Цветовая гамма

Цветовая гамма Nov 15, 2024

Определение цветовой гаммы

Цветовая гамма — это диапазон всех цветов, которые может воспроизводить устройство (например, монитор, принтер и т. д.). Он отражает возможности устройства в представлении цвета, а разные устройства имеют разные диапазоны цветовой гаммы из-за различий в технологиях и материалах. Понимание цветовой гаммы имеет решающее значение для обеспечения точности цветов в изображениях и видео, особенно в таких областях, как дизайн, фотография и печать.

В реальном мире цвета видимого спектра в природе образуют самое большое пространство цветового охвата, включающее в себя все цвета, которые может видеть человеческий глаз.

Чтобы интуитивно выразить концепцию цветовой гаммы, CIE (Международная комиссия по освещению) разработала метод описания цветовой гаммы: диаграмму цветности CIE-xy.

Представление цветовой гаммы

Диаграмма цветности CIE

CIE (Международная комиссия по освещению) разработала диаграмму цветности CIE-xy для визуального представления цветовой гаммы. В этой системе координат диапазон цветов, которые могут представлять различные устройства отображения, отображается в виде треугольной области, образованной соединением трех точек, представляющих RGB (красный, зеленый, синий). Размер и форма этой области отражают типы цветов, которые может отображать устройство. Чем больше область, тем шире диапазон цветовой гаммы устройства.

Стандарты цветовой гаммы

sRGB:Наиболее широко используемый стандарт, подходящий для большинства компьютерных и веб-приложений, охватывающий примерно 72% цветовой гаммы NTSC. Цветовая гамма sRGB появилась в 1996 году и была наиболее часто используемым стандартом со времен ЭЛТ (электронно-лучевой трубки) до сейчас. Сегодня почти все мониторы поддерживают sRGB, и они легко справляются с просмотром веб-страниц, графической работой, повседневными офисными задачами и многим другим. Таким образом, достижение 100% охвата цветовой гаммы sRGB — это то, что сейчас могут сделать многие более совершенные мониторы. Однако цветовое пространство sRGB составляет лишь около одной трети цветового пространства XYZ CIE 1931, а sRGB недостаточно охватывает зеленую часть цветовой гаммы. Таким образом, если изображение изначально имеет очень насыщенный зеленый цвет (например, изображение зеленых листьев), ему может не хватать выразительности при просмотре в режиме sRGB. Что еще более важно, sRGB подходит только для самосветящихся экранов для отображения «виртуальных» изображений и не может использоваться для «физических» печатных материалов, в которых для цветного отображения используется отраженный свет. Поэтому для стандартизации цветов печатной продукции был создан цветовой стандарт CMYK.

Adobe RGB: Выпущенный Adobe, он может отображать более широкий диапазон зеленого и голубого, что делает его подходящим для профессиональной фотографии и дизайна. Цветовая гамма Adobe RGB была в первую очередь разработана для решения проблемы, с которой Цветовая гамма sRGB не может охватывать цветовую гамму CMYK, используемую в системах печати. Его основное улучшение заключается в отображении голубо-зеленых тонов, охватывающих примерно 50% цветового пространства CIE 1931 XYZ. Их соотношение мы можем видеть на диаграмме цветового охвата. Adobe RGB представляет собой значительно большую цветовую гамму, а некоторые высококачественные профессиональные мониторы, используемые для фотографии и дизайна, могут обеспечить 99% охвата цветовой гаммы Adobe RGB, обеспечивая очень высокую производительность.

Рекомендация 709 Стандарт цвета — это международный стандарт телевидения высокой четкости. В 1990 году Международный союз электросвязи принял Rec.709 в качестве единого стандарта цвета для HDTV. Он имеет относительно небольшую цветовую гамму и аналогичен цветовому пространству sRGB, используемому для интернет-медиа. Большинство фильмов необходимо перекодировать на основе цветового стандарта Rec.709 во время процесса после выпуска, чтобы обеспечить носители фильмов, соответствующие основным формам воспроизведения, таким как онлайн-видео и Blu-ray DVD. Видеофильмы снимаются и воспроизводятся в цветовом пространстве DCI-P3, но при преобразовании в DVD-диски или источники, которые могут просматривать пользователи, они равномерно преобразуются в цветовое пространство Rec.709. Фактически, возможности цветопередачи устройства отображения могут быть выражен количественно и интуитивно отражается через концепцию цветового пространства, которое представляет собой трехмерную область, содержащую все возможные цвета. Горизонтальное и вертикальное направления используются для описания изменений насыщенности и яркости соответственно. Фактически, каждый проектор и компьютерный монитор отображают изображения, комбинируя основные цвета в разных соотношениях и интенсивности. Они реагируют на изменения этих основных цветов в зависимости от диапазона цветов, которые могут воспроизводить доступные устройства. Поскольку большинство устройств отображения используют три основных цвета, их цветовые пространства отображаются в виде треугольников. Позже Международный союз электросвязи обновил стандарт Rec.709 до стандарта BT.709, но цветовая гамма не изменилась.BT709 — это цветовая гамма SDR, а цветовая гамма, превышающая 100% BT709, считается телевизором с широкой цветовой гаммой. Как видно из рисунка выше, цветовая гамма Rec.709 /BT.709 имеет тот же размер, что и sRGB. Они одинаковы по диапазону цветовой гаммы, координатам основного цвета и точке белого, но гамма-кривая отличается. То есть яркость Rec.709/BT.709 немного ниже, чем яркость sRGB. На некоторых мониторах высокого класса одновременно могут отображаться цветовые гаммы sRGB и Rec.709. Это не только обеспечивает лучшую среду мониторинга кино- и телепроизводства, но также позволяет более точно восстанавливать цвета кино- и телепродукции. Конечный результат после производства и распространения позволяет нам иметь более интуитивное представление о ходе всего процесса.

BT.2020 это HDR цветовая гамма, и в настоящее время OLED-телевизоры высшего уровня могут покрывать около 80% ее. Рек.2020/BT.2020 — это стандарт цветовой гаммы для телевизионных сигналов сверхвысокой четкости, а современные телевизоры 4K могут отображать цветовую гамму BT.2020. Как видно из диаграммы цветовой гаммы, он использует более широкое пространство цветовой гаммы, чем BT.709, с больший диапазон отображения оранжевого и зеленого цветов, позволяющий отображать более насыщенные цвета. Он позволяет добиться более тонких переходов уровней цвета для изображений 4K сверхвысокой четкости. Что касается BT.2020, то профессиональные кино- и телевизионные мониторы уже могут его хорошо поддерживать, но поддержка цветовой гаммы BT.2020 обычными дисплеями все еще нуждается в улучшении.

DCI-P3 Цветовая гамма — это цветовой стандарт, установленный DCI, который специализируется на установлении технических стандартов цифрового кино, стандартов качества, логистических стандартов и юридических стандартов, при этом стандарты цвета являются лишь одним из аспектов. Учитывая этот исторический опыт, цветовая гамма DCI-P3 в основном применяется в области цифрового кино и телевидения. Он подчеркивает визуальное воздействие и имеет более широкую красно-зеленую цветовую гамму, чем традиционная цветовая гамма sRGB. Как видно из таблицы цветовой гаммы, DCI-P3 не является стандартом с самой широкой цветовой гаммой. Однако по сравнению с Rec.709 и sRGB он покрывает дополнительные 25%. Благодаря технологическому прогрессу некоторые мониторы высокого класса уже могут соответствовать этому стандарту, обеспечивая лучшее качество просмотра видео и играя очень важную роль в кино- и телепроизводстве, особенно. в кинопроизводстве.

NTSC — это стандарт цветовой гаммы, установленный Национальным комитетом телевизионных систем США и первоначально использовавшийся для проверки диапазона цветового охвата телевизионных экранов. Цветовая гамма NTSC занимает важное место в телевизионной индустрии, но относительно реже применяется в других творческих областях или областях цветокоррекции. Цветовая гамма NTSC имеет широкий охват и обычно используется для сравнения с другими цветовыми гаммами. 100 % цветовой гаммы sRGB примерно эквивалентно 72 % цветовой гаммы NTSC, и это преобразование применимо только для сравнения зон охвата цветовых гамм.

Важность цветовой гаммы

Точность и согласованность: Цветовая гамма напрямую влияет на качество изображений и видео. Дисплеи с высокой гаммой могут отображать более насыщенные и яркие цвета, улучшая визуальное восприятие.

Сценарии применения:В профессиональных областях, таких как дизайн, фотография и печать, выбор подходящих устройств, соответствующих требуемым стандартам цветовой гаммы, имеет решающее значение для обеспечения соответствия конечных результатов ожидаемым результатам.

Технологические достижения: С развитием технологий все большее число новых дисплеев поддерживают более широкую цветовую гамму, например дисплеи сверхвысокой четкости 4K, которые могут обеспечить более высокое качество визуального восприятия.

Помимо определения диапазона цветов, которые может воспроизводить устройство, еще одна важная причина важности цветовой гаммы заключается в том, что для устройств, отображающих цвета, цветовая гамма служит общим языком для каждого элемента экосистемы, от камер до медиаплееров и дисплеев. устройств, чтобы обеспечить синхронизацию всех цветов, используемых данным устройством, со всеми другими устройствами. Без общей цветовой гаммы было бы невозможно гарантировать, что конкретный цвет, воспроизводимый проектором (например, определенный оттенок фиолетового), будет таким же, как .фиолетовый, передаваемый медиаплеером. Таким образом, цветовая гамма как ориентир определяет каждый цвет, используемый в экосистеме, тем самым создавая тиражируемые изображения.