kleur van DCI-P3 is enigszins gelig vergeleken met Adobe RGB/NTSC, maar levendiger. Het DCI-P3 primaire kleurengamma bedraagt ongeveer 90% van de NTSC-standaard.
Rec.2020/BT.2020 kleurengamma standaard
Rec.2020 is een Ultra High Definition Television (UHD-TV)-standaard die kleurgammaspecificaties omvat. Met de vooruitgang van de technologie blijven de televisieresolutie en het kleurengamma verbeteren, waardoor de traditionele Rec.709-standaard ontoereikend wordt. Rec.2020, voorgesteld door de International Telecommunication Union (ITU) in 2012, heeft een kleurengamma dat bijna twee keer zo groot is als dat van Rec.709. De primaire kleurcoördinaten voor Rec.2020 zijn als volgt:
De Rec.2020-kleurengammastandaard dekt de volledige sRGB- en Adobe RGB-standaarden. Slechts ongeveer 0,02% van de DCI-P3- en NTSC 1953-kleurengamma's vallen buiten het Rec.2020-kleurengamma, wat verwaarloosbaar is. Rec.2020 bestrijkt 99,9% van het Pointer-gamma, waardoor het de grootste kleurengammastandaard is onder de besproken standaarden. Met de vooruitgang van de technologie en de wijdverbreide adoptie van UHD-tv's zal de Rec.2020-standaard geleidelijk aan gangbaarder worden.
Conclusie
In dit artikel werd eerst de definitie en berekeningsmethode van het kleurengamma geïntroduceerd, waarna de algemene standaarden voor het kleurengamma in de beeldschermindustrie werden beschreven en vergeleken. Vanuit gebiedsperspectief is de grootterelatie van deze kleurengammastandaarden als volgt: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. Bij het vergelijken van de kleurengamma's van verschillende beeldschermen is het van cruciaal belang om dezelfde standaard en kleurruimte te gebruiken om te voorkomen dat cijfers blindelings worden vergeleken. Ik hoop dat dit artikel nuttig is voor professionals in de display-industrie. Voor meer informatie over professionele LED-displays kunt u terechtNeem contact op met RTLEDdeskundig team.
Posttijd: 15 juli 2024