▷ Ποιος είναι ο χρωματικός χώρος μιας οθόνης. srgb, dci

Έχετε ακούσει ποτέ για το χώρο χρώματος μιας οθόνης; Δεν είναι μια καινοτομία που κάθε μέρα τα ηλεκτρονικά προϊόντα εφαρμόζουν νέα χαρακτηριστικά και γίνονται όλο και πιο ισχυρά και εξελιγμένα, και ακριβώς το ίδιο πράγμα συμβαίνει σε οθόνες. Πάντα επιδιώκουν τον ίδιο στόχο, ότι η εικόνα που δίνουν είναι όσο το δυνατόν πιο αληθινή στην πραγματικότητα, εδώ έρχεται η έννοια του χώρου χρώματος και οι όροι sRGB, Adobe RGB, DCI-P3, Rec.709, κ.λπ.

Ευρετήριο περιεχομένων

Θα εξηγήσουμε ποιος είναι ο χρωματικός χώρος και γιατί είναι τόσο σημαντικό να παρακολουθούνται, ειδικά οι επαγγελματικά σχεδιασμένες οθόνες. Επιπλέον, θα δούμε τις έννοιες που σχετίζονται με αυτές και τον τρόπο ταυτοποίησής τους.

Το βάθος χρώματος μιας οθόνης

Πριν μιλήσουμε για τον χώρο χρωμάτων, αξίζει να μάθουμε για μια άλλη πολύ σημαντική έννοια των οθονών, και αυτό είναι το βάθος χρώματος.

Το βάθος χρώματος αναφέρεται στον αριθμό των bits που απαιτείται από μια οθόνη για να αναπαριστά το χρώμα ενός εικονοστοιχείου στην οθόνη του. Θα γνωρίζουμε ήδη ότι τα εικονοστοιχεία μιας οθόνης είναι τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για την απεικόνιση των χρωμάτων σε αυτήν και αποτελούνται πάντοτε από τρία υποεικονοστοιχεία που αντιπροσωπεύουν τα τρία κύρια χρώματα (κόκκινο πράσινο και μπλε ή RGB), των οποίων ο συνδυασμός και οι ήχοι θα παράγουν όλα τα υπάρχοντα χρώματα..

Το βάθος χρώματος μετράται σε δυαδικά ψηφία ανά pixel (bpp) και χρησιμοποιείται το δυαδικό σύστημα με το οποίο λειτουργούν πάντα οι υπολογιστές. Όταν μια οθόνη έχει ένα βάθος bit του "n", αυτό σημαίνει ότι αυτό το εικονοστοιχείο είναι ικανό να αντιπροσωπεύει 2 ⁿ διαφορετικά χρώματα σε αυτό. Για να αναπαραστήσουμε αυτά τα χρώματα, αυτό που γίνεται είναι να μεταβάλλουμε τη φωτεινή ένταση του εικονοστοιχείου σε τόσα άλματα όπως τα χρώματα που μπορεί να αντιπροσωπεύει.

Πώς λειτουργούν τα bit bits

Αλλά φυσικά, έχουμε πει ότι κάθε ένα από αυτά τα εικονοστοιχεία έχει τρία subpixels, όπως λέμε, μέσω των οποίων θα μπορέσουμε να εκπροσωπήσουμε όλα τα χρώματα. Έτσι δεν πρόκειται μόνο να μεταβάλλουμε την ένταση του φωτός ενός υπο-εικονοστοιχείου, αλλά και των τριών ταυτόχρονα, καθένα από αυτά με τα "n" bit του. Ανάλογα με τον συνδυασμό των εντάσεων, τα χρώματα θα διαμορφωθούν, όπως και όταν τα αναμιγνύουμε σε μια παλέτα του ζωγράφου.

Ας δούμε μερικά παραδείγματα:

Οι σημερινές οθόνες έχουν συνήθως 8 bits ή 10 bits, έτσι πόσα χρώματα μπορούν να αντιπροσωπεύουν σε κάθε pixel τους;

Λοιπόν, εάν έχουμε ένα πάνελ 8-bit, αυτό σημαίνει ότι ένα υπο-εικονοστοιχείο δημιουργεί 2 ⁸ = 256 χρώματα ή εντάσεις. Έχουμε τρεις από αυτές, έτσι σε συνδυασμό 256x256x256, αυτό το πάνελ θα μπορεί να αντιπροσωπεύει 16.777.216 διαφορετικά χρώματα.

Κάνοντας το ίδιο με ένα πάνελ 10-bit, μπορούμε να αντιπροσωπεύουμε 1024x1024x1024 χρώματα, δηλαδή 1.073.741.824 χρώματα.

Γνωρίζουμε ήδη πώς και πόσα χρώματα μπορούν να αντιπροσωπεύουν οι οθόνες, τώρα μπορούμε να καθορίσουμε καλύτερα ποιος είναι ο χρωματικός χώρος.

Έγχρωμος χώρος οθόνης

Αν πριν βρήκαμε πόσα χρώματα θα μπορούσαν να αναπαρασταθούν σε μια οθόνη, τώρα πρέπει να μιλήσουμε για τα χρώματα που πρόκειται να αναπαρασταθούν σε αυτή την οθόνη, αφού δεν είναι το ίδιο. Στην πραγματική ζωή, πολύ περισσότερα χρώματα από μια οθόνη μπορεί να αντιπροσωπεύουν, όσες υπάρχουν μήκη κύματος στο ορατό φάσμα.

Μαθηματικά, υπάρχουν άπειρες τιμές μήκους κύματος, δεδομένου ότι είναι αξίες που ανήκουν σε πραγματικούς αριθμούς, αυτό που συμβαίνει είναι ότι τα μάτια μας και όλα τα ζωντανά όντα είναι ικανά να μετατρέψουν ένα περιορισμένο αριθμό κυμάτων σε χρώματα. και οι μελέτες που πραγματοποιήθηκαν δείχνουν ότι είμαστε σε θέση να διακρίνουμε έως και 10 εκατομμύρια χρώματα, ανάλογα με τον κάθε άνθρωπο, εκατομμύρια πάνω, εκατομμύρια κάτω.

Έτσι, ένας χρωματικός χώρος είναι ένα σύστημα ερμηνείας για τα χρώματα που θα εμφανιστούν ή είναι ίδια, το σύνολο των χρωμάτων και η οργάνωσή τους σε μια εικόνα ή βίντεο. Μιλάμε για τεχνητά gadgets και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο καθένας μπορεί να έχει ένα συγκεκριμένο τρόπο ερμηνείας και δημιουργίας χρωμάτων και αυτό είναι που ονομάζεται χρώμα χώρου, έγχρωμο μοντέλο ή επίσης προφίλ χρωμάτων.

Συνοπτικά, το μοντέλο χρώματος δεν είναι τίποτα περισσότερο από ένα μαθηματικό μοντέλο που περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο τα χρώματα πρόκειται να αναπαρασταθούν, μέσω συνδυασμών αριθμών, αφού ένας υπολογιστής κατανοεί μόνο αριθμούς, όχι φωτόνια. Τα έγχρωμα μοντέλα είναι, για παράδειγμα, RGB ή CMYK που χρησιμοποιούν οι εκτυπωτές, μαζί τους θα εκπροσωπήσουμε με τον πιο πιστό τρόπο στην οθόνη μας τι θα δούμε αργότερα στην πραγματικότητα.

Προφίλ ICC

Όταν μιλάμε για το προφίλ του ICC αναφέρουμε το σύνολο των δεδομένων που χαρακτηρίζουν ένα χώρο χρώματος. Ονομάζεται ICC επειδή αυτά τα προφίλ ή ο χρωματικός χώρος περιέχονται σε αρχεία μορφής.ICC ή.ICM.

Η οθόνη Cata ή οι συσκευές που έρχονται σε χρώμα, πρέπει να διαθέτουν αρχείο.ICC

Τι είναι λοιπόν ένας χρωματικός χώρος και ποιοι τύποι υπάρχουν;

Κάθε καθορισμένος χρωματικός χώρος θα έχει τους δικούς του χρωματικούς τόνους και θα μπορεί να αντιπροσωπεύει έναν ορισμένο αριθμό από αυτά. Για παράδειγμα, ο χώρος RGB δεν είναι ο ίδιος με τον CMYK, επειδή τα χρώματα που έχουν ληφθεί από μια φωτογραφική μηχανή δεν είναι τα ίδια με αυτά που μπορεί να εκτυπώσει ένας εκτυπωτής.

Κάθε χώρος χρωμάτων είναι υπεύθυνος για την πιστή απεικόνιση της πραγματικότητας που θα δούμε εάν μεταφέρουμε αυτά τα χρώματα στην πραγματικότητα. Εκτός από αυτά τα δύο, υπάρχουν επίσης και άλλοι χώροι που παράγονται από ένα συγκεκριμένο μοντέλο και έναν πίνακα αναφοράς για την απόκτηση μιας άλλης χρωματικής περιοχής. Έτσι δημιουργούνται άλλοι χώροι όπως το Adobe RGB ή το sRGB.

Γενικά, οι οθόνες παράγουν χρώματα μέσω του χώρου RGB και ανάλογα με το μέσο, ​​οι οθόνες φωτός CRT ή LCD θα πάρουν διαφορετικά χρώματα. Από μαθηματικούς όρους, αυτά τα χρώματα σχηματίζονται από τους τρεις άξονες του χώρου, δηλαδή αντιπροσωπεύουν ένα τρισδιάστατο μοντέλο στους άξονες Χ, Υ και Ζ.

Κάθε χρωματικός χώρος προσανατολίζεται σε διαφορετικό πεδίο ή πρόγραμμα. Η ύπαρξή τους είναι προσανατολισμένη στο σχεδιασμό των εργασιών και είναι εκείνες που πραγματικά θα τους δώσουν αποτελεσματική χρήση. Για παράδειγμα, υπάρχουν χώροι προσανατολισμένοι στο γραφικό σχεδιασμό ψηφιακών εικόνων, στο σχεδιασμό περιοδικών και εγγράφων σε χαρτί ή επίσης στην επεξεργασία βίντεο.

Σε αυτό το σημείο θα πρέπει να είμαστε έγχρωμη πιστότητα, όσο πιο ομοιόμορφο είναι το χρώμα που αντιπροσωπεύει μια οθόνη στην πραγματικότητα, τόσο μεγαλύτερη πιστότητα χρώματος θα υπάρξει. Υπάρχουν διαφορετικά πρότυπα που έχουν ορίσει το δικό τους χρώμα χώρο, που δεν είναι τίποτα περισσότερο από το φάσμα των χρωμάτων με τα οποία θα μπορούσαμε να εργαστούμε σε ένα πρόγραμμα. Επομένως, αν η οθόνη μας μπορεί να αντιπροσωπεύει ακριβώς εκείνα τα χρώματα που έχει καθορίσει το πρότυπο, θα έχουμε ένα 100% χρώμα χώρο.

RGB (Basic)

Βασίζεται στην ανάμειξη των πρόσθετων χρωμάτων κόκκινο, πράσινο και μπλε, και με αυτά θα μπορούμε να αναπαριστούμε όλα τα χρώματα με την προσθήκη μίξης. Ανάλογα με τον τύπο βασικού χρώματος που χρησιμοποιείται, το χρωματικό σχήμα θα ποικίλει ελαφρά, αν και αυτό συμβαίνει συνήθως στην πραγματικότητα. Υπάρχουν διάφορες παραλλαγές RGB που χρησιμοποιούνται για τη φωτογραφία και το σχεδιασμό:

• sRGB: Καθορίζεται από την HP και τη Microsoft και η ποικιλία των χρωμάτων είναι αρκετά περιορισμένη, καθώς πολλά από τα χρώματα με υψηλότερο κορεσμό δεν είναι διαθέσιμα από αυτά που υπάρχουν. Αυτός ο χρωματικός χώρος χρησιμοποιείται στο Web, στις κάμερες και στα αρχεία bitmap. Το sRGB περιλαμβάνει περίπου το 69, 4% των χρωμάτων που μπορεί να δει το ανθρώπινο μάτι. Σχεδόν όλες οι οθόνες υψηλής τεχνολογίας είναι σε θέση να αντιπροσωπεύουν αυτό το χώρο Adobe RGB: παρέχει μια μεγαλύτερη ποικιλία χρωμάτων που αντιπροσωπεύει και προορίζεται για επαγγελματίες γραφικού σχεδιασμού και χρησιμοποιείται ευρέως στη φωτογραφική βιομηχανία και φυσικά για επαγγελματίες που χρησιμοποιούν Adobe προϊόντα, φυσικά. Σε αυτή την περίπτωση, εξετάζονται το 86, 2% των χρωμάτων που μπορεί να δει ένα ανθρώπινο μάτι. Σχεδόν όλες οι οθόνες υψηλής ευκρίνειας και οι κάμερες μεσαίας εμβέλειας είναι σε θέση να αποδώσουν ολόκληρο αυτόν τον χώρο χρωμάτων.ProPhoto RGB: Αυτός ο χρωματικός χώρος είναι ο πιο πλήρης και προορίζεται μόνο για τους πιο απαιτητικούς επαγγελματίες που θέλουν αναπαραγωγή το δικό του χρώμα του ανθρώπινου ματιού. Καλύπτει το 100% της σειράς χρωμάτων που είναι ορατά στο ανθρώπινο μάτι και υλοποιείται από την Kodak. Υποστηρίζεται από κάμερες υψηλών προδιαγραφών και συνιστάται να χρησιμοποιείται μόνο σε προβλήματα που την υποστηρίζουν, διαφορετικά η ποιότητα της εικόνας θα είναι χαμηλή.

CMYK

Αυτός ο χρωματικός χώρος λειτουργεί με συμπληρωματικά χρώματα σε RGB, δηλαδή κυανό, ματζέντα, κίτρινο και μαύρο, εξ ου και το ακρωνύμιο στα αγγλικά. Είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη έγχρωμη λειτουργία για εκτυπωτές και επαγγελματίες εκδοτών περιοδικών και εφημερίδων. Έτσι, αν έχετε κάτι για εκτύπωση, ο συνιστώμενος χώρος χρώματος είναι αυτός.

Αυτός ο χρωματικός χώρος είναι ο μικρότερος από όλους λόγω των φυσικών περιορισμών των εκτυπωτών. Είναι ιδανικό για αυτούς, αφού τα χρώματα που χρησιμοποιούν είναι ακριβώς αυτά τα συμπληρώματα.

LAB

Πρόκειται για μια λειτουργία χρώματος που είναι ανεξάρτητη από τη συσκευή και αποτελείται από τρία κανάλια, στα οποία ελέγχεται η Φωτεινότητα, το Α και το Β. Αυτό το μοντέλο είναι αυτό που είναι πιο κοντά στον τρόπο που το μάτι μας έχει να αντιληφθεί τα αληθινά χρώματα. Μπορούμε επίσης να το συνδέσουμε στο Photoshop με το όνομα CIELAB D50 ή απλά το CIELAB.

DCI-P3

Αυτός ο χώρος χρώματος έχει δημιουργηθεί πρόσφατα και αναφέρεται από πολλές επαγγελματικά σχεδιασμένες οθόνες βελτιστοποιημένες για rendering πολυμέσων. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι επίσης ένα RGB βασισμένο χρώμα χώρο.

Χρησιμοποιείται στην προβολή ταινιών και ψηφιακού κινηματογραφικού περιεχομένου στην αμερικανική κινηματογραφική βιομηχανία. Αυτό το πρότυπο καλύπτει το 86, 9% του φάσματος των ανθρώπινων οφθαλμών και είναι φυσικά προσανατολισμένο προς τους επαγγελματίες επεξεργασίας βίντεο υψηλής ευκρίνειας.

Μια από τις πρώτες απεικονίσεις για την υλοποίηση αυτού του χώρου χρώματος ήταν το iMac της Apple με τη διάσημη οθόνη αμφιβληστροειδούς. Υπάρχει επίσης μια προδιαγραφή που ονομάζεται Ultra HD Premium που πιστοποιεί συσκευές με ανάλυση UHD (4K) που μπορούν να αντιπροσωπεύουν τουλάχιστον το 90% του χώρου χρώματος DCI-P3.

Πολλές συσκευές εφαρμόζουν πιστοποίηση για αυτό το χώρο χρωμάτων, ακόμη και τα Smartphones όπως το Google Pixel 3 έχουν οθόνη DC 100 με DCI-P3 100% ή οθόνη ASUS PQ22UC, οθόνη OLED με 99% DCI-P3.

NTSC

Το NTSC είναι ένα από τα πρώτα πρότυπα που πρέπει να αναπτυχθούν, το 1953, όταν εμφανίστηκαν οι πρώτες έγχρωμες τηλεοράσεις. Καταλαμβάνουν σχετικά μεγάλο χώρο χρώματος και ότι δεν είναι πάρα πολλές οθόνες ικανές να αποδίδουν 100%.

Δεν είναι ένας χώρος που χρησιμοποιείται ήδη πάρα πολύ, αφού είναι προσανατολισμένος σε αναλογική τηλεόραση, ταινίες DVD και παλιά κονσόλα βιντεοπαιχνιδιών. Ωστόσο, χρησιμοποιείται ως χώρος αναφοράς για να συγκρίνει την απόδοση των πλαισίων εικόνων.

Rec 709 και Rec 2020

Πρότυπα που χρησιμοποιούνται για την τηλεόραση HD και UHD αντίστοιχα. Επί του παρόντος έχει βάθος χρώματος 10 bits. Οι καταχωρήσεις 709 έχουν έναν έγχρωμο χώρο ισοδύναμο με το sRGB για οθόνες.

Από την πλευρά της, το Rec 2020 είναι μια εξέλιξη της προηγούμενης και απευθύνεται σε τηλεοράσεις UHD και HDR που διαθέτουν πίνακα χρωμάτων βάθους 10 bit. Αυτό μπορούμε να το βρούμε με το όνομα της BT. 2020. Σήμερα υλοποιείται η Rec.2100 με 12-bit χρώμα χώρο.

Βαθμονόμηση Delta E

Η έκφραση Delta E ή ΔE εμφανίζεται επίσης σε αυτό το σημείο, ο οποίος είναι ο βαθμός βαθμονόμησης που εφαρμόζεται από σχεδιαστές οθόνες και η οποία μετρά την αίσθηση του ανθρώπινου ματιού στα χρώματα.

Το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να διαφοροποιήσει τα χρώματα σε βαθμό Delta μικρότερο από 3, αν και αυτό ποικίλλει ανάλογα με την ποικιλία των χρωμάτων. Για παράδειγμα, μπορούμε να διαφοροποιήσουμε μέχρι ένα Delta E 0.5 σε μια γκρίζα κλίμακα, και αντίθετα σε μοβ τόνους δεν θα είμαστε σε θέση να διαφοροποιήσουμε ένα Δέλτα Ε 5.

• Όταν το Delta E είναι μεγαλύτερο από 3, το ανθρώπινο μάτι θα είναι σε θέση να διαφοροποιήσει την αίσθηση των χρωμάτων ανάμεσα στην πραγματική και την αναπαράσταση του πραγματικού και του αντιπροσωπευτικού χρώματος, έτσι ώστε η πιστότητα να είναι τέλεια..

Έτσι, όταν μια οθόνη έχει Delta ≤2 βαθμονόμηση θα σημαίνει ότι τα χρώματα που αναπαρίστανται σε αυτό και τα πραγματικά χρώματα θα είναι σε θέση να διαφέρουν από τα μάτια μας.

Αυτό τελειώνει το άρθρο μας σχετικά με το χρώμα χώρο και τις σημαντικότερες έννοιες που σχετίζονται με αυτό.

Προτείνουμε επίσης αυτά τα μαθήματα:

Η οθόνη σας έχει αναφορές σε μερικούς από αυτούς τους χρωματικούς χώρους; Ποια από αυτά Εάν θέλετε να επισημάνετε κάτι ή να έχετε αμφιβολίες, γράψτε μας στα σχόλια.