• 登录后可以发起提问

关于色彩的那些事儿

显示世界 · 2019-07-08
有数据表明,大部分中国手机用户每天眼睛停留在屏幕上的时间超过3个小时,如果你的工作离不开电脑,那么你一天“看”屏幕的时间将超过10小时。作为屏幕的“深度使用者”,你对这块连接世界的“窗口”有多少了解呢?

有数据表明,大部分中国手机用户每天眼睛停留在屏幕上的时间超过3个小时,如果你的工作离不开电脑,那么你一天“看”屏幕的时间将超过10小时。作为屏幕的“深度使用者”,你对这块连接世界的“窗口”有多少了解呢?

关于屏幕你可能常常听到一个词——色域,字面上的解释是颜色的范围,实际上远不止这么简单。今天我们就为大家讲讲关于色彩的那些事儿。

色 域

色域是对一种颜色进行编码的方法,也指一个技术系统能够产生的颜色总和,可以理解为是一种色彩模型(Color Model),其具体化的结果是形成三维的色彩空间(Color Space)。

对于我们人眼可以识别的色彩空间,早在1931年,国际照明委员会CIE就制定了CIE 1931 RGB系统,规定将700nm的红、546.1nm的绿和435.8nm的蓝作为三原色。基于这个系统,用数学方法,选用三个理想的原色来代替实际的三原色,得到了1931CIE-XYZ标准色度系统。而其色品图,就是这个非常眼熟的彩色马蹄状图案。

除了RGB,色域还有YUV(明度、色度、饱和系统,可兼容黑白信号,常用于电视)、CMYK(青色、洋红、黄色、黑色系统,常用于不发光的介质,例如打印机的油墨)等编码。

那些耳熟能详的色域和标准

NTSC

全称National Television Standards Committee,美国国家电视标准委员会的缩写,1953年订制,目的是为当时出现不久的 CRT彩色电视定制一套标准电视广播传输和接收协议标准。

之后NTSC标准除了增加色彩信号的新参数外没有太大的变化。且NTSC信号是不能直接兼容于计算机系统的,更加特指电视屏幕能覆盖的色彩范围。

最初的色域标准来自“电视制式”,电视制式通常包含多项规定,色域只是其中一项。在模拟电视时代,共有三大制式:NTSC、PAL和SECAM。

北美、日本采用“NTSC制式”,我国和欧洲的模拟电视采用“PAL制式”,其色域标准和SECAM制式一样,都是 EBU(欧洲广播联盟)色域。

Rec.709

全称为ITU- R BT.709,1990年,国际电信联盟(ITU)发布了高清数字视频标准。Rec.709作为HDTV的统一色彩标准,是SDR(Standard Dynamic Range,标准动态范围)所使用的标准,也是被绝大多数视频设备厂商接受的一种标准,包括我们所使用的显示器、电视等设备,它与用于互联网媒体的sRGB色彩空间相同。

sRGB

由微软和惠普共同定制于1996年,色彩空间大概只有标准的CIE 1931 XYZ色彩空间的1/3,sRGB对于绿色部分色域覆盖非常少,花草、森林等场景的色彩表现力不足。

但由于Windows强大的用户基础,所以从PC到相机、扫描仪、打印机、投影仪都支持sRGB,几乎互联网上的所有内容也都是以sRGB为准的。

AdobeRGB

由Adobe定制,为的是解决sRGB色域不能覆盖印刷系统中的CMYK色域问题。它主要提高了在青绿色系上的显示,大概可以覆盖50%的CIE 1931 XYZ色彩空间,被更广泛地应用于印刷行业。

P3

P3是目前手机屏幕上很常见的色域标准,广义上包含了DCI-P3和DisplayP3。

DCI-P3是一种应用于数字影院的色域,它是一种以人类视觉体验为主导的色域标准,尽可能匹配电影场景中能展现的全部色域。

Display P3是Apple在DCI-P3基础上参考了sRGB而修订出的自己的标准,在白点和伽马上与DCI-P3不同,但是能覆盖的颜色相同。

P3色域不是色域最广的标准,但是在Rec.709标准之上,拥有更广阔的红色/绿色系范围。

Rec.2020

全称为ITU-R BT.2020。国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)于2012年下半年颁布了面向新一代超高清UHD(Ultra-high definition)视频制作与显示系统的Rec.2020标准,促进了4K超高清家用显示设备进一步走向规范化。该标准拥有更宽广的色彩空间,是HDR(High Dynamic Range,高动态范围)所使用的标准。

在色深方面,由Rec.709标准的8bit提升至10bit(4K系统)或12bit(8K系统)。Rec.2020具有更宽广的色域空间,如可显示高密度橘色、深绿色等,这一提升对于整个影像在色彩层次与过渡方面的增强起到了关键的作用。而色域范围的面积也远远大于BT.709标准,能够显示更加丰富的色彩。

如何判断是不是“广色域”

如果你听过“色域”,那么“广色域”这个词也一定不会陌生,“广色域”并没有标准定义,目前市场中大部分“广色域”屏幕是指其色彩覆盖率能达到92% NTSC或100% sRGB。那我们该如何依据色域来判断屏幕的水平呢?

首先需要明确,色域之间没有绝对对等的转换关系,即便覆盖面积相同,由于三个极点的位置不同,其所能表达的颜色也是不尽相同的,只能推算出一个近似换算的关系,如下图。

对于不同类别的显示器,我们应该分类关注色域数据。

对PC显示器来说,应关注Rec.709/sRGB色域和Adobe RGB色域的数值,例如100%sRGB是还不错的屏幕,90%Adobe RGB就是很好的了。

对电视显示器来说,应关注P3色域和Rec.2020色域,或者范围更大的色域,一般我们认为90%以上的P3色域就非常适合日常观影了。

对于手机屏幕来说,100%NTSC是普遍标准,能支持DCI-P3色域的则更加优秀。

补充知识——色彩管理

在实际应用中,除了屏幕本身的硬件条件,系统与软件的色彩管理能力同样非常重要。

举个例子,你使用Adobe RGB色域的相机拍照,后期处理显示器是sRGB色域,而最终打印机油墨的色域是CMYK,不同色域的转换极有可能造成画面色彩准确度的偏差,这时候我们就需要色彩管理,来实现设备之间的色彩匹配。

总结来看,用于设计制图的专业显示器,对显示的成像颜色还原有更高的要求;对于手机和电视屏幕来说,更丰富的色域能够直接地提升使用者的观看感受。

目前手机市场上的主流旗舰机大多搭载了OLED屏幕,OLED自发光的特性让屏幕拥有高对比度和绚丽的色彩。

对使用者来说,选择手机、电视和显示器等设备的时候,未必要追求过于丰富的色彩,要根据自己的需求选择适合自己的显示设备。

评论
登录 后发表评论
动态797
分享显示产业相关的技术、资讯等。
今日热榜
    行家说公众号
    关注公众号及时了解产业热点动态
    ©2015-2018 行家信息科技(广州)有限公司  版权所有    粤ICP备16051902号-1