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Rec.2020 | 玩转色彩,读懂色彩

来源:科视 更新日期:2022-01-12 作者:佚名

    令人难忘的视觉奇景来自明艳生动的色彩。无论电影还是游乐园项目,色彩都是有力的工具,让画面栩栩如生,感染观众的情绪。当剧院、主题公园、天文馆寻求合适的投影解决方案时,若能了解色彩的奥秘,就能轻松锁定合适的产品。

    让我们一起探究色彩的奥秘,从了解色域标准 Rec. 709, DCI-P3, Rec. 2020 开始。

如何定义色彩?

    1931 年,国际照明委员会(International Commission on Illumination,法语:Commission Internationale de l´Eclairage,采用法语简称为 CIE)的色彩学家根据肉眼对色彩的敏感度,为可视色确立了数字定义,并将其绘制成图表。每种色彩在图表上拥有坐标(x,y),并用另一个独立数值来代表色彩的亮度 i。CIE 1931 色域图(图 1)是可视色彩的视觉化展现。作为色彩学的基础,CIE 的色域可作为基准,用于理解各种色域的表现形式,判断某种数字显示屏的色域表现能力。

▲ 图 1:CIE 1931 色域

如何在数字显示屏上还原色彩?

    数字显示屏上的色彩通常由红、绿、蓝混合而成。利用色彩学判断显示屏的综合色彩性能,方法是在 CIE 图表上绘制每个原色的色度坐标(x,y),依据坐标划定一个三角形,显示屏可呈现三角形内部的色彩,即为显示屏的“色域”。如今的 HDTV 色域由 Rec.709 定义,因此属于图 2 所示的色域。

▲ 图 2:Rec.709 色域

    了解 Rec. 709 和 DCI-P3 色彩标准

    Rec.709(推荐标准 ITU-R BT.709)

    Rec.709 是常用标准,16:9 纵横比、每张图像 1080 条扫描线,每条线 1920 个采样,像素纵横比为 1:1。Rec.709 针对镜头编码和 HDTV 的信号特点而设计。

    DCI-P3

    色彩范围超过 Rec.709,是供影院使用的标准。DCI-P3 的色彩包含更多绿色和红色,真实性和生动感略有提升。自 2007 年由 SMPTE(电影和电视工程师协会)推出以来,DCI-P3 色域已成为放映机和电影行业的规范。

    什么是 Rec. 2020 色域?

    在 2012 年,国际电信联盟(ITU)发布了针对超高清电视(UHDTV)的“ITU-R 推荐标准 BT. 2020”(Rec. 2020)。此标准涵盖分辨率、帧率、位深和色域定义等图像参数。此后,ITU 又发布了它的另外两个版本。2016 年出版的 Rec. 2100 针对高动态范围电视(HDR-TV)在多个指标上又有延伸。

    Rec.2020 色域的制定有助于通过三原色系统还原真实世界的色彩。Rec.2020 标准委员会将原色的坐标选在了可见色域的边缘,并可由 RGB 纯激光投影技术实际呈现。由此 Rec.2020 成为 4K 数字显示屏的色域标准,得到广泛认可。

    如下图所示,Rec.2020 色域覆盖了 CIE 的 75.8%,超过 DCI-P3 的 53.6% 和 Rec.709 的 35.9%。

▲图 3:Rec.2020 Vs DCI-P3、Rec 709

    激光荧光 Vs RGB 纯激光投影

    所有的激光投影都一样吗?从图 4 来看,它们显然有着天壤之别。

▲图 4:激光荧光 Vs RGB 纯激光

    激光荧光投影使用蓝色激光二极管作为基本光源,生成红光和绿光。某些高端的投影机直接采用红光激光,弥补红光输出的不足。这类投影机覆盖 Rec.709 或 DCI-P3 色域,但其色彩官感仍不足以与 RGB 纯激光投影媲美。

    RGB 纯激光投影采用独立的红、绿、蓝激光来创造纯色。为优化 Rec. 2020 原色的呈现,RGB 纯激光投影的波长经选择,覆盖更大面积的色域来实现更丰富的色彩体验。卓越的色彩和优异的亮度表现,让 RGB 纯激光投影远超激光荧光投影。即使 Rec. 709 和 DCI-P3 的内容也因 RGB 纯激光投影而更生动真实了。

Rec. 2020 和 RGB 纯激光投影——

更多彩的色域

    RGB 纯激光投影是目前仅有的支持 Rec.2020 色域的投影技术。某些 LED 显示屏可以还原 Rec. 2020 的色彩,然而针对大屏应用,LED 的成本往往更高。RGB 纯激光投影可以展现纯正丰富的色彩,出众的细节和对比度,造就明艳动人的影像。

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