1. Introdução
Em exposições recentes, diferentes empresas definiram padrões de gama de cores de forma diferente para seus monitores, como NTSC, sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 e BT.2020. Essa discrepância torna difícil comparar diretamente os dados de gama de cores entre diferentes empresas e, às vezes, um painel com gama de cores de 65% parece mais vibrante do que outro com gama de cores de 72%, causando confusão significativa entre o público. Com o avanço da tecnologia, mais TVs de pontos quânticos (QD) e TVs OLED com ampla gama de cores estão entrando no mercado. Eles podem exibir cores excepcionalmente vivas. Portanto, gostaria de fornecer um resumo abrangente dos padrões de gama de cores na indústria de displays, na esperança de ajudar os profissionais da indústria.
2. Conceito e Cálculo da Gama de Cores
Primeiro, vamos apresentar o conceito de gama de cores. Na indústria de monitores, a gama de cores refere-se à gama de cores que um dispositivo pode exibir. Quanto maior for a gama de cores, maior será a gama de cores que o dispositivo pode exibir e mais capaz será de exibir cores particularmente vivas (cores puras). Geralmente, a gama de cores NTSC para TVs típicas fica em torno de 68% a 72%. Uma TV com uma gama de cores NTSC superior a 92% é considerada uma TV de alta saturação de cores/ampla gama de cores (WCG), geralmente obtida por meio de tecnologias como QLED de ponto quântico, OLED ou retroiluminação de alta saturação de cores.
Para o olho humano, a percepção das cores é altamente subjetiva e é impossível controlar com precisão as cores apenas a olho nu. No desenvolvimento, design e fabricação de produtos, a cor deve ser quantificada para alcançar precisão e consistência na reprodução das cores. No mundo real, as cores do espectro visível constituem o maior espaço de gama de cores, contendo todas as cores visíveis ao olho humano. Para representar visualmente o conceito de gama de cores, a Comissão Internacional de Iluminação (CIE) estabeleceu o diagrama de cromaticidade CIE-xy. As coordenadas de cromaticidade são o padrão CIE para quantificação de cores, o que significa que qualquer cor na natureza pode ser representada como um ponto (x, y) no diagrama de cromaticidade.
O diagrama abaixo mostra o diagrama de cromaticidade CIE, onde todas as cores da natureza estão contidas na área em forma de ferradura. A área triangular dentro do diagrama representa a gama de cores. Os vértices do triângulo são as cores primárias (RGB) do dispositivo de exibição, e as cores que podem ser formadas por essas três cores primárias estão contidas no triângulo. Evidentemente, devido às diferenças nas coordenadas das cores primárias dos diferentes dispositivos de exibição, a posição do triângulo varia, resultando em diferentes gamas de cores. Quanto maior o triângulo, maior será a gama de cores. A fórmula para calcular a gama de cores é:
Gama=ASALCD×100%
onde ALCD representa a área do triângulo formado pelas cores primárias do display LCD que está sendo medido, e AS representa a área de um triângulo padrão de cores primárias. Assim, a gama de cores é a proporção percentual entre a área da gama de cores da tela e a área do triângulo da gama de cores padrão, com diferenças decorrentes principalmente das coordenadas de cores primárias definidas e do espaço de cores usado. Os espaços de cores primárias atualmente em uso são o espaço de cromaticidade CIE 1931 xy e o espaço de cores CIE 1976 u'v'. A gama de cores calculada nestes dois espaços difere ligeiramente, mas a diferença é pequena, portanto a seguinte introdução e conclusões são baseadas no espaço de cromaticidade xy CIE 1931.
A Gama do Ponteiro representa a gama de cores reais da superfície visíveis ao olho humano. Este padrão foi proposto com base na pesquisa de Michael R. Pointer (1980) e abrange a coleção de cores reais refletidas (não autoluminosas) na natureza. Conforme mostrado no diagrama, ele forma uma gama irregular. Se a gama de cores de um monitor puder abranger totalmente a gama do Pointer, ele será considerado capaz de reproduzir com precisão as cores do mundo natural.
Vários padrões de gama de cores
Padrão NTSC
O padrão de gama de cores NTSC é um dos padrões mais antigos e mais amplamente utilizados na indústria de monitores. Se um produto não especificar qual padrão de gama de cores ele segue, geralmente presume-se que ele use o padrão NTSC. NTSC significa Comitê Nacional de Padrões de Televisão, que estabeleceu esse padrão de gama de cores em 1953. Suas coordenadas são as seguintes:
A gama de cores NTSC é muito mais ampla que a gama de cores sRGB. A fórmula de conversão entre eles é “100% sRGB = 72% NTSC”, o que significa que as áreas de 100% sRGB e 72% NTSC são equivalentes, não que suas gamas de cores se sobreponham completamente. A fórmula de conversão entre NTSC e Adobe RGB é “100% Adobe RGB = 95% NTSC”. Entre os três, a gama de cores NTSC é a mais ampla, seguida pelo Adobe RGB e depois pelo sRGB.
Padrão de gama de cores sRGB/Rec.709
sRGB (padrão Vermelho Verde Azul) é um protocolo de linguagem de cores desenvolvido pela Microsoft e HP em 1996 para fornecer um método padrão para definição de cores, permitindo representação consistente de cores em monitores, impressoras e scanners. A maioria dos dispositivos de aquisição de imagens digitais suporta o padrão sRGB, como câmeras digitais, filmadoras, scanners e monitores. Além disso, quase todos os dispositivos de impressão e projeção suportam o padrão sRGB. O padrão de gama de cores Rec.709 é idêntico ao sRGB e pode ser considerado equivalente. O padrão Rec.2020 atualizado possui uma gama de cores primárias mais ampla, que será discutida mais adiante. As coordenadas de cores primárias para o padrão sRGB são as seguintes:
sRGB é o padrão absoluto para gerenciamento de cores, pois pode ser adotado uniformemente desde a fotografia e digitalização até a exibição e impressão. Porém, devido às limitações da época em que foi definido, o padrão de gama de cores sRGB é relativamente pequeno, cobrindo aproximadamente 72% da gama de cores NTSC. Hoje em dia, muitas TVs excedem facilmente a gama de cores 100% sRGB.
Padrão de gama de cores Adobe RGB
Adobe RGB é um padrão de gama de cores profissional desenvolvido com o avanço da tecnologia fotográfica. Possui um espaço de cores mais amplo que o sRGB e foi proposto pela Adobe em 1998. Inclui a gama de cores CMYK, que não está presente no sRGB, proporcionando gradações de cores mais ricas. Para profissionais de impressão, fotografia e design que precisam de ajustes precisos de cores, os monitores que usam a gama de cores Adobe RGB são mais adequados. CMYK é um espaço de cores baseado na mistura de pigmentos, comumente usado na indústria gráfica e raramente na indústria de displays.
Padrão de gama de cores DCI-P3
O padrão de gama de cores DCI-P3 foi definido pela Digital Cinema Initiatives (DCI) e lançado pela Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) em 2010. É usado principalmente para sistemas de televisão e cinemas. O padrão DCI-P3 foi originalmente projetado para projetores de cinema. As coordenadas de cores primárias para o padrão DCI-P3 são as seguintes:
O padrão DCI-P3 compartilha a mesma coordenada primária azul com sRGB e Adobe RGB. Sua coordenada primária vermelha é a de um laser monocromático de 615 nm, que é mais vívido que o vermelho primário NTSC. O primário verde do DCI-P3 é ligeiramente amarelado em comparação com Adobe RGB/NTSC, mas mais vívido. A área de gama de cores primárias DCI-P3 é cerca de 90% do padrão NTSC.
Padrão de gama de cores Rec.2020/BT.2020
Rec.2020 é um padrão de televisão de ultra alta definição (UHD-TV) que inclui especificações de gama de cores. Com o avanço da tecnologia, a resolução da televisão e a gama de cores continuam a melhorar, tornando o padrão Rec.709 tradicional inadequado. Rec.2020, proposta pela União Internacional de Telecomunicações (UIT) em 2012, tem uma área de gama de cores quase o dobro da Rec.709. As coordenadas de cores primárias para Rec.2020 são as seguintes:
O padrão de gama de cores Rec.2020 cobre todos os padrões sRGB e Adobe RGB. Apenas cerca de 0,02% das gamas de cores DCI-P3 e NTSC 1953 estão fora da gama de cores Rec.2020, o que é insignificante. Rec.2020 cobre 99,9% da gama do Pointer, tornando-o o maior padrão de gama de cores entre os discutidos. Com o progresso da tecnologia e a adoção generalizada de TVs UHD, o padrão Rec.2020 se tornará gradualmente mais predominante.
Conclusão
Este artigo introduziu primeiro a definição e o método de cálculo da gama de cores, depois detalhou os padrões comuns de gama de cores na indústria de displays e os comparou. Do ponto de vista da área, a relação de tamanho desses padrões de gama de cores é a seguinte: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB. Ao comparar as gamas de cores de diferentes monitores, é crucial usar o mesmo padrão e espaço de cores para evitar a comparação cega de números. Espero que este artigo seja útil para profissionais da indústria de displays. Para obter mais informações sobre displays LED profissionais, por favorentre em contato com a RTLEDequipe especializada.
Horário da postagem: 15 de julho de 2024