计算机色彩知识调研(一):色域
1. 什么是色域
在计算机图形学中,色域是指一个技术系统能够产生的颜色的范围总和,是颜色空间的某个完全的子集。
2. 人眼的色域
就目前而言,人眼的色域比大多数设备的标准色域要宽广得多。(其实也很好理解,人眼都看不到的颜色,设备要显示它干嘛呢?)
所以,通常会用人眼的色域作为基准,将人为定制的“色域标准”都被摆在上面表示。那么,人眼的色域是怎么表示的呢?
国际照明委员会(CIE)在1931年画了个图:
尽管如此,目前业内使用最为广泛的还是CIE 1931年的这一款。
3. 色彩标准的演进史
20世纪50年代以来,计算机与显示设备制造技术飞速发展。色彩的旧标准还未及衰落,新标准就匆匆登上了历史的舞台;加之色彩在不同的使用领域各有其要求,人为制定的色彩标准用“混乱”二字形容并不为过。
这里要注意一下,色彩标准通常包含了多项规定,色域只是其中的一项。
3.1 模拟电视色彩标准
在模拟电视当道的时代,NTSC、PAL和SECAM三大制式称雄一时。
北美、日本采用NTSC (美国国家电视系统委员会),常被人提到的“NTSC 色域”也称“NTSC1953色域”,也就是NTSC在1953年制定的这一彩色电视色域标准。
我国和欧洲的模拟电视则采用PAL标准,其色域和SECAM 一样,都是 EBU(欧洲广播联盟)色域。
图4 NTSC(100%)标准和sRGB标准(Rec.709/HDTV)的色域对比
3.2 高清电视、PC机、专业图像处理色彩标准
从图5中可以看出,AdobeRGB色域比sRGB色域在绿色区域内有明显的扩大,也就是说,AdobeRGB在青绿色色系上的显示能力有所提升。
到了这里,也许有人会问,为什么sRGB和AdobeRGB色彩空间标准的色域会有这样的差别? 它们的标准有什么不同的地方?
简单来说,不同RGB色彩空间标准的色域不同,是因为其定义的纯色位置不同。RGB表示红、绿、蓝色,但是,具体的纯红色、纯绿色、纯蓝色到底是什么色呢?这就必须要有个标准来界定什么颜色才是纯色。
这里也就可以理解,之所以AdobeRGB的色域在青绿色色系上的显示效果比sRGB有所提升,是因为这二者对纯绿色的定义有所不同。
3.3 数字影院、超高清电视色彩标准
进入21世纪后,处理设备、显示设备的性能进一步提升,人们对于色彩、图片细腻度的要求也在不断提高。
图6 DCI P3、AdobeRGB、sRGB的色域(CIE 1931色度图)
Rec 2020与Rec 709(sRGB)的色域对比(CIE 1931色度图)如图7所示:
图8 Rec 2020与Rec 709的色域(CIE 1931色度图)
4. 什么是广色域
色域,是体现一款显示器色彩表现能力的关键要素,而广色域,则说明该显示器能够显示的色彩范围广,色彩表现力更强。广色域是显示器(屏)能够被称为“好”的关键要素之一。
目前市场上的主流显示屏中,1000元左右的台式显示器一般就已经能达到72% NTSC色域显示了;而笔记本屏幕显示性能则相对较差,还存有大量的45% NTSC色域的“差屏”。
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