Що таке колірна гамма?

Розвиток рідкокристалічних екранів пройшов кілька етапів, включаючи оновлення підсвічування від CCFL до світлодіодних світлових смуг, перетворення корпусу від важкого до тонкого, розширення колірної гами від звичайної до високої колірної гами та подальший розвиток до квантової. точкова технологія, від нерегульованого до регіонального затемнення. Він постійно вдосконалювався, щоб забезпечити кращі візуальні ефекти.

Для таких користувачів, як дизайнери, які мають високі вимоги до кольору, параметри колірного охоплення дисплея мають вирішальне значення. Тому при виборі дисплея параметри колірного охоплення є дуже важливим моментом.

У цій статті систематично представлено визначення та стандарти кольорової гами дисплея, досліджуються різні основні методи покращення широкого колірного діапазону за допомогою технології підсвічування та з нетерпінням чекають майбутніх перспектив технології відображення високої колірної гами.

1. Визначення колірної гами

Колірна гамма — це простір кольорів, колір — це колір, а гамма — діапазон, який є сумою всього видимого світла. Є два способи представити його в двовимірному просторі: 1) за допомогою системи координат x, y (простір нерівномірної кольоровості CIE 1931); 2) з використанням системи координат u', v' (рівномірний простір кольоровості CIE1976). Позиція, позначена кольором на діаграмі простору кольоровості, є областю кольору видимого світла, яка має форму підкови.

Отже, що таке діаграма кольоровості колірної гами? Ми всі знаємо, що червоний, зелений і синій є трьома основними кольорами, і будь-який колір, який ми можемо розпізнати, є комбінацією трьох різних колірних спектрів.

У 1931 році Міжнародна асоціація освітлення CIE запропонувала діаграму кольоровості колірної гами CIE-XYZ, яка є специфікацією кольорів, яка зазвичай використовується в промисловості.

Діаграма кольоровості колірної гами CIE-XYZ показує діапазон усіх кольорів, які може сприйняти людське око. Горизонтальні та вертикальні координати представляють значення стимулу, а колірна гама складається з прямої лінії та кривої. Довжина хвилі світла, позначена на кривій, вказана в нм.

Діаграма кольоровості колірної гами CIE-1931

На малюнку вище перевернута «U»-подібна область, оточена пунктирними лініями, представляє діапазон кольорів, видимий неозброєним оком. Трикутники, оточені іншими трьома кольоровими лініями, представляють діапазон кольорів, який можна відновити за кожним стандартом.

Насправді найдосконаліша технологія відображення все ще не може повністю реалізувати всі кольори CIE-1931, тому відповідно до застосування у фотографії, відеозйомці, поліграфії та інших сферах різні галузі промисловості сформулювали відповідні стандарти кольору та вибрали конкретні області на діаграмі кольоровості гами кольорів CIE-1931 як шкали для визначення різноманітних стандартів гами кольорів.

2. 4 загальні стандарти колірної гами

Наразі на ринку загалом є чотири найпоширеніші стандарти кольорової гами екрана монітора комп’ютера, а саме sRGB, NTSC, Adobe RGB та DCI-P3. Різниця полягає в основному в широті охоплюваної палітри кольорів.

Кольорову гаму NTSC було налаштовано Національним комітетом телевізійних стандартів Сполучених Штатів у 1953 році. Мета полягала в тому, щоб налаштувати набір стандартів кольору для кольорових телевізорів з електронно-променевою трубкою, які щойно з’явилися на той час. Телевізійний стандарт NTSC, який вони запустили, — це набір протоколів радіо- та телевізійної передачі, які використовуються в радіо- та телевізійних системах США, Японії та інших країн. Звичайно, це також означає, що колірний простір NTSC більше використовується в телевізійній індустрії.

Колірний простір sRGB — це колірний простір, спільно розроблений Microsoft і HP у 1996 році. Завдяки потужній базі користувачів Windows майже всі основні пристрої, від ПК і Mac до камер, сканерів, принтерів, проекторів тощо, підтримують sRGB. Колірний простір більшості вмісту в Інтернеті, включаючи текст, зображення та відео, також базується на sRGB.

Adobe RGB — це колірний простір, запущений виробником професійного програмного забезпечення Adobe у 1998 році. Початковим наміром було включити як sRGB (колірний простір, який зазвичай використовується в комп’ютерах), так і CMYK (кольоровий простір, який зазвичай використовується для друку), щоб цифрові фотографії могли не тільки нормально відображатися та редагуватися на комп’ютерах, але й друкуватися з правильними кольорами без втрат. Adobe RGB охоплює ширший діапазон кольорів, ніж sRGB, і його віддають перевагу дизайнери, тому його широко використовують у професійній фотографії та пост-продакшні.

DCI-P3 — це колірний простір, який використовується в цифрових кінотеатрах, тому його часто рекламують як «кольоровий простір фільму». Це стандарт колірної гами, в якому домінує візуальний досвід людини, який максимально відповідає повній колірній гамі, яка може бути відображена в сценах фільму, і має ширший діапазон червоно-зелених систем. В даний час він широко використовується в продуктах Apple, тому, якщо ви використовуєте MAC, намагайтеся вибрати монітор із високим кольоровим охопленням DCI-P3, щоб досягти хороших результатів.

Rec. 2020 — це стандарт широкого діапазону кольорів, який підходить для телевізорів високої чіткості та майбутніх телевізорів 4K.

3. Як вибрати екран за колірною гамою?

Adobe RGB — це стандарт колірної гами, запущений Adobe. Для користувачів, які працюють у галузях редагування фотографій, градації кольорів, редагування відео, поліграфії та видавництва, а також користувачів із високими вимогами до кольорів, ви можете приділити більше уваги відображенню колірної гами значень Adobe RGB.

Стандарт колірної гами sRGB — це визначення, запропоноване для зовнішніх комп’ютерних пристроїв. Для звичайного офісу та перегляду веб-сторінок просто придбайте пристрої з кольоровою гамою sRGB.

NTSC, як телевізійний стандарт, також має найширшу кольорову гаму серед трьох. Тож спеціалісти з радіо, телебачення та кіно та телебачення серед користувачів моніторів можуть в основному посилатися на його цінності. У промисловості рідкокристалічних РК-дисплеїв його зазвичай порівнюють зі стандартом колірної гами NTSC.

Колірна гамма DCI-P3 підходить для зйомок кіно та телебачення.

По-четверте, фактори, що впливають на розмір колірної гами

Два прямі фактори, що впливають на розмір колірної гами: колірний фільтр (CF), який використовується на склі РК-дисплея; дизайн підсвічування.

Його ремікшують R/G/B після CF пропускання. У різних моделях OC використовуються різні кольорові фільтри, що вимагає від нас використання різних світлодіодних світлодіодних областей білого світла для налаштування координат білої точки РК-дисплея.

Дизайн підсвічування вимагає, щоб пік спектру світлодіодного білого світла RGB був близький до піку фільтра RGB CF, і в той же час ширина напівхвилі трьох кольорів RGB була якомога меншою, щоб зменшити перехресний ефект. RGB, щоб отримати більше значення колірної гами.

П'ять поширених методів покращення колірної гами

Після підтвердження РК-скла також фіксується CF. Ключовим фактором для покращення колірної гами РК-дисплея є підсвічування. У дизайні підсвічування є два способи поліпшення колірної гами:

Сам рідкокристалічний РК-дисплей не відображає зображення. Причина, чому зображення можна побачити, полягає в тому, що до рідкого кристала потрібно додати електричні сигнали та потрібне підсвічування. У структурі рідкокристалічного скла на колірну гамму впливає кольоровий фільтр (Color Filter, скорочено CF), який складається з трьох фільтрів: червоного, зеленого і синього. Через фільтр можуть проходити лише джерела світла зі спектром, близьким до фільтру. Після проходження світлодіодного білого світла через CF утворюється нове змішане біле світло.

1. Використовуйте світлодіод з високою кольоровою гамою для покращення колірної гами

Світлодіод білого світла зі звичайною колірною гамою складається з синього світлового чіпа + порошку Yag, а колірна гамма NTSC становить близько 72%. Існує багато способів реалізації світлодіодів з високою колірною гамою. Нижче наведено порівняння відповідних рішень, див. малюнок нижче.

Чіп + зелений порошок + новий розчин червоного порошку, ключ до реалізації світлодіодів з високою кольоровою гамою полягає у виборі таких параметрів, як пікове значення та ширина напівхвилі кольорового порошку. Спектр кольорового порошку вибрано відповідно до спектру кольорового фільтра, а ширина напівхвилі спектру випромінювання є вузькою, щоб ефективно покращити кольорову гаму світлодіодів.

Тут ми зосереджуємось на новому червоному порошку KSF. KSF, KGF і KTF є фтористими люмінофорами, з яких KSF є кубічним кристалом, а KGF і KTF є гексагональними кристалами. Новий червоний порошок (KSF) - це фторосилікат калію, збуджений чотиривалентним марганцем, який широко використовується в світлодіодах з високою колірною гамою. Люмінофори KSF гігроскопічні та легко окислюються.

При високій температурі вони легко піддаються оборотним хімічним реакціям з водою, і колір розколу змінюється з оранжевого на коричневий. Яскравість фтористих люмінофорів значно зменшується в умовах високої температури, і може повернутися до нормального значення після повернення до нормальної температури. Через особливості фтористих люмінофорів умови їх зберігання дуже суворі, і необхідно уникати пошкодження порошку температурою і вологістю; в процесі нанесення потрібні матеріали з хорошою повітронепроникністю і тепловіддачею, тому світлодіодний кронштейн і клей потрібно вибирати цілеспрямовано.

2. Використовуйте квантові точки для покращення колірної гами

Квантові точки є напівпровідниковими нанокристалами, основними компонентами яких є: атоми цинку, кадмію, селену та сірки. Квант обмежує площу електронів і дірок, надаючи квантовим точкам дискретну структуру рівня енергії. Квантові точки випромінюють кольорове світло під впливом світла або електрики. Різні розміри квантових точок призведуть до того, що спектр збудження квантових точок буде в різних діапазонах. Розмір або різні компоненти квантових точок можна регулювати відповідно до потреб, щоб квантові точки випромінювали єдиний і симетричний спектр.

Основними характеристиками квантових точок є: нанокристали з розміром частинок від 1 до 10 нм; хімічні реакції з водою і киснем викличуть збій; вони можуть випромінювати світло певної частоти під дією електрики або світла, а неорганічні люмінесцентні матеріали більш стабільні, ніж органічні люмінесцентні матеріали, і мають вищу світлову ефективність; люмінесцентний колір є єдиним і чистим, а ширина напівхвилі ультравузька (менше або дорівнює 35 нм); практичне застосування дуже зручно, і різні кольори світла можна випромінювати, просто змінюючи розмір квантових точок.

З екологічної точки зору квантові точки поділяються на два типи: кадмієві квантові точки та квантові точки без кадмію. На даний момент кадмієві квантові точки перевершують квантові точки без кадмію за кольоровою гамою та світловою ефективністю, а вартість квантових точок, що містять кадмій, відносно низька з огляду на витрати на розробку підсвічування з високим діапазоном кольорів. Вміст кадмію в компонентах квантових точок є відносно низьким і входить до сфери охорони навколишнього середовища, тому квантові точки, що містять кадмій, широко використовуються в промисловості; Безкадмієві квантові точки нешкідливі та екологічно чисті, і їх прорив стане наступним напрямком розвитку квантових точок.

У сфері технології відображення основні застосування квантових точок включають два аспекти: на основі електролюмінесцентних властивостей квантових точок розробити технологію світловипромінювальних діодів на основі квантових точок, а саме QLED; ґрунтуючись на фотолюмінесцентних властивостях квантових точок, перетворюйте квантові точки на квантові плівки або пластини розсіювання квантових точок і застосовуйте їх до технології підсвічування з широким діапазоном кольорів. Коли квантові точки використовуються в світлодіодній упаковці, проблеми розсіювання тепла та водо-кисневого бар’єру важко вирішити. При нанесенні на мембрани та дифузійні пластини ефект відображення кращий і надійність сильніша.

По-шосте, перспективи технології підсвічування високого колірного охоплення

Роздільна здатність і колірна гамма є найбільш інтуїтивно зрозумілими відчуттями користувачів щодо дисплея. Наразі 4K/8K певною мірою задовольняє потреби користувачів у чіткості, і колірна гамма буде гарячою точкою, яку користувачі шукатимуть далі.

Покращення колірної гами дозволяє людям більш інтуїтивно розуміти можливості кольорового дисплея пристрою, що значно покращує сенсорний досвід користувача. З розвитком суспільства та покращенням матеріального рівня пошук користувачів електронних продуктів також постійно вдосконалюється. У найближчі кілька років частка широкого діапазону кольорів продовжуватиме збільшуватися, і, можливо, настане ера дисплеїв із широким діапазоном кольорів.

发送反馈