你的显示器能显示多少色彩?

你的显示器能显示多少色彩?

文章来源于videocase

当我们选择显示器时,经常会看到屏幕大小,分辨率等参数。不过,现在越来越多的显示器产品介绍页面中,会提及"色彩管理"这个词。除了在软件方面要有全面的体系,色彩管理更重要的是显示设备硬件本身有较好的素质,这也是明基、艺卓等大厂商一直在强调的。要配合色彩管理,显示器本身的色彩很重要,尤其是“色域”尤为重要。我们常听说的如100% sRGB,DCI-P3色域等,它们经常被作为一大宣传亮点。那么色域是什么,它有多重要?

CIE 1931 XYZ色彩系统

我们人眼可以看见可见光,接收到颜色的信息。而科学家发现,这些颜色可被分解为红、绿、蓝三种基本色,所以红绿蓝被称为三原色,也就是RGB(Red/Green/Blue)。科学家经过测算和总结,在1931年制定了色彩范围的标准,这就是CIE 1931 XYZ色彩系统。

在这个系统中,明确指示了人眼能够看到的色彩与亮度的范围,也就是人眼的色域。但要注意的是,并不意味着每个人都能看到这个标准的所有色彩。

▲ CIE 1931 XYZ色域

CIE 1931 XYZ色彩系统的色域包括了所有可见颜色,由于颜色过于丰富,如今没有一个显示设备能够覆盖全人眼的色域。不过随着显示器技术越来越成熟,很多显示器能将色域做得很大,覆盖的色彩也越来越丰富,达到100% sRGB色域的显示器也不胜枚举。那么,什么是sRGB色域,常见的显示设备能显示多大的色域呢?

sRGB

sRGB色域诞生于1996年,从CRT时代开始直到现在,它都是最常用的标准。现在几乎所有的显示器都支持sRGB,网页浏览,图形工作,日常办公等,sRGB都能够轻松胜任。因此达到100% sRGB色域覆盖也是目前很多较好的显示器能做到的。

▲ 支持sRGB色域的BenQ PD2500Q显示器

不过,sRGB色彩空间约只有CIE 1931 XYZ色彩空间的1/3,而且sRGB对于绿色部分色域覆盖不足。所以,如果一张图片原本的绿色非常丰富(如绿叶的图片),那么在sRGB下观看时,很可能表现力不够。更重要的是,sRGB只适用于自发光的显示屏幕显示“虚拟”的图像,并不能用在靠反射光显色的“实物”印刷品上。所以为了规范印刷品的色彩,CMYK色彩标准应运而生。

▲ sRGB色域图

CMYK

CMYK是印刷行业用的色彩标准,它采用的是油墨的三原色:青、品、黄,单配黑色油墨来进行套色的减色印刷原理,是一种针对油墨的色彩标准。而我们显示器采用的是红、绿、蓝的色光相加的原理。

使用RGB彩色光混合颜色/ 使用CMY着色剂混合颜色

之所以会提到CMYK,是因为我们在显示器上处理的图片,也许会需要印刷输出,如印成彩页或喷绘输出,这时就需要了解CMYK的特性。我们可以在CMYK的色域图上看到,它与sRGB的色域有交叉但不重合,所以如果在sRGB模式下制作印刷的图片,印刷时就会产生偏色。那么如何规避这个不便呢?Adobe RGB色域就解决了这个问题。

使用 AdobeRGB 色域覆盖的显示器可预览印刷所使用的 CMYK 色彩范围

Adobe RGB

Adobe RGB色域主要是为了解决sRGB色域不能覆盖印刷系统中的CMYK色域问题而制定的,它最主要就是提高了在青绿色系上的显示,大概可以覆盖50% CIE 1931 XYZ色彩空间,我们在色域图可以看到他们的关系。

Adobe RGB是相当大的色域,一些高端的摄影设计用的专业显示器,就能做到99%的Adobe RGB色域覆盖,性能非常强大。

▲ 覆盖99%Adobe RGB色域的BenQ PV270显示器

Rec.709 / BT.709

Rec.709是高清电视HDTV信号的色域标准(标清电视SDTV的色域为Rec.601),在1990年便制定了这套标准,比sRGB更早。如果一部电影在高清电视系统上播放,在转码生成的过程,我们要注意将它转为Rec.709色域标准,不然看起来会比较暗。后来,国际电信联盟将Rec.709标准升级成BT.709标准,但它们在色域上没有变化。

▲ sRGB与Rec.709色域

从上面这张图可以看到,Rec.709 / BT.709的色域与sRGB色域大小是相同的。它们在色域范围、三基色坐标、白点都一致,只是Gamma曲线有所不同,也就是说,Rec.709 / BT.709的亮度比sRGB会低一些。

在一些高端显示器上,可以同时表现sRGB和Rec.709的色域,这不只为影视制作提供了更好的监看环境,也可以较准确地还原影视作品色彩,在制作完成发行后的最终效果,让我们在整个过程能有更直观的参考。

▲ BenQ PD2700U的色域选择菜单支持Rec.709/sRGB两种色域

Rec.2020 / BT.2020

Rec.2020 / BT.2020是超高清电视信号的色域标准,现在的4K电视就能够显示BT.2020的色域。

▲ Rec.709与Rec.2020色域对比

从色域图可以看出,它采用了比BT.709更宽广的色域空间,在橙色与绿色有更大的显示范围,能显示更丰富的色彩。能对超高清、4K画面的色彩层次,有更加细腻的过渡。对于BT.2020,专业影视采用的监视器已能很好的支持,但显示器对于BT.2020色域的支持,目前仍有待提高。

DCI-P3

DCI-P3是一种应用于数字影院的色域,是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。在电影流程中,都是DCI-P3的色域标准。

▲ DCI-P3色域图

从色域图可以看到,DCI-P3也不是色域最广的标准。但相对于Rec.709和sRGB,却多出了25%。由于技术的发展,在一些高端的显示器上,已经能达到这个标准了,不仅在视频观看上有更好的体验感,对于影视制作,尤其是电影制作,也有非常重要的作用。

▲ 支持DCI-P3的明基EW3270U显示器

Display P3

Display P3是苹果主推的色域,在苹果官网中被称之为广色域(P3)。苹果的iMac Pro等设备就采用了这个色域的显示屏,iphone7 plus等也如此。其它厂商的一些高端型号显示器,也能支持Display P3的色域。

Display P3色域与DCI-P3有着相同的色域,因此能显示相同的色彩数量。它们的不同在于gamma的定义。Display P3采用的是与sRGB相同的2.2的gamma值,而DCI-P3是2.6的gamma,所以Display P3的画面会更亮一些(gamma值越小画面越亮)。

▲ 支持Display P3的明基PD3220U显示器

超出人眼的色域

人眼观看的色域是既定的,但在技术上,我们却能够制定超出人眼观看能力的色域。这在影视标准中已经达到。如DCI-P3+,Cinema Gamut,ACES2065-1。对于高端的监视器,有些型号已经能够达到这个技术标准。它们采用了专门优化的背光LED面板,以实现宽广的色域。

▲ 高端监视器DP-V2421的色域

色域是显示器非常重要的参数,专业的用户选择显示器必须考虑色域的大小。但是,如同开头所说,色彩管理是很大的一个范畴,颜色的丰富程度是一方面,颜色的准确度是另一方面,这也是为什么明基等专业显示品牌一直强调△E值以及色彩管理的原因。当然,我们在关注色域和△E的同时,也需要衡量自己的使用环境,根据需求,来选择相应的显示器。

发布于 2019-01-16