顯示行業常見色域標準總結

正文

 

目前不同企業(ye) 對顯示屏色域（color gamut）的定義(yi) 標準不同，例如，NTSC,sRGB,Adobe RGB,DCI-P3,BT2020等,導致不同企業(ye) 的色域數據無法直接比對，甚至出現有些65%色域比72%色域的麵板色彩更鮮豔的情況，對廣大觀眾(zhong) 造成很大的困惑.隨著技術的進步，有越來越多的量子點(QD)電視和OLED電視進入市場，他們(men) 都是廣色域的，能夠顯示非常鮮豔的顏色，本文對顯示行業(ye) 的色域標準做一個(ge) 相對係統的總結。

 

色域的概念及計算方法

 

首先介紹下色域的概念，在顯示行業(ye) 中，色域（color gamut），顧名思義(yi) 就是顏色的區域，是用來衡量設備能夠顯示的顏色的區域範圍，色域越大，表示設備能夠顯示的顏色範圍越廣，越能夠顯示特別鮮豔的顏色（純色）。一般的電視NTSC色域大概在隻有68%/72%，NTSC色域大於(yu) 92%的電視才被稱為(wei) 高色飽/廣色域（Wide color gamut）電視,當然一般使用量子點QLED或者OLED或者高色飽的背光去實現，這裏就不再詳細闡述。

 

對於(yu) 人眼而言，顏色是主觀性很強的一個(ge) 東(dong) 西，光靠人眼是無法對顏色進行準確的控製。在国产欧美在线的開發、設計和製造中，為(wei) 了精確控製顏色，必須將其量化，從(cong) 而實現国产欧美在线在顏色再現上達到準確性和一致性。在現實世界中，自然界中可見光譜的顏色組成了最大的色域空間，該色域空間中包含了人眼所能見到的所有顏色。為(wei) 了能夠直觀的表示色域這一概念，CIE國際照明協會(hui) 製定了一個(ge) 用於(yu) 描述色域的方法：CIE-xy色品圖。色坐標是CIE組織(國際照明協會(hui) )的顏色量化標準，即，自然界當中任何一種顏色，都可以歸結為(wei) 色坐標上的一個(ge) 點(x,y)，色度問題轉化成了數學問題。

 

上圖是CIE的色品圖，自然界中所有的顏色包含於(yu) 馬蹄形的麵積中的點，圖中有用三角形圍成的區域，就是色域。三角形的三個(ge) 頂點是顯示設備原色（RGB）色坐標，由這三基色可以配置出的顏色就包含在三角形內(nei) 的區域裏麵。顯然，因某種顯示設備的三基色色坐標不同，三角形位置就不同，色域有差別，三角形麵積越大，色域就越大。色域的計算公式：

 

Gamut=ALCD/AS*100%

 

其中ALCD表示被測液晶顯示屏三基色所能表達出來的顏色範圍(三角形的麵積)，AS表示某個(ge) S標準三基色三角形的麵積，故色域就是待測顯示器色域的麵積與(yu) 規定的標準三基色三角形麵積的百分比比值，主要差異在於(yu) 規定的三基色坐標及采用的色彩空間不同。目前采用的色彩空間主要有兩(liang) 個(ge) ：CIE 1931 xy 色度空間及CIE 1976 u’v’色彩空間，同一個(ge) 數據在這兩(liang) 個(ge) 空間中計算的色域有差異，但是差異不大，故後續介紹及結論主要是基於(yu) CIE 1931 xy 色度空間。

 

The Pointer’s gamut 是人眼能看到的真實表麵顏色的色域範圍，這個(ge) 標準是基於(yu) Michael R. Pointer (1980)的研究提出，它是自然界中真實反射顏色（非自發光）的集合，如下圖，其是個(ge) 不規則的色域，顯示器的色域如果能全部包含Pointer’s gamut ,那麽(me) 我們(men) 認為(wei) 其能真實還原自然界的真實顏色。

 

NTSC標準

 

NTSC色域標準是在顯示行業(ye) 中最早也是国产成人在线观看免费网站最廣的標準，一些国产欧美在线如果不特別說明是什麽(me) 色域標準的話，一般是默認是NTSC標準的。NTSC是National Television Standards Committee的縮寫(xie) ，意思是“（美國）國家電視標準委員會(hui) ”。 NTSC色域是美國電視標準委員會(hui) 1953年製訂的一個(ge) 色域空間標準，其坐標如下：

 

NTSC比sRGB色域空間廣的多，它們(men) 之間的換算公式為(wei) “100%SRGB=72%NTSC”，這並不是指100%SRGB與(yu) 72%NTSC的色域空間能夠完全重合，它們(men) 隻是麵積相同而已。NTSC與(yu) Adobe RGB的換算公式為(wei) “100%Adobe RGB=95%NTSC”。三者中，NTSC色域空間最廣，其次是Adobe RGB，最後才是sRGB。

 

>>>sRGB/Rec.709色域標準

 

sRGB(standard Red Green Blue)是1996年由Microsoft影像巨擎共同開發的一種彩色語言協議，微軟聯合愛普生、HP惠普等提供一種標準方法來定義(yi) 色彩，讓顯示、打印和掃描等各種計算機外部設備與(yu) 国产成人在线观看免费网站軟件對於(yu) 色彩有一個(ge) 共通的語言。絕大多數的數碼圖像采集設備廠商都已經全線支持sRGB標準，如：數碼相機、數碼攝像機、掃描儀(yi) 、顯示器等都能看到sRGB的選項。而且幾乎所有的打印、投影等成像設備也都支持了sRGB標準。唯獨沒有全麵普及的就是顯示器，現在隻有部分高端顯示器品牌或者一些品牌的高端型號才支持sRGB標準,而Rec 709色域標準和sRGB完全相同，他們(men) 可以等價(jia) ,而後續更新的Rec.2020標準，三基色標準色域更廣，後續詳述。sRGB標準的三基色標準如下：

 

sRGB是進行色彩管理時所通用的絕對標準，因為(wei) 從(cong) 的攝影，掃描，到顯示，到打印都可以統一的采用sRGB標準,不過由於(yu) 時代的限製，當初定義(yi) 的sRGB色域標準空間太小咯，sRGB規定的色域大約隻有NTSC規定色域的72%，現在很多電視很輕易地超過了100% sRGB色域。

 

>>>Adobe RGB色域標準

 

Adobe RGB是隨著攝影技術而發展起來的專(zhuan) 業(ye) 色域標準，較之sRGB有更寬廣的色彩空間，他是1998年Adobe国产黄色在线观看提出的，它包含了sRGB所沒有的CMYK色域，層次較豐(feng) 富。對於(yu) 打印、攝影、設計等領域的專(zhuan) 業(ye) 用戶來說，需要對圖像進行精細的色彩調整，選擇采用Adobe RGB色域的顯示器更為(wei) 合適。CMYK就是一個(ge) 基於(yu) 顏料疊加的色彩空間，多用於(yu) 印刷行業(ye) ，很少用在顯示行業(ye) 。

 

現把上述三個(ge) 標準規定的三基色坐標（CIE1931xy）總結如下，供大家參考，可以看出sRGB和Adobe RGB相比，紅色和藍色的坐標是一樣的，隻是Adobe RGB 標準的基準綠色更鮮豔罷了，而NTSC和Adobe RGB的綠色坐標完全相同，紅色和藍色有差異。

 

>>>DCI-P3色域標準

 

DCI-P3色域標準是由Digital Cinema Initiatives(DCI)組織定義(yi) 並由Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE)在2010年發布的，主要用於(yu) 電視係統及影院。DCI-P3設計的初衷是為(wei) 影院投影儀(yi) 製定標準。DCI-P3標準和sRGB以及Adobe RGB有相同的藍色基準坐標，其紅色基準是615nm單色激光的坐標，比NTSC標準的紅色基準更鮮豔，DCI-P3的綠色基準和Adobe RGB/NTSC相比，有點偏黃，不過顏色更鮮豔，DCI-P3的基準色域麵積大約是NTSC標準的90%。其坐標如下。

 

>>>Rec.2020/BT.2020色域標準

 

和Rec.709是High Defination(HD)電視的一個(ge) 標準類似，Rec.202是Ultra High Definition Television (UHD-TV)的一個(ge) 標準，其包括色域的標準，由於(yu) 技術的進步，電視的分辨率和色域不斷提升，傳(chuan) 統的Rec.709標準範圍太小，已經不再合適，故Rec.2020是由國際電信聯盟（ITU）於(yu) 2012年提出，Rec2020規定的色域麵積幾乎是Rec.709規定麵積的兩(liang) 倍。它使用630, 532 and 467 nm波長的激光顏色來定義(yi) 三基色，其坐標定義(yi) 如下：

 

Rec.2020色域標準覆蓋了全部的sRGB和Adobe RGB標準，而整個(ge) DCI-P3和NTSC1953色域隻有大約0.02%分布在Rec.2020色域標準外麵,基本可以忽略。Rec.2020覆蓋了99.9%的Pointer’s Gamut,是目前幾個(ge) 色域標準中色域麵積最大的標準。隨著技術的進步和UHD電視的普及，Rec.2020標準會(hui) 慢慢得到普及。

 

總結

 

本文首先介紹了色域的定義(yi) 及計算方法，然後詳細介紹了目前顯示行業(ye) 常見的色域標準，以及他們(men) 的一些比較。從(cong) 麵積上看，這些色域標準的大小關(guan) 係如下：Rec.2020>NTSC>Adobe RGB>DCI-P3>Rec.709/sRGB,後續大家比較不同顯示器色域的時候，注意一定要使用同一個(ge) 標準且在同一種色彩空間中，切不可盲目直接比較數字，以上，希望對顯示行業(ye) 的朋友們(men) 有所幫助，時間倉(cang) 促，不足之處也歡迎指正。