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怎么才能用最简单的方式方法来理解色彩原理(上)

 羊之君子 2016-03-20

我们知道,在这个世界上我们每天都在和色彩打交道,从各种地方看到的色彩和我们每天要接触的手机,电脑,书籍,印刷品,户外广告牌等等需要用到色彩的地方,很多同学还不是很明白,今天我就用最简单的方法来告诉你该怎么理解色彩原理。

跟我来,

首先我们来看我们经常用的液晶显示器,手机的显色原理。

液晶显示器的原理图;


还有现在比较流行的OLED显示原理图;





像素排列;





OLED显示原理在手机和电视上的应用;





下面是两种显示器效果对比;

从上图可以看到,OLED显示原理是综合素质最好的显示方案,显示原理上手机和显示器受制于成本问题,OLED技术还没有大规模普及,而我们常用的LED显示方案又有很多不足,例如,色域不够广,灰阶不够宽,显示失真,显示组件不够薄等等问题。

我们再来看一下色域的问题;





显示屏的颜色表现能力与其色域相关,直接影响到人们对显示屏的观感。为了得到色彩丰富、颜色鲜艳的画面,高色域显示产品[1] 一直是显示发展的一个重要趋势,如图1所示。近年来,OLED和量子点LED显示(QLED)[2]在色域方面均做到了100%NTSC以上,色彩表现能力极佳,画面质感也有了大幅提升。

 通俗来讲,色域可以理解为显示屏能显示的色彩的范围。色域越广,显示屏能呈现的颜色越多,画面层次感也更强,对颜色的还原能力也就越强,手机也是一样。

说到这里,那么什么是NTSC标准,什么是SRGB标准,什么是Adobe RGB标准呢?看下图;



那我们怎么来判断一个显示器的好坏呢?

三个关键词:色准/色深/色域空间

起一台显示器的色彩的好坏,无疑跟“色准”、“色深”以及“色彩/色域空间”三个关键词息息相关。

色准;

 色准,即色彩的准确度,越是拥有高色彩准确度的显示器存在的色差就越小,更能真实还原色彩,通常以△E为单位。在色彩还原准确性测试中,我们通常用△E来对某一种颜色的还原能力量化为具体的某一数值,从而据此判断显示器对哪些颜色的还原准确性更好,对哪些颜色的还原准确性更差。

色准被我们当做衡量一款产品好坏的关键性指标。当△E≤1时,人眼几乎不能辨别两个颜色的差异;当1<><><5时,人眼可以辨别出颜色差异,并认为是两个相近颜色。当△e>5时,大多数人眼可以看出颜色差异,并认为是完全不同的颜色。色彩还原的准确度对于大众用户来讲,轻微的色彩偏差对显示效果并没有明显区别,但对色彩有苛刻要求的专业工作者来说就另当别论了。

色彩/色域空间;


Color Space,色彩空间。它代表了一个色彩影像所能表现RGB三原色色彩空间的具体情况的模型。目前显示器通用的主要有sRGB、ARGB(Adobe RGB)、NTSC三种标准。Color Gamut,色域。他是一种色彩空间的属性,在相关的色彩空间模型中,具体设备所能表达的颜色数量所构成的范围区域就是色域。色彩空间越广阔、能显示的色彩种类就越多,色域范围也就越大。


根据色彩空间的参数绘制的色域图,Adobe RGB的色域几乎和NTSC1953年标准较为接近,而sRGB(standard RGB)要小于二者。sRGB ≈ 72% NTSC,Adobe RGB≈95% NTSC。有些产商所谓的130%,120%NTSC色域其实是相对于72%NTSC而言的,举个例子130%,那么真正的色域范围为1.3倍72%,也就是93.6%,换算成Adobe RGB大约为0.936/0.95,98.5%。



色域范围很大程度取决于背光光源,而目前大部分显示器所采用的LED背光,基本能使显示器的NTSC色域达到72%,而能做到90% NTSC的大多被称为广色域显示器。NTSC色域越广,能够显示的颜色范围越大,颜色的饱和度更高。如果色域过低,看上去显示画面就都是灰蒙蒙的。


色深:

color depth,单位bit。面板的bit数代表的并不是色彩的色域或者鲜艳程度,它指的是色彩的层次。6bit表示64灰阶,8 bit表示256灰阶,10 bit表示1024灰阶,灰阶级数越多表示颜色越精细,色彩过渡更为均匀。从TN的原生6bit面板到如今顶级P-IPS的原生10bit面板,显示器的色深逐步进化,品质也越来越高。

是否为广视角:

显示器的可视角度与屏幕的面板类型息息相关,拥有广视角的显示器,在任意角度都能够获得同样的视觉效果,更适合与他人分享屏幕内容。而可视角度较小的显示屏,在侧面观看时,屏幕出现颜色失真、亮度衰减等现象。

  没有广视角并不意味着这是款较差的显示器,有些专业显示器为保证极速响应而采用TN面板。但为弥补可视角度不足,另配备多角度调节支架,保证任意角度都能正面观看显示器。

亮度均匀度

局部的过亮或过暗,在文档处理、观影、游戏等日常使用中,容易造成眼部不适,一般最亮与最暗不超过15%难以通过肉眼观察发现。

所以下次你该知道自己的显示器为什么会有问题了?

下节我们来讲解光和色。

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