1. Introduksjon
På nylige utstillinger definerer forskjellige selskaper fargeskalastandarder forskjellig for sine skjermer, for eksempel NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 og BT.2020. Dette avviket gjør det utfordrende å direkte sammenligne fargeskaladata på tvers av forskjellige selskaper, og noen ganger virker et panel med 65 % fargespekter mer levende enn et med 72 % fargespekter, noe som forårsaker betydelig forvirring blant publikum. Med utviklingen av teknologien kommer flere kvantepunkt-TV-er (QD) og OLED-TV-er med brede fargespekter på markedet. De kan vise eksepsjonelt livlige farger. Derfor vil jeg gi et omfattende sammendrag av standarder for fargespekter i skjermindustrien, i håp om å hjelpe bransjefolk.
2. Konsept og beregning av fargespekter
La oss først introdusere konseptet med fargespekter. I skjermindustrien refererer fargespekteret til utvalget av farger som en enhet kan vise. Jo større fargespekter, desto bredere fargespekter kan enheten vise, og jo bedre er den i stand til å vise spesielt levende farger (rene farger). Generelt er NTSC-fargespekteret for typiske TV-er rundt 68 % til 72 %. En TV med et NTSC-fargespekter på over 92 % regnes som en TV med høy fargemetning/bredt fargespekter (WCG), vanligvis oppnådd gjennom teknologier som kvantepunkt-QLED, OLED eller bakgrunnsbelysning med høy fargemetning.
For det menneskelige øyet er fargeoppfatning svært subjektivt, og det er umulig å nøyaktig kontrollere farger med øye alene. I produktutvikling, design og produksjon må farge kvantifiseres for å oppnå nøyaktighet og konsistens i fargegjengivelsen. I den virkelige verden utgjør fargene i det synlige spekteret det største fargespekteret, som inneholder alle fargene som er synlige for det menneskelige øyet. For å visuelt representere konseptet fargespekter, etablerte International Commission on Illumination (CIE) CIE-xy kromatisitetsdiagrammet. Kromatisitetskoordinatene er CIEs standard for fargekvantifisering, noe som betyr at enhver farge i naturen kan representeres som et punkt (x, y) på kromatisitetsdiagrammet.
Diagrammet nedenfor viser CIE-kromatisitetsdiagrammet, der alle farger i naturen finnes innenfor det hesteskoformede området. Det trekantede området i diagrammet representerer fargespekteret. Toppunktene i trekanten er primærfargene (RGB) til skjermenheten, og fargene som kan dannes av disse tre primærfargene er inneholdt i trekanten. Tydeligvis, på grunn av forskjeller i primærfargekoordinatene til forskjellige skjermenheter, varierer trekantens posisjon, noe som resulterer i forskjellige fargeskalaer. Jo større trekanten, desto større fargespekter. Formelen for å beregne fargespekteret er:
Gamut=ASALCD×100 %
der ALCD representerer arealet av trekanten som dannes av primærfargene på LCD-skjermen som måles, og AS representerer arealet av en standard trekant av primærfarger. Således er fargespekteret prosentforholdet mellom området til skjermens fargespekter og området til standard fargeskalatrekanten, med forskjeller som hovedsakelig oppstår fra de definerte primærfargekoordinatene og fargerommet som brukes. De primære fargerommene som for tiden er i bruk er CIE 1931 xy-kromaticitetsrommet og CIE 1976 u'v'-fargerommet. Fargeskalaen beregnet i disse to områdene avviker litt, men forskjellen er liten, så følgende introduksjon og konklusjoner er basert på CIE 1931 xy-kromaticitetsrommet.
Pointer's Gamut representerer rekkevidden av ekte overflatefarger som er synlige for det menneskelige øyet. Denne standarden ble foreslått basert på forskning av Michael R. Pointer (1980) og omfatter samlingen av ekte reflekterte farger (ikke-selvlysende) i naturen. Som vist i diagrammet danner det en uregelmessig fargeskala. Hvis fargeskalaen til en skjerm kan omfatte hele Pointer's Gamut, anses den i stand til nøyaktig å gjengi fargene i den naturlige verden.
Ulike standarder for fargeskala
NTSC standard
NTSC-fargeskalastandarden er en av de tidligste og mest brukte standardene i skjermindustrien. Hvis et produkt ikke spesifiserer hvilken fargeskalastandard det følger, antas det generelt å bruke NTSC-standarden. NTSC står for National Television Standards Committee, som etablerte denne fargeskalastandarden i 1953. Koordinatene er som følger:
NTSC-fargespekteret er mye bredere enn sRGB-fargespekteret. Konverteringsformelen mellom dem er "100% sRGB = 72% NTSC," som betyr at områdene med 100% sRGB og 72% NTSC er likeverdige, ikke at fargespekteret deres fullstendig overlapper hverandre. Konverteringsformelen mellom NTSC og Adobe RGB er "100% Adobe RGB = 95% NTSC." Blant de tre er NTSC-fargespekteret det bredeste, etterfulgt av Adobe RGB, og deretter sRGB.
sRGB/Rec.709 Fargeskala Standard
sRGB (standard Red Green Blue) er en fargespråkprotokoll utviklet av Microsoft og HP i 1996 for å gi en standardmetode for å definere farger, som muliggjør konsistent fargerepresentasjon på tvers av skjermer, skrivere og skannere. De fleste digitale bildeinnsamlingsenheter støtter sRGB-standarden, for eksempel digitale kameraer, videokameraer, skannere og skjermer. I tillegg støtter nesten alle utskrifts- og projeksjonsenheter sRGB-standarden. Rec.709-fargeskalastandarden er identisk med sRGB og kan betraktes som likeverdig. Den oppdaterte Rec.2020-standarden har et bredere primærfargespekter, som vil bli diskutert senere. Primærfargekoordinatene for sRGB-standarden er som følger:
sRGB er den absolutte standarden for fargestyring, siden den kan brukes på en enhetlig måte fra fotografering og skanning til visning og utskrift. På grunn av begrensningene på den tiden da den ble definert, er sRGB-fargeskalastandarden relativt liten, og dekker omtrent 72 % av NTSC-fargespekteret. I dag overskrider mange TV-er lett 100 % sRGB-fargespekter.
Adobe RGB Color Gamut Standard
Adobe RGB er en profesjonell fargeskalastandard utviklet med avansert fotografiteknologi. Den har et bredere fargerom enn sRGB og ble foreslått av Adobe i 1998. Den inkluderer CMYK-fargeskalaen, som ikke finnes i sRGB, og gir rikere fargegraderinger. For profesjonelle innen utskrift, fotografering og design som trenger presise fargejusteringer, er skjermer som bruker Adobe RGB-fargeskalaen mer egnet. CMYK er et fargerom basert på pigmentblanding, ofte brukt i trykkeriindustrien og sjelden i skjermindustrien.
DCI-P3 fargeskala standard
DCI-P3-fargeskalastandarden ble definert av Digital Cinema Initiatives (DCI) og utgitt av Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) i 2010. Den brukes hovedsakelig for TV-systemer og kinoer. DCI-P3-standarden ble opprinnelig designet for kinoprojektorer. Primærfargekoordinatene for DCI-P3-standarden er som følger:
DCI-P3-standarden deler den samme blå primærkoordinaten med sRGB og Adobe RGB. Dens røde primærkoordinat er den til en 615nm monokromatisk laser, som er mer levende enn den røde NTSC-primæren. Den grønne primæren til DCI-P3 er litt gulaktig sammenlignet med Adobe RGB/NTSC, men mer levende. DCI-P3 primærfargeområde er omtrent 90 % av NTSC-standarden.
Rec.2020/BT.2020 Color Gamut Standard
Rec.2020 er en Ultra High Definition TV-standard (UHD-TV) som inkluderer spesifikasjoner for fargeskala. Med utviklingen av teknologien fortsetter TV-oppløsningen og fargespekteret å forbedre seg, noe som gjør den tradisjonelle Rec.709-standarden utilstrekkelig. Rec.2020, foreslått av International Telecommunication Union (ITU) i 2012, har et fargeområde som er nesten dobbelt så stort som Rec.709. Primærfargekoordinatene for Rec.2020 er som følger:
Rec.2020-fargeskalastandarden dekker hele sRGB- og Adobe RGB-standardene. Bare omtrent 0,02 % av fargeskalaene DCI-P3 og NTSC 1953 faller utenfor Rec.2020-fargespekteret, som er ubetydelig. Rec.2020 dekker 99,9 % av Pointer's Gamut, noe som gjør den til den største fargeskalastandarden blant de diskuterte. Med teknologifremgangen og den utbredte bruken av UHD-TV-er, vil Rec.2020-standarden gradvis bli mer utbredt.
Konklusjon
Denne artikkelen introduserte først definisjonen og beregningsmetoden for fargespekter, deretter detaljerte de vanlige fargeskalastandardene i skjermindustrien og sammenlignet dem. Fra arealperspektivet er størrelsesforholdet til disse fargeskalastandardene som følger: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. Når du sammenligner fargespekteret til forskjellige skjermer, er det avgjørende å bruke samme standard og fargerom for å unngå blind sammenligning av tall. Jeg håper denne artikkelen er nyttig for fagfolk i skjermbransjen. For mer informasjon om profesjonelle LED-skjermer, vennligstkontakt RTLEDekspertteam.
Innleggstid: 15. juli-2024