گہرائی سے تجزیہ: ایل ای ڈی ڈسپلے انڈسٹری میں کلر گامٹ - آر ٹی ایل ای ڈی

1. تعارف

حالیہ نمائشوں میں، مختلف کمپنیاں اپنے ڈسپلے کے لیے کلر گامٹ کے معیارات کو مختلف طریقے سے بیان کرتی ہیں، جیسے NTSC، sRGB، Adobe RGB، DCI-P3، اور BT.2020۔ یہ تفاوت مختلف کمپنیوں میں کلر گامٹ ڈیٹا کا براہ راست موازنہ کرنا مشکل بناتا ہے، اور بعض اوقات 65% کلر گامٹ والا پینل 72% کلر گامٹ والے پینل سے زیادہ متحرک نظر آتا ہے، جس سے سامعین میں اہم الجھن پیدا ہوتی ہے۔ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، زیادہ کوانٹم ڈاٹ (QD) TVs اور OLED TVs وسیع رنگوں کے ساتھ مارکیٹ میں داخل ہو رہے ہیں۔ وہ غیر معمولی وشد رنگ دکھا سکتے ہیں۔ لہذا، میں ڈسپلے انڈسٹری میں کلر گامٹ معیارات کا ایک جامع خلاصہ فراہم کرنا چاہوں گا، امید ہے کہ صنعت کے پیشہ ور افراد کی مدد کی جائے گی۔

2. کلر گامٹ کا تصور اور حساب

سب سے پہلے، آئیے کلر گامٹ کا تصور متعارف کراتے ہیں۔ ڈسپلے انڈسٹری میں، کلر گامٹ رنگوں کی رینج سے مراد ہے جسے ایک ڈیوائس ڈسپلے کر سکتی ہے۔ رنگ کا پہلو جتنا بڑا ہوگا، رنگوں کی حد اتنی ہی وسیع ہوگی جو آلہ ڈسپلے کر سکتا ہے، اور یہ خاص طور پر وشد رنگوں (خالص رنگوں) کو ظاہر کرنے کی اتنی ہی زیادہ صلاحیت رکھتا ہے۔ عام طور پر، عام TVs کے لیے NTSC کلر گامٹ تقریباً 68% تا 72% ہوتا ہے۔ NTSC کلر گامٹ 92% سے زیادہ والے ٹی وی کو ہائی کلر سیچوریشن/وائیڈ کلر گامٹ (WCG) TV سمجھا جاتا ہے، جو عام طور پر کوانٹم ڈاٹ QLED، OLED، یا ہائی کلر سیچوریشن بیک لائٹنگ جیسی ٹیکنالوجیز کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔

انسانی آنکھ کے لیے، رنگ کا ادراک انتہائی ساپیکش ہے، اور صرف آنکھ کے ذریعے رنگوں کو درست طریقے سے کنٹرول کرنا ناممکن ہے۔ مصنوعات کی نشوونما، ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ میں، رنگ کی دوبارہ پیداوار میں درستگی اور مستقل مزاجی حاصل کرنے کے لیے رنگ کی مقدار کا تعین کیا جانا چاہیے۔ حقیقی دنیا میں، نظر آنے والے اسپیکٹرم کے رنگ سب سے بڑی کلر گامٹ اسپیس بناتے ہیں، جس میں انسانی آنکھ کو نظر آنے والے تمام رنگ ہوتے ہیں۔ کلر گامٹ کے تصور کو بصری طور پر پیش کرنے کے لیے، انٹرنیشنل کمیشن آن الیومینیشن (CIE) نے CIE-xy کرومیٹیٹی ڈایاگرام قائم کیا۔ رنگین کوآرڈینیٹس رنگ کی مقدار کے لیے CIE کا معیار ہیں، یعنی فطرت میں کسی بھی رنگ کو رنگینیت کے خاکے پر ایک نقطہ (x، y) کے طور پر دکھایا جا سکتا ہے۔

نیچے دیا گیا خاکہ CIE رنگینیت کا خاکہ دکھاتا ہے، جہاں فطرت کے تمام رنگ گھوڑے کی نالی کے سائز کے علاقے میں موجود ہوتے ہیں۔ آریھ کے اندر مثلثی رقبہ رنگین پہلوؤں کی نمائندگی کرتا ہے۔ مثلث کے عمودی ڈسپلے ڈیوائس کے بنیادی رنگ (RGB) ہیں، اور جو رنگ ان تین بنیادی رنگوں سے بن سکتے ہیں وہ مثلث کے اندر موجود ہیں۔ ظاہر ہے، مختلف ڈسپلے ڈیوائسز کے بنیادی رنگ کے نقاط میں فرق کی وجہ سے، مثلث کی پوزیشن مختلف ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں مختلف رنگوں کے پہلو نکلتے ہیں۔ مثلث جتنا بڑا ہوگا، رنگ کا پہلو اتنا ہی بڑا ہوگا۔ کلر گامٹ کا حساب لگانے کا فارمولا یہ ہے:

Gamut=AS​ALCD×100%

جہاں ALCD— LCD ڈسپلے کے بنیادی رنگوں سے بنائے جانے والے مثلث کے رقبے کی نمائندگی کرتا ہے، اور AS— بنیادی رنگوں کے معیاری مثلث کے علاقے کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس طرح، کلر گامٹ ڈسپلے کے کلر گامٹ کے رقبے کا معیاری کلر گامٹ مثلث کے رقبے کا فیصد تناسب ہے، جس میں بنیادی طور پر متعین بنیادی رنگ کے نقاط اور استعمال شدہ رنگ کی جگہ سے فرق پیدا ہوتا ہے۔ فی الحال استعمال میں بنیادی رنگ کی جگہیں ہیں CIE 1931 xy رنگین جگہ اور CIE 1976 u'v' رنگ کی جگہ۔ ان دو اسپیسز میں شمار کیے جانے والے رنگ کے پہلو میں قدرے فرق ہے، لیکن یہ فرق معمولی ہے، اس لیے درج ذیل تعارف اور نتائج CIE 1931 xy chromaticity space پر مبنی ہیں۔

Pointer's Gamut انسانی آنکھ کو نظر آنے والے حقیقی سطح کے رنگوں کی حد کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ معیار مائیکل آر پوائنٹر (1980) کی تحقیق کی بنیاد پر تجویز کیا گیا تھا اور اس میں فطرت میں حقیقی عکاسی والے رنگوں (غیر خود روشن) کا مجموعہ شامل ہے۔ جیسا کہ خاکہ میں دکھایا گیا ہے، یہ ایک فاسد پہلو بناتا ہے۔ اگر کسی ڈسپلے کا کلر گامٹ مکمل طور پر Pointer's Gamut کو گھیر سکتا ہے، تو اسے قدرتی دنیا کے رنگوں کو درست طریقے سے دوبارہ بنانے کے قابل سمجھا جاتا ہے۔

مختلف رنگین پہلوؤں کے معیارات

NTSC سٹینڈرڈ

NTSC کلر گامٹ اسٹینڈرڈ ڈسپلے انڈسٹری میں سب سے قدیم اور سب سے زیادہ استعمال ہونے والے معیارات میں سے ایک ہے۔ اگر کوئی پروڈکٹ اس بات کی وضاحت نہیں کرتا ہے کہ وہ کس رنگ کے معیار کی پیروی کرتا ہے، تو اسے عام طور پر NTSC معیار استعمال کرنا فرض کیا جاتا ہے۔ NTSC کا مطلب ہے نیشنل ٹیلی ویژن اسٹینڈرڈز کمیٹی، جس نے 1953 میں اس کلر گامٹ اسٹینڈرڈ کو قائم کیا۔ اس کے نقاط درج ذیل ہیں:

NTSC کلر گامٹ sRGB کلر گامٹ سے کہیں زیادہ وسیع ہے۔ ان کے درمیان تبدیلی کا فارمولہ "100% sRGB = 72% NTSC" ہے، جس کا مطلب ہے کہ 100% sRGB اور 72% NTSC کے علاقے مساوی ہیں، ایسا نہیں ہے کہ ان کے رنگ کے پہلو مکمل طور پر اوورلیپ ہوں۔ NTSC اور Adobe RGB کے درمیان تبدیلی کا فارمولا "100% Adobe RGB = 95% NTSC" ہے۔ تینوں میں، NTSC کلر گامٹ سب سے چوڑا ہے، اس کے بعد Adobe RGB، اور پھر sRGB۔

sRGB/Rec.709 Color Gamut Standard

sRGB (معیاری ریڈ گرین بلیو) ایک رنگین زبان کا پروٹوکول ہے جو مائیکروسافٹ اور HP نے 1996 میں رنگوں کی وضاحت کے لیے ایک معیاری طریقہ فراہم کرنے کے لیے تیار کیا تھا، جس سے ڈسپلے، پرنٹرز اور اسکینرز میں رنگوں کی مستقل نمائندگی کی اجازت دی گئی تھی۔ زیادہ تر ڈیجیٹل امیج حاصل کرنے والے آلات sRGB معیار کی حمایت کرتے ہیں، جیسے ڈیجیٹل کیمرے، کیمکارڈرز، سکینر اور مانیٹر۔ مزید برآں، تقریباً تمام پرنٹنگ اور پروجیکشن ڈیوائسز sRGB معیار کی حمایت کرتے ہیں۔ Rec.709 کلر گامٹ اسٹینڈرڈ sRGB سے مماثل ہے اور اسے مساوی سمجھا جا سکتا ہے۔ اپ ڈیٹ شدہ Rec.2020 اسٹینڈرڈ میں ایک وسیع پرائمری کلر گامٹ ہے، جس پر بعد میں بات کی جائے گی۔ sRGB معیار کے لیے بنیادی رنگ کے نقاط درج ذیل ہیں:

sRGB کلر مینجمنٹ کے لیے ایک مکمل معیار ہے، کیونکہ اسے فوٹو گرافی اور اسکیننگ سے لے کر ڈسپلے اور پرنٹنگ تک یکساں طور پر اپنایا جا سکتا ہے۔ تاہم، اس وقت کی حدود کی وجہ سے جب اس کی وضاحت کی گئی تھی، sRGB کلر گامٹ کا معیار نسبتاً چھوٹا ہے، جو NTSC کلر گامٹ کا تقریباً 72% احاطہ کرتا ہے۔ آج کل، بہت سے TVs آسانی سے 100% sRGB کلر گامٹ سے تجاوز کر جاتے ہیں۔

Adobe RGB کلر گیمٹ سٹینڈرڈ

Adobe RGB فوٹو گرافی کی ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ تیار کیا گیا ایک پیشہ ور رنگ گامٹ معیار ہے۔ اس میں sRGB سے وسیع رنگ کی جگہ ہے اور اسے Adobe نے 1998 میں تجویز کیا تھا۔ اس میں CMYK کلر گامٹ شامل ہے، جو sRGB میں موجود نہیں ہے، جس سے رنگین درجہ بندی زیادہ ہوتی ہے۔ پرنٹنگ، فوٹو گرافی اور ڈیزائن کے پیشہ ور افراد کے لیے جنہیں رنگوں کے عین مطابق ایڈجسٹمنٹ کی ضرورت ہے، وہ ڈسپلے جو Adobe RGB کلر گامٹ استعمال کرتے ہیں زیادہ موزوں ہیں۔ CMYK رنگین مکسنگ پر مبنی رنگ کی جگہ ہے، جو عام طور پر پرنٹنگ انڈسٹری میں استعمال ہوتی ہے اور شاذ و نادر ہی ڈسپلے انڈسٹری میں۔

DCI-P3 کلر گیمٹ سٹینڈرڈ

DCI-P3 کلر گامٹ معیار کی تعریف ڈیجیٹل سنیما انیشیٹوز (DCI) نے کی تھی اور اسے سوسائٹی آف موشن پکچر اینڈ ٹیلی ویژن انجینئرز (SMPTE) نے 2010 میں جاری کیا تھا۔ یہ بنیادی طور پر ٹیلی ویژن سسٹمز اور سینما گھروں کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ DCI-P3 معیار اصل میں سنیما پروجیکٹروں کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ DCI-P3 معیار کے لیے بنیادی رنگ کے نقاط درج ذیل ہیں:

DCI-P3 معیار sRGB اور Adobe RGB کے ساتھ ایک ہی نیلے پرائمری کوآرڈینیٹ کا اشتراک کرتا ہے۔ اس کا ریڈ پرائمری کوآرڈینیٹ 615nm مونوکرومیٹک لیزر کا ہے، جو NTSC ریڈ پرائمری سے زیادہ واضح ہے۔ Adobe RGB/NTSC کے مقابلے DCI-P3 کا سبز پرائمری قدرے زرد ہے، لیکن زیادہ واضح ہے۔ DCI-P3 پرائمری کلر گیمٹ ایریا NTSC معیار کا تقریباً 90% ہے۔

Rec.2020/BT.2020 Color Gamut سٹینڈرڈ

Rec.2020 ایک الٹرا ہائی ڈیفینیشن ٹیلی ویژن (UHD-TV) اسٹینڈرڈ ہے جس میں کلر گامٹ وضاحتیں شامل ہیں۔ ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، ٹیلی ویژن کی ریزولوشن اور کلر گامٹ میں بہتری آتی جارہی ہے، جس سے روایتی Rec.709 کا معیار ناکافی ہے۔ Rec.2020، انٹرنیشنل ٹیلی کمیونیکیشن یونین (ITU) کی طرف سے 2012 میں تجویز کیا گیا، اس کا کلر گامٹ رقبہ Rec.709 سے تقریباً دوگنا ہے۔ Rec.2020 کے بنیادی رنگ کے نقاط درج ذیل ہیں:

Rec.2020 کلر گیمٹ اسٹینڈرڈ پورے sRGB اور Adobe RGB معیارات کا احاطہ کرتا ہے۔ DCI-P3 اور NTSC 1953 کلر گامٹ کا صرف 0.02% Rec.2020 کلر گامٹ سے باہر آتا ہے، جو کہ نہ ہونے کے برابر ہے۔ Rec.2020 Pointer's Gamut کے 99.9% پر محیط ہے، جو اسے زیر بحث لوگوں میں سب سے بڑا کلر گامٹ معیار بناتا ہے۔ ٹیکنالوجی کی ترقی اور UHD TVs کے وسیع پیمانے پر اپنانے کے ساتھ، Rec.2020 کا معیار بتدریج زیادہ مقبول ہو جائے گا۔

نتیجہ

اس آرٹیکل نے پہلے کلر گامٹ کی تعریف اور حساب کتاب کا طریقہ متعارف کرایا، پھر ڈسپلے انڈسٹری میں کلر گامٹ کے عام معیارات کی تفصیل دی اور ان کا موازنہ کیا۔ علاقے کے نقطہ نظر سے، ان کلر گامٹ معیارات کا سائز کا تعلق اس طرح ہے: Rec.2020 > NTSC > Adobe RGB > DCI-P3 > Rec.709/sRGB۔ مختلف ڈسپلے کے کلر گامٹس کا موازنہ کرتے وقت، نمبروں کا اندھا موازنہ کرنے سے بچنے کے لیے ایک ہی معیاری اور رنگ کی جگہ کا استعمال کرنا بہت ضروری ہے۔ مجھے امید ہے کہ یہ مضمون ڈسپلے انڈسٹری میں پیشہ ور افراد کے لیے مددگار ثابت ہوگا۔ پیشہ ورانہ ایل ای ڈی ڈسپلے کے بارے میں مزید معلومات کے لیے، براہ کرمRTLED سے رابطہ کریں۔ماہر ٹیم.