Värvimuju reaalses maailmas ja teie teleris
2015. aastal tehti lihtne küsitlus selle kohta, millist värvi konkreetne kleit põhjustas laialt levinud huvi värvi tajumise vastu. Fakt on see, et võime värvi tajuda on keeruline ja mitte täpne.
Mida me tõesti näeme
Meie silmad ei näe tegelikke objekte, mida tegelikult näete, on objektid peegeldunud valgus. Värv, mida silmad näevad, tuleneb sellest, milline kergete lainepikkuste peegeldus või objekt imab. Siiski on ebatõenäoline, et värv, mida näete, on täiesti õige.
Värvi tajumist mõjutavad tegurid
Reaalses maailmas värvide tajumist mõjutavad mitmed tegurid:
- Objekti füüsikalised omadused: Valguse lainepikkused objekti peegeldavad või neelavad looduslikult selle füüsilise meigieeni tõttu.
- Päeva aeg: objekti näete hommikul, pärastlõunal või öösel.
- Asukoht: Objekt on nähtav väljas valguses (päikesepaisteline või pilvine päev) või kunstlik sisevalgus (ja sisevalguse tüüp).
- Värvipilt: loomulikud variatsioonid selle kohta, kuidas iga inimese silmade paar tajutab värvilainepikkusi.
- Värviline pimesus: ebatavalised variatsioonid selle kohta, kuidas mõned inimesed näevad värvilainepikkusi.
Lisaks reaalmaailma värvipildile, fotodele, trükkimisele ja videole on täiendavaid tegureid arvestada:
- Pilt pildistamiseks kasutatav mõõteriist: kaamera võimalused värvi lainepikkuste tuvastamiseks koos päeva ja asukoha ajaga.
- Pilt , mida kasutatakse kujutise taasesitamiseks : teler, videoprojektor, printige pilte erinevate meetoditega.
- Ekraan või printeri kalibreerimine: prinditava pildi või videoväljundseadme vaatamisel mõjutab see seade värvide reprodutseerimiseks seda standardit, mida näete.
Kuigi fotograafia-, trüki- ja videotöötluses on värvimuju sarnasusi ja erinevusi, laske võrrandi video poolel nullida.
Värvi hõivamine
- Esiteks peate pildi "lüüa". Videokaamera peab nägema valgust, mis peegeldab esemeid ja läheb läbi objektiivi. Sisenemise valgus koosneb kõikest värvist, mis peegelduvad sihtobjektist (objektidest). See valgus siseneb objektiivi ja tabab kiipi (vanadel päevadel enne kiipe oli valguse läbimine spetsiaalselt ehitatud vaakumtoru).
- Kui kiht hakkab kiibile minema, on kiipis ja toetusskeemil kasutatav protsess, mis muudab valguse kas analoogsete elektriliste impulsside või digitaalsete koodide (1, 0's). See teisendatud signaal saadetakse seejärel vastuvõtvale seadmele (sel juhul televiisor või videoprojektor), mis muudab sissetuleva elektrilise impulsi (analoog) või digitaalse koodi ekraanile kuvatavaks või projitseerituks pildiks. Siin on see koht, kus see saab keeruliseks. Kuna kaamera saab valgusest, mis peegeldub objektist teatud ajahetkel, ja kuvaseadme peab täpselt pildistama saadud pildi.
Kuna nii püüdmise kui ka kuvamise seade ei saa reprodutseerida kõiki värve, mis peegelduvad reaalmaailmas olevatest objektidest, peavad mõlemad seadmed mõne konkreetse kunstliku värvistandardi alusel "arvama", millel on selle aluseks kolm peamist värvi mudel. Videotrakendustes esindavad kolm värvimudelit punast, rohelist ja sinist. Erinevad kolmest esmasest värvist koosnevad erinevad suhted kasutavad mustvalget skaalat ja kõiki looduses nähtavaid tooni.
Kuvab värvi teleri või videoprojektori kaudu
Kuna puudub lõplik korrektsus selle kohta, kuidas inimesed tajuvad värvi looduses, on kaamera abil täpse värvi hõivamiseks piiratud. Kuidas seda teleri või videoprojektori vaatamisel kodukeskkonnas kokku leppida?
Vastus on kahekordne - kasutatava tehnoloogia liik, mis võimaldab teleril / videoprojektoril pilte ja värve kuvada, ja täpselt kohandada nende suutlikkust näidata värvi võimalikult täpselt etteantud värvistandardis.
Siin on lühike ülevaade videote kuvamise tehnoloogiatest, mida kasutatakse nii B & W kui ka värviliste piltide kuvamiseks.
Emissive Technologies
- CRT - elektronkiire, mis pärineb pilditrumli kaelast, skannib fosforide ridu lineaarselt, et saada pilt. Kuna kiht tabab iga fosforit, on fosfor põnevil ja tekitab kujutise. Värv on toodetud punase, rohelise ja sinise fosforiga, mis on õiges kombinatsioonis põnevil, et tekitada spetsiifilist värvi.
- Plasma - fosforid põlevad ülekuumutatud laetud gaasiga (sarnaselt luminofoorlampidega). Punase, rohelise ja sinise fosfori (tähistatud pikslite ja alapikslitega) kombinatsioonid tähistavad värvi.
- OLED - OLED-tehnoloogiat saab teleritele rakendada kahel viisil. Üks võimalus on WRGB, mis ühendab valgeid OLED iseenduvaid subpikslusi punaste, roheliste ja sinise värvifiltritega, samas kui teine võimalus on kasutada iseärritavaid punaseid, rohelisi ja siniseid alapikslit, millele pole lisatud värvifiltreid.
Transmissive Technologies
- LCD -LCD-pikslid ei tooda oma valgust. Selleks, et LCD-teler kuvaks teleriekraanil pilti, peavad pikslid olema "tagant valgustatud". Selles protsessis juhtub, et pikslite kaudu liikuv valgus muutub sõltuvalt pildi nõuetest kiiresti tumedamaks või heledamaks. Kui pikslit on piisavalt tuhm, saab väga vähe valgust, muutes ekraani tumedamaks. Värvus lisatakse kui LCD-kiibil läbib valgust ja seejärel läbi punase, rohelise ja sinise värvifiltri.
- 3LCD - kasutatakse videoprojektsioonis, mis töötab sarnaselt LCD-teleriga, kuid selle asemel, et kogu ekraanil on hajutatud kiibid, viiakse valge valgus läbi kolme LCD kiibi ja Prismi ning seejärel projitseeritakse ekraanile.
Transmissive / Emissive Combination - LCD koos Quantum Dots
Telesaadete ja videote kuvamise rakenduseks on Quantum Dot - spetsiaalsete valgust kiirgavate omadustega keemiline nanokristall, mida saab kasutada vedelkristallekraanil kuvatavate piltide heleduse ja värvide jõudluse parandamiseks.
Quantum Dots on nanoosakesed, millel on reguleeritavad emissioonomadused, mis suudavad absorbeerida ühe värvi suuremat energiavalgust ja vabastada mõne muu värvi (mõnevõrra sarnaselt fosforiga plasmateleviisoril) madalam valgustus, kuid sel juhul, kui nad puutuvad kokku väliste valgustega allikas (sinisel LED-taustvalgustusega LCD-televiisori puhul) annab iga kvantpunkt konkreetse lainepikkuse värvi, mis määratakse selle suuruse järgi.
Quantum Dots saab lisada LCD-telerisse kolmel viisil:
- Valgustatud LED-i / valgusdioodi siniste LED-serva valgusallikate ja valgusjuhtplaadi (struktuur, mis levib valguse üle ekraani ala) , asetatakse õhukese klaasist tuubi sees (seespool serva optika) LCD-telerid .
- Sinise LED-valgusallika ning LCD-kiibi ja värvifiltrite vahel ("Full Array" või "Direct-Lit" LED / LCD-telerid) asetseva "filmi täiustuskihi" vahel.
- Kiibis, kus kvantifunktsioonid on integreeritud vahetult sinise LED-iga kasutamiseks kas servas või otseselt valgustatud konfiguratsioonis.
Iga valiku puhul jõuab sinine LED-valgus Quantum Dots, mis on siis põnevil, et nad eraldavad punast ja rohelist valgust (mis on samuti ühendatud LED-valgusallikaga tuleva sinisega). Värviline valgus läbib seejärel LCD-kiipe, värvifiltreid ja pildinäidikule ekraanile. Lisatud Quantum Dot emissioonkiht võimaldab LCD-televiisoril kuvada rohkem küllastunud ja laiema värvimustri kui LCD-telerid ilma Quantum Dot'i kihi lisatud.
Peegeldavad tehnoloogiad
- LCOS (viidatakse ka kui D-ILA ja SXRD) LCOS on 3LCD variant ja seda kasutatakse videoprojektoris. Selle asemel, et kanda valgust läbi kõigi kolme LCD-kiibi ja seejärel läbi värvifiltrite ja objektiivi, on LCD-kiip peegeldavale alusele peal, nii et kui värviline valgusallikas läbib kiipi, siis tahetakse automaatselt taha ja läheb läbi objektiivi projektsiooniekraanile.
- DLP (3-kiip) - kasutatakse videoprojektorites - DLP võti on DMD (digitaalne mikro-peegelseade), milles iga kiip koosneb väikestest kallutatavatest peeglitest. See tähendab, et DMD-kiibi iga piksel on peegeldav peegel. Video pilt kuvatakse DMD kiibil. Kiibis olevad mikrokiud (iga mikromurror kujutab ühte pikslit), siis muutub pilt väga kiiresti. See annab kujutise halltooni.
- 3-kiibilises DLP-videoprojektoris kasutatakse kolme valgusallikat (või valge valgus läbib kolme prismaga). Seejärel värviline valgus peegeldub kolmest DLP-kiibist (need on kõik heledad skaalad, aga igaüks saab erinevat värvi). Iga mikromiiri kaldenurk värvi valgusallika suhtes igal ajahetkel määrab kujutise värvid. Seejärel langeb peegeldunud valgus läbi projektori objektiivi ekraanile.
Peegeldav / läbipaistev kombinatsioon
- DLP (1-kiip) - kasutatakse videoprojektorites. Selles seadmes on üks valge valgusallikas, mis peegeldub ühelt DLP DMD kiibilt. Seejärel lisatakse värv, kuna peegelduva valguse läbib kiirvärvi ratas, objektiivi kaudu ja seejärel ekraanile.
DLP-i edasiste tehniliste selgituste saamiseks vaadake meie kaaslastuse artiklit: DLP videoprojektorite põhitõed.
Värvide kalibreerimisstandardite kuvamine
Niisiis, nüüd, kui elektroonika ja mehaanika on välja töötatud selle kohta, kuidas värviline pilt jõuab kas teie teleri või videoprojektori ekraanile, on järgmine samm välja selgitada, kuidas need seadmed saavad värvi võimalikult täpseks reprodutseerida hoolimata tehnilistest piirangutest.
See on koht, kus värvistandardite kohaldamine nähtavas värviruumis muutub oluliseks.
Mõned hetkel kasutusel olevate televiisorite ja videoprojektorite värvide kalibreerimisstandardid on järgmised:
- NTSC - analoogvärvi baasstandard (USA).
- Rec.601 - NTSC standardi täiustamine.
- Rec.709 - kasutamiseks koos HDTV-de ja HD-videoprojektoritega.
- Rec.2020 - mõeldud kasutamiseks 4K Ultra HD telerite ja videoprojektoritega.
- sRGB - kasutatakse graafika kuvamiseks peamiselt PC monitorides.
Riistvara (kolorimeetri) ja tarkvara (tavaliselt sülearvuti abil) kombineerimise abil saab televisiooni- või videoprojektorite värvide reprodutseerimise võime täpselt häälestada ülalnimetatud standarditest (sõltuvalt teleri värvispetsifikatsioonidest) videote kaudu tehtud kohanduste abil / ekraani seaded või TV või videoprojektori teenindusmenüü.
Näiteid põhilistest (värvilistest) kalibreerimisvahenditest, mida saate kasutada ilma tehniku vajaduseta, on testkettad, nagu Digital Video Essentials, Disney WOW (World of Wonder) DVD ja Blu-ray testkettad , Spears ja Munsil HD võrdlusnäitaja , THX kalibraatori ketas ja THX kodukino seadme häälestamise rakendus ühilduvate iOS-i ja Android-telefonide / tahvelarvutite jaoks.
Värvimeetri ja arvuti tarkvara kasutava baasvideo kalibreerimisriista näide on Datacolor Spyder värv kalibreerimissüsteem.
Laiendatud kalibreerimisvahendi näide on SpectraCal Calman.
Põhjuseks, et ülaltoodud tööriistad on olulised, on just see, et sise- ja välistingimustes valgustuse tingimused mõjutavad meie võimet näha värvi reaalses maailmas, need tegurid hakkavad mängima ka selle pärast, mis värv näeb välja oma teleris või videoprojektsiooni ekraan, võttes arvesse, kui hästi teie teler või videoprojektor vastab.
Kalibreerimise reguleerimised hõlmavad mitte ainult heledust, kontrastsust, värviküllastust ja värvitooni juhtimist, vaid ka muid vajalikke kohandusi, nagu värvitemperatuur, valge tasakaal ja gamma.
Alumine rida
Reaalmaailmas ja telerivaatamise keskkonnas kasutatav värvipilt hõlmab nii keerulisi protsesse kui ka muid väliseid tegureid. Värvipilt on pigem mõeldav kui täpne teadus. Inimlik silm on meie parim vahend, ja kuigi fotograafias, filmides ja videos võib täpset värvi märgistada konkreetsele värvistandardile, värvile, mida näete trükitud fotol, televisioonil või videoprojektsiooni ekraanil, isegi kui nad vastavad 100% -le spetsiifilisest värvistandardite spetsifikatsioonist, kuid ikkagi ei pruugi välja näha täpselt sama, mis see reaalmaailma tingimustes.