Новини
Форум
Актуално
сървър
Апаратна калибрация на телевизори
https://forum.setcombg.com/%D1%80%D0...%80%D0%B8.html
В телевизионни ревюта ви дават редица резултати от измервания и графики. Те дават солидна представа за това, което можете да очаквате от конкретният модел телевизор. Но ако не сте запознати донякъде с теорията на цветовете, измерването на екрана и калибрирането, те вероятно са трудни за тълкуване. В тази статия ви предоставям необходимите основни знания, за да разрешите това.
Как се правят измерванията?
Всички измервания се извършват в режим на изображение, най-близък до съответните стандарти (Rec.709 за SDR и Rec.2020 за HDR). Това в почти всички случаи е режимът на картина „Филм“ или „Кино“. По този начин се деактивира цялата обработка на изображения, която пречи на измерванията. Типични примери са светлинният сензор или локалното затъмняване. По този начин измерват производителността и по този начин резултатите от измерването, които вие като краен потребител можете да очаквате.
Контраст
Контрастът на дисплея/екрана е съотношението между най-ярката стойност, която екранът може да покаже, и най-тъмната стойност. Например дисплей/екран, показващ бяло с максимална яркост 200 cd/m² и черен с минимална яркост 0,1 cd/m², има контраст 200/0,1 = 2,000: 1.
Измерванията за контраст са силно повлияни от начина, по който измервате. https://en.wikipedia.org/wiki/Contrast_ratio
Контрастът ANSI използва шахматна дъска и следователно е добър индикатор за собствения контраст на екрана. Черно и бяло са на снимката едновременно. Контрастът при включване/изключване на подсветката(тя се гаси автоматично при черна заливка) често е много по-благоприятен, тъй като последователно измерва бяло тестово изображение и черно черно тестово изображение. За да се предотврати пълното изключване на екрана, това измерване се извършва с бял или черен прозорец, покриващ 10% от изображението на светлосив фон (който варира, за да създаде идентична средна яркост).
ANSI контрастът измерва контраста по различен начин, той използва шахматна дъска от осем бели и осем черни квадрата и измерва съотношението между средната яркост на белите квадратчета и средната яркост на черните квадратчета
https://www.benq.com/en-us/knowledge...-contrast.html
Трябва също да вземете предвид точността на измервателния уред.
C6 HDR2000 има точност от 4%. Следователно контрастът има грешка от 8%.
LCD дисплеите обикновено постигат свой собствен ANSI контраст около 700-1,000: 1 (IPS панел) и 3,000-6000: 1 (VA панел). Локалното затъмняване може значително да увеличи това до 10 000: 1 или повече. OLED дисплеите се регистрират на повечето колориметри като идеално черен, въпреки че измервател от лабораторен клас все още би измервал нещо там (под 0,0001cd/m²). Можете да считате черното на ДВЕА за идеално за хола.
Всички сте чували, че в обществото ни витаят стотици митове и легенди причинени от нашата необразованост...Първият урок е с цел, да избия една от тези глупости от главите ви !
"Цветове" ако не сте в курса - въобще, обективно, НЯМА !
Първият урок по колористика и колориметрия в университета, започва с едно изречение - "Де факто в природата не съществуват цветове"
Обикновено, голяма част от студентите реагират погрешно с думите - "Ама нали ги виждаме с очите си?". С това прибързано изказване, правят едновременно три грешки.
1. Показват, че не са си свършили домашното - не са се подготвили и не знаят с какво се захващат.
2, Прилагат погрешното обществено възприето тълкуване на глагола виждам.
3, Не знаят, как работи зрителната система при животните.
"Цветът" - това е психологическа илюзия. Обективно, имаме само "светлина"(тоест, електромагнитна радиация във видимият диапазон) със спектрално различни дължини на вълната.
През цялата еволюция, нашият мозък се е научил, на базата на светлина с различни дължини на вълната във видимият диапазон, да "генерира" цветове, с което помага, да оцеляваме - да откриваме опасностите и храната си.
Дефиниция на глагола „виждам“
Виждам – (несв.) възприемам визуално заобикалящия свят чрез очите и мозъка, които обработват светлинните вълни, формират образи и създават усещането за цвят.
Разширени значения:
- Физическо възприятие – улавям с очите светлинни вълни, които ретината преобразува в електрически сигнали, а мозъкът интерпретира като форми, движение и цветове.
- Пример: Виждам синьо небе, защото мозъкът ми обработва късите дължини на светлинния спектър.
- Осъзнаване / разбиране – възприемам нещо не само сетивно, но и логически или емоционално.
- Пример: Виждам, че си разтревожен.
- Предугаждане / предвиждане – разбирам как нещо ще се развие.
- Пример: Виждам бъдещето на науката в изкуствения интелект.
- Срещане / намиране – случайно попадам на някого или нещо.
- Пример: Вчера видях приятел в парка.
- Опит / преживяване – ставам свидетел на събитие или ситуация.
- Пример: Виждал съм невероятни места по света.
Свързани форми:
- Съвършен вид: видя
- Производни: проглеждам, предвиждам, съзирам
Бележка: Цветът не съществува като физическо свойство на обектите, а е субективно възприятие, което мозъкът създава на база различните дължини на светлинните вълни.
Това е едновременно сетивен и когнитивен процес, което го прави една от най-богатите думи в езика!
Цветът не съществува обективно в природата – той е конструкция на мозъка, базирана на интерпретацията на различните дължини на светлинните вълни в видимия спектър (около 380–750 nm).
Как мозъкът „създава“ цвета?
- Приемане на светлината:
- Колбичките в ретината засичат различни дължини на вълните:
- S (сини) – къси вълни (~420 nm)
- M (зелени) – средни вълни (~530 nm)
- L (червени) – дълги вълни (~560 nm)
- Пръчиците (отговорни за нощното зрение) не възприемат цветове – затова виждаме черно-бяло при слаба светлина.
- Кодиране на информацията:
- Колбичките изпращат сигнали към зрителния нерв чрез опонентния процес (напр. червено-зелено, синьо-жълто, черно-бяло).
- Обработка в мозъка:
- Първичният визуален кортекс (V1) анализира базови сигнали.
- Област V4 във визуалния кортекс специализира в разпознаването на цветове.
- Субективно възприемане:
- Цветовете не са физически свойства, а резултат от обработка в мозъка.
- Например, илюзии като „роклята“ (синьо-черна или бяло-златна) показват, че мозъкът „коригира“ цветовете спрямо контекста.
Заключение
„Виждането“ не е просто приемане на светлина – то е активен процес, при който мозъкът интерпретира дължините на вълните и създава цвета като субективно преживяване.
Това е една от най-интересните теми в невронауката и философията на възприятието!
Внимание
Дефиницията за "цвят" зависи от контекста:
- Физически (оптичен) аспект – Цвят е свойство на светлината, което се определя от дължината на вълната на електромагнитното излъчване в диапазона, видим за човешкото око (около 380–750 nm).
- Физиологичен аспект – Цвят е субективното зрително възприятие, което възниква в мозъка в отговор на светлина, попаднала в окото и обработена от фоторецепторите в ретината.
- Психологически аспект – Цветовете могат да предизвикват различни емоции, асоциации и реакции, които варират между хората и културите.
- Химически аспект – Веществата изглеждат оцветени поради способността им да поглъщат и отразяват определени дължини на светлината (например пигменти и багрила).
От научна гледна точка цветът може да се дефинира по два основни начина:
1. Физически (оптичен) аспект
Цветът е характеристика на видимата светлина, която се определя от дължината на вълната на електромагнитното излъчване в диапазона 380–750 нанометра. Различните дължини на вълните съответстват на различни цветове:
- Виолетово (~380–450 nm)
- Синьо (~450–495 nm)
- Зелено (~495–570 nm)
- Жълто (~570–590 nm)
- Оранжево (~590–620 nm)
- Червено (~620–750 nm)
От физическа гледна точка цветовете са резултат от поглъщане, отражение, пречупване и разсейване на светлината от обекти. Например, зеленият цвят на листата се дължи на хлорофила, който поглъща червената и синята светлина и отразява зелената.
2. Физиологичен и невронаучен аспект
Цветът е субективно зрително възприятие, което възниква в мозъка, когато светлината стимулира фоторецепторите (колбичките) в ретината на окото. Човешкото око има три вида колбички, чувствителни към различни дължини на вълната (червени, зелени и сини). Комбинацията от тези сигнали се обработва в мозъчната кора и създава усещането за различни цветове.
Това означава, че цветът не е само физическо явление, а и неврофизиологичен процес – без човешкото око и мозъкът, "цветове" в познатия ни смисъл не биха съществували.
Тази дефиниция показва, че цветът не е присъщо свойство на обектите, а възприятие, което зависи както от физическите характеристики на светлината, така и от начина, по който я обработва нашата нервна система.
Как виждаме? Ролята на очите и визуалния кортекс
Процесът на зрение е сложен и включва няколко основни компонента: очи, зрителен нерв и визуален кортекс в мозъка. Всеки от тях играе ключова роля в начина, по който възприемаме света.
1. Ролята на очите
Очите са органите, които улавят светлината и я превръщат в електрически сигнали за мозъка. Основните им части и функции са:
- Роговица и леща – фокусират светлината върху ретината.
- Ретина – слой от фоторецептори (пръчиците и колбичките), които преобразуват светлинните сигнали в нервни импулси.
- Пръчици – чувствителни към слаба светлина, отговарят за нощното зрение.
- Колбички – чувствителни към цветове, активни при дневно осветление.
- Зрителен нерв – предава обработената от ретината информация към мозъка.
2. Ролята на зрителния кортекс
Зрителният кортекс се намира в тилния дял на мозъка и обработва визуалната информация. Основните му функции включват:
- Първична обработка (V1 – първичен визуален кортекс)
- Разпознаване на основни визуални характеристики: ръбове, контрасти, посоки на движение.
- Допълнителни зрителни зони (V2, V3, V4, V5)
- V2 и V3 – обработват сложни форми и дълбочина.
- V4 – анализира цветове.
- V5 (MT – медиотемпорален кортекс) – разпознава движение.
- Висша обработка (темпорален и париетален дял)
- Темпорален дял – отговаря за разпознаване на лица и обекти.
- Париетален дял – координира пространственото възприятие и движението.
3. Как мозъкът "сглобява" изображението?
Зрението не е просто "фотография" на външния свят – мозъкът конструира образа на база:
- Обработка на детайли и движение
- Сравнение с минал опит и памет
- Корекции за перспектива и светлина
- Очаквания и внимание (пример: оптични илюзии)
Заключение
Очите улавят светлината, но истинското "виждане" се случва в мозъка. Визуалният кортекс интерпретира (светлината и на нейна база генерира нова характеристика - цвят) информацията, като съчетава светлина, движение, цветове и дълбочина в осъзнато визуално възприятие.
Кратък курс: по опорна цветова температура.
Защо, "правилната точка на бялото" при калибриране винаги е 6504 градуса Келвин ?
Това е така, защото е обусловена от нашето слънце(типа звезда и нейният спектър), атмосферата на нашата планета и еволюцията на нашето зрение.
Нашата звезда , която наричаме Слънце - в която вървят термоядрени реакции, е клас жълто джудже със спектрален клас G2V.
https://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%A1...BD%D1%86%D0%B5
През цялото време на съществуване на живот, на малката ни планета Земя, мощните потоци фотони от слънцето, преминавайки през атмосферата на планетата се филтрират..и при нас достига светлина с цветова температура 6500 Келвина.Слънцето се класифицира по своя спектрален клас като G2V като често се описва неформално като жълто джудже, защото видимото му излъчване е най-силно в жълто-зелената част на спектъра и защото, макар че цветът му е бял, от повърхността на Земята то обикновено изглежда жълто, заради разсейването на синята светлина в атмосферата. В сигнатурата на спектралния клас G2 показва, че повърхностната му температура е около 5778 K (5505 °C), а V – че Слънцето, както повечето звезди, е част от главната последователност и освобождава енергията си чрез ядрен синтез на водородни ядра в хелий.
Така е било през всичките 4.5 млрд години - цялото развитие на живота на планетата Земя.
От най-ранните едноклетъчни организми, архео, амеби, с първият рецептор за светлина родопсин, до развити млекопитаещи, примати и пр., това е генетично заложено дълбоко, в ДНК.
Целият живот на планетата е еволюирал и расъл именно при светлина с тази цветова температура.
Ето защо 6504K е ИДЕАЛНОТО БЯЛО.
Измерен е на обяд, в един слънчев с разкъсана облачност ден, някъде в западна Европа.
https://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%91...B2%D1%8F%D1%82
https://en.wikipedia.org/wiki/Planckian_locus
https://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%90...8F%D0%BB%D0%BE
6500K и координатите XY, където той пресича локуса на Планк на черно тяло, първоначално бяха определени от комитет на CIE като D65. Впоследствие беше определена по-точна стойност на константата на Планк и поради това локусът се измести. Комитетът запази същите xy координати на мястото, където първоначалната цветна температура пресича локуса. Но това означаваше, че цветната температура всъщност е 6504K за D65.
Ако слънцето ни беше син, червен гигант или дори двойна звездна система(с различна цветова температура на короната), "Опорната точка на бялото" на Земята би била съвсем друга.
Според целите за работа има няколко стандарта за цветова температура на дисплеите.
D93 (9300K), D65 (6504K), D61, D60, D56, D55, D50
Стандарта D93 се използва от японските телевизии. При осветление в студиото с тази цветова температура, азиатците, които са си мургави по рождение, изглеждат с по-светла кожа.
Colour Temperature
(Цветова температура - при някои марки се нарича Color tone - цветови тон)
Стандартният цвят на светлината, често срещан в телевизорите / филмите, е „бяла дневна светлина“(D65), но поради някои субективни причини, някои хора я намират за прекалено топла, прекалено жълтеникава и поради това е заменена от друга настройка с повишено съдържание на синьо - 4000K "неутрално бяло" или 3000K "топло бяло". Затова производителите на телевизори предлагат различни настройки, за да отговарят на вкуса на купувача.
Тази настройка регулира "Color Temperature" (температурата на цветовете) (или температурата на "бялото").
Цветовата температура се отнася до цвета на светлинния източник, който се показва на екрана. Като цяло, "Cool" настройките са по-подходящи за гледане в ярко осветена стая, докато "Warm" настройките са по-подходящи за гледане в слабо осветена стая.
За да може вашият телевизор да се придържа към визията на режисьора, той трябва да възпроизведе бялото колкото е възможно по-близо до препоръчания от ISF D65 (Daylight 6500K), който е подобен на околната светлина на обед (в облачен ден). D65 е стандартът, използван във филмовия и телевизионния свят.
Ако се върнем към експертното мнение, повечето са съгласни, че най-точната настройка е една от настройките "Warm".
Отново, може да откриете, че настройките "Warm" правят картината ви твърде неясна и "червена" (или "жълта"). Но отново, вашите очи / мозък ще се приспособят към новата настройка след няколко дни. Бих избегнал режим "Cool", ако искате точна картина. (Но отново се връщаме към въпроса за личното предпочитание.)
Режим на картина
_______Забележка
_______________________________________________________________________________________Cool 2 D93 -> 9300K, Картината е прекалено студена Cool 1 D90->9000K, За хора, зомбирани от рекламите за перилни препарати - искрящото бяло, което трябва леко да синее Normal D75 -> 7500K Warm 1 D65 -> 6500K, най близък до стандарта Warm 2 D55 -> 5500K Warm 3 D50 -> 5000K
Забележка: настройката "Цветова температура", която сте избрали, се съхранява в паметта на телевизора. Когато промените текущия режим на картина, запазеният цветова температура се прилага автоматично към новия режим на картина.
Цветната температура обикновено се изразява в келвини, като се използва символът К, единица за измерване на абсолютната температура.
Температурите на цветовете над 5000 K се наричат "хладни цветове" (синкави), докато по-ниските цветови температури (2700–3000 K) се наричат "топли цветове" (жълтеникави). "Топлият" в този контекст е аналогия с излъчения топлинен поток от традиционно осветление с нажежаема жичка, а не с температура. Спектралният връх на топло-оцветената светлина е по-близо до инфрачервената светлина, а повечето естествени топло-цветни източници на светлина излъчват значително инфрачервено лъчение. Фактът, че "топло" осветление в този смисъл всъщност има "по-студена" цветова температура, често води до объркване
Име CIE 1931 2° CIE 1964 10° CCT(K) Hue RGB Бележка: описание / прилагане x2 y2 x10 y10 ________________________________________________________________________ D50 0.34567 0.35850 0.34773 0.35952 5003 Светлина от хоризонта - изгрев/залез. ICC profile PCS
(мека дневна светлина) използва се във фотографските лаборатории и печатницитеD55 0.33242 0.34743 0.33411 0.34877 5503 Дневна светлина на обед в безоблачен ден D60 0.3... 0.3... 0.3... 0.3... 6003 Дневна светлина с разкъсана облачност D65 0.31271 0.32902 0.31382 0.33100 6504 Дневна светлина - лека блаченост: Телевизия, sRGB цветово пространство D75 0.29902 0.31485 0.29968 0.31740 7504 Северно синьо небе - дневна светлина / ден с тежки облаци
https://en.wikipedia.org/wiki/Color_temperature
https://en.wikipedia.org/wiki/Illuminant_D65
1500-1900К - пламък на свещ,
2200-2800К - светлина при изгрев-залез
2700-3200К - слънчева светлина преди обед
4000К - лунна светлина
4800-5500К - директна слънчева светлина по обед
5000-5500К - светкавица
6000К - дневна светлина с разкъсана облачност
6500-8000К - умерено облачно
10000-18000К - температура на северно синьо небе или с тежка облачност
Натурална дневна светлина - 4500-6500К
Color
temperature1500K 2000K 2500K 3000K 3500K 4000K 4500K 5000K 5500K 6000K 6300K 6500K 6600K 6700K 7000K 7500K 8000K 8500K 9000K 9500K 10000K 11000K 12000K 13000K RGB 255
108
0255
137
14255
159
70255
177
110255
193
141255
206
166255
218
187255
228
206255
237
222255
246
237255
251
245255
254
250255
255
255254
249
255243
242
255230
235
255221
230
255215
226
255210
223
255205
220
255202
218
255196
214
255191
211
255187
209
255HEX
color
Често, някои от вас се оплакват, че при режим Warm1 , картината леко им розовее или жълтее. Причината за това е различната цветова температура на осветлението в помещението в което се намира телевизора.
При студено осветление и топла картина на телевизора - възпримате картината, като прекалено топла..
Производителите на телевизори, трябва да поставят датчик за цветовата температура на осветлението и автоматично да се коритира режима и гамата на картината.
Цветна температура
Идеята за „Цветовата температура” произлиза от лорд Келвин през 19-ти век и е свързана с абсолютната нула. Това е температурата, от която нищо не може да бъде по "студено".
Цветната температура се измерва в градуси по Келвин (°K), които започват от абсолютната температурна нула (0°K = -273°С) и стига до милиони градуси. Всяко реално материално тяло е с температура над 0 °K. Не трябва да се бърка цветът на светлината с нейната яркост.
Бялата светлина не е универсална: „бялата“ светлина на лампа с нажежаема жичка изглежда много различна от тази на типична тръбна лампа(луминисцентна) и двете се различават от слънчевата светлина. Следователно е необходимо да дефинираме „бяло“.
Бялото на стандарта HDTV се определя от D65, стандартизиран теоретичен източник на светлина, който съответства на дневната светлина. D65 има цветна температура 6504 K (Келвин, единица за температура от термодинамиката). По-високите цветови температури имат син оттенък, по-ниските цветни температури имат оранжев/червен оттенък.
Тъй като обикновено свързваме светлосиньото със зимата и леда, ние наричаме „синкавите“ изображения като готини. Това грешно възприятие ни е наложено от рекламите - спомнете си рекламите за прах за пране. Това е точно обратното на това, което казва чистата наука: в края на краищата ние виждаме сини тонове при високи цветови температури! Имайте предвид това: когато говорим за „студени“ изображения, цветовата температура е висока, а когато възприемаме изображенията като „топли“, цветната температура е ниска. Не е много интуитивно, но не е по-различно.
На телевизора правилната цветова температура (6504 K) е почти винаги най-топлата настройка. Затова изберете „топло“, „топло2“ като цветна температура, тази настройка е почти винаги правилна, когато изберете режима на изображение „филм“.
Стандартът D65: История, Определяне и Значение
Кой определя D65?
Стандартът D65 е дефиниран от Международната комисия по осветление (CIE - Commission Internationale de l'Éclairage). CIE е световно призната организация, създадена през 1913 г., която разработва стандарти за осветление, цветова прецизност и фотометрия.
Кога е определен?
Стандартът D65 е въведен от CIE през 1964 г. като част от обновените стандарти за CIE Standard Illuminants, които описват различни видове светлинни източници, използвани за цветови измервания.
Как е определен D65?
D65 е базиран на спектралното разпределение на естествената дневна светлина при стандартни условия. Той е създаден чрез:
- Измерване на реалната слънчева светлина – CIE провежда експерименти с дневна светлина при различни условия (час на деня, метеорологични фактори и географски ширини).
- Спектрално осредняване – анализирани са множество спектрални разпределения на дневната светлина, за да се създаде „типичен“ дневен осветител.
- Формализиране като стандарт – D65 е дефиниран като спектрален енергиен разпределител (SPD – Spectral Power Distribution), а не просто като цветова температура (~6500K). Той е усреднена версия на реалната светлина, а не точен модел на специфична слънчева светлина.
Характеристики на D65:
- Цветова температура: ~6500K
- Спектър: Доближава се до слънчевата светлина при леко облачно небе
- Приложение: Цветова калибрация на дисплеи, стандартизирано осветление за тестване на цветове (например в печатната и текстилната индустрия), изследвания в оптиката
Заключение:
D65 не е просто „неутрална бяла светлина“, а стандартен модел на дневна светлина, създаден чрез научни изследвания и спектрални измервания. Определен е от CIE през 1964 г. и днес се използва в цветови науки, дисплей технологии и индустриални приложения.
Къде се използва D65?
D65 е дефиниран от CIE (Международната комисия по осветление) и симулира дневната светлина около пладне при леко облачно небе. Използва се в:
- Стандартизирани цветови тестове (например в графичния дизайн и печата)
- Монитори и телевизори, където точността на цветовете е критична
- Фотография и видеообработка
Цветовата температура на стандарта D65 е официално 6504 K, а не точно 6500 K.
Защо 6504 K, а не 6500 K?
Това се дължи на начина, по който се изчислява корелираната цветова температура (CCT - Correlated Color Temperature).
- Стандартът за „перфектно“ бяло се определя според така наречения идеален черен тялоен излъчвател (Planckian radiator).
- D65 не е точно излъчване от черно тяло, а е осреднена версия на реалната дневна светлина.
- При изчисленията в цветовото пространство CIE 1931 и CIE 1960 увеличаването на точността води до стойност 6504 K вместо 6500 K.
Това е малка разлика, която няма практическо значение за повечето приложения, но в прецизната цветова наука стойността 6504 K е коректната.
Технически, често ще видите 6500 K за удобство, но ако трябва да сме точни – D65 = 6504 K.
Цветовата температура на дневната светлина варира значително през деня, в зависимост от ъгъла на слънчевите лъчи и разсейването на светлината в атмосферата.
Цветова температура на дневната светлина от изгрев до залез:
Време на деня Цветова температура (K) Характеристики на светлината Изгрев (~06:00) ~2000K – 3000K Топло оранжево-червено сияние Сутрин (~08:00) ~3500K – 4500K По-неутрална светлина, но все още топла Обед (~12:00) ~5500K – 6500K Ярка бяла светлина, стандарт D65 (~6504K) Следобед (~16:00) ~5000K – 5500K Малко по-топла от обедната светлина Златен час (~17:00 – 18:00) ~3000K – 4000K Мека, златисто-жълта светлина Залез (~19:00 – 20:00) ~2000K – 3000K Дълбоко оранжево-червеникава светлина Син час (~20:00 – 21:00) ~9000K – 12000K Студено синкаво осветление след залез
Обяснение:
- Сутрин и вечер – атмосферата разсейва синята светлина, оставяйки предимно топли, червени и оранжеви тонове (по-ниска цветова температура).
- На обяд – слънцето е високо, светлината е по-бяла и по-силна (по-висока цветова температура, ~6500K).
- След залез (син час) – разсеяната светлина в небето става синкава и има изключително висока цветова температура (~10 000K – 12 000K).
Сиви скали
Сивата скала показва резултата от измерването в 21 стъпки от черно до бяло. Всички междинни сиви нюанси трябва да имат същия неутрален нюанс, който съответства на бялото D65(никкаво розовеене или синеене). Равномерното изобразяване на сивата скала е изключително важно за правилното цветово възпроизвеждане на изображението и оказва влияние върху всички изображения, не само в сивата скала.
SDR Grayscale - Цветова температура
Горе вдясно: Тази графика показва средната цветова температура. В идеалния случай се стремим към 6504 K (жълта линия). По -високите цветови температури са „по -хладни“ и придават на екрана синьо оцветяване, по -ниските цветови температури са „по -топли“ и придават на екрана червен оттенък.
SDR Grayscale - RGB баланс
Долу вдясно: Тази графика илюстрира как цветовата температура се отклонява от нормата. Графиката показва относителния баланс на червено, зелено и синьо за всяко ниво на сивото. В идеалния случай тези три линии съвпадат при 100. Ако не съвпадат, все пак искате всяка линия да бъде възможно най-хоризонтална. Например, ако червената линия се движи постоянно на 95, има лек недостиг на червено и изображението има лек циан оттенък. Най-видимото отклонение е излишък или недостиг на зеленина. Ако графиката е много нестабилна, това може да е много видимо, защото например един нюанс на сивото е малко червен, докато друг е малко зелен. Можете да видите колко видими са тези грешки от графика RGB баланс.
SDR Grayscale - грешки в Delta2000
Горе вляво: Тази лентова диаграма показва грешката DeltaE2000 за всяко ниво на сивото. Грешки, по-малки от едно, не се виждат с просто око (референтно ниво). Грешки под три са видими в някои случаи, но вероятно са невидими в хола и без сравнение с еталон. Грешки над три могат да имат видим ефект(жълтата хоризонтална линия). Под графиката се дава средната грешка. Разбира се, калибраторите се стремят към грешка по-малка от три в измерванията.
SDR Grayscale - Гама стойност
Долу вляво: Тук можете да видите прогресията на гама стойността. Стойността на гамата определя как яркостта на сивата скала се променя, когато сигналът се развива от тъмно към ярко. Това не се случва линейно, а според експоненциална крива. Стойността на гамата определя как се развива кривата, което има основно влияние върху долните и средните сиви стойности. По-ниските стойности на гама правят черните и сивите по-ярки. Те осигуряват повече детайли в тъмните области на картината, но и малко по-плоска картина. По-високите стойности правят черните детайли по-тъмни и по този начин изображението получава по-богат на контраст вид.
Стандартът за гама кривата е BT.1886. Това използва стойност 2,4 гама, но взема предвид реалната стойност на черния цвят на телевизора, така че черните детайли остават по-видими. Производителите понякога се стремят и към класическа 2.4 гама стойност или към все още популярната 2.2. Докато стойността на гамата остава между 2,2 и 2,4, като цяло сме доволни. В тъмна среда за гледане можете да използвате 2.4, в ярка среда за гледане 2.2 има повече смисъл. BT.1886 трябва да бъде относително универсално използваем.
Ето един сайт, за да добиете представа за това какво прави грешната гама с изображението.
https://color.viewsonic.com/explore/...e-Gamma_4.html
SDR Color Checker
В тази диаграма измерваме ефективността на общото цветопредаване. Тестовите цветове се основават на широко използваната цветова таблица GretagMacbeth. Вдясно виждате представянето на цветовете в цветовата схема на CIE 1976. Квадратите са целта, кръглите точки са измерените стойности. Накратко кръгчетата трябва да са в квадратите.
Вляво виждате лентовата диаграма с грешка deltaE2000. Както винаги, стойностите на грешките под единица не се виждат (справка). Грешки под три са видими в някои случаи, но вероятно са невидими в хола и без справка с референтен монитор. Грешки, по-високи от три, често могат да бъдат видими. В тази графика тоновете на кожата са първите два цвята до сивата скала, а на диаграмата те са закръглени в червено за удобство.
Наситеност на цветовете в SDR
Наситеността(сатурация) на цветовете определя колко ярък изглежда един цвят. При 0% наситеност имате бяло и с по-високи стойности на насищане добавяте повече цвят.Горе вляво: Тази лентова диаграма показва грешката DeltaE2000 за всеки цвят в пет стъпки на насищане. Стойностите на грешките, по-ниски от едно, са невидими, стойностите на грешките, по-малки от три, са видими в някои случаи, но вероятно са невидими в хола и без справка с референтен монитор. Грешки, по-високи от три, често могат да бъдат видими.
От дясната страна на измерванията ще намерите цветовата диаграма. Квадратите са идеални стойности, кръговете са измервателни точки. За всеки цвят започвате от центъра на диаграмата (бяло) и виждате градиента до пълен цвят в пет стъпки. Този измерен екран показва сравнително малка грешка в червено и маджента(пурпурно). На цветната диаграма можете да видите, че червеното обикновено е твърде наситено (точките за измерване се движат твърде бързо до пълен цвят). Разбира се, това също се отразява на маджента (вторичен цвят: синьо + червено), но маджентата също е ясно изместена твърде много към синьо.
HDR измервания
Също така се измерва производителността в HDR. Разбира се, там се прилагат различни стандарти, но тълкуването на резултатите е до голяма степен идентично. В HDR също се използва различна формула за грешка, която е DeltaEICTP_240. Всички измервания са направени за HDR10.
HDR Grayscale - RGB баланс
Горе вляво: Тази графика обяснява как цветовата температура се отклонява от нормата. Графиката показва относителния баланс на червено, зелено и синьо за всяко ниво на сивото. Тълкувате това по същия начин, както при SDR.
HDR Grayscale - грешки в DeltaEICTP_240
Долу вляво: Тази лентова диаграма показва грешката DeltaEICTP_240 за всяко ниво на сивото. Грешки, по-малки от едно, не се виждат с просто око (референтно ниво). Грешки под три са видими в някои случаи, но вероятно са невидими в хола и без справка с референтен монитор. Грешки над три могат да имат видим ефект. Под графиката е средната стойност. Разбира се, при калибриране се стремим към грешка, по-малка от три.
Предлагам и две графики. Горната графика(средната отляво) също съдържа грешка в яркостта, в най-горната се отчита само отклонението на цвета. Ако грешката без яркост(долната диаграма) е много малка, но грешката с яркостта(средната диаграма) е много голяма, тогава сивата скала е неутрална и правилна, но сивите стойности са твърде тъмни или твърде ярки.
HDR EOTF - Яркост
Горе вдясно: Това е курсът на EOTF (електро-оптична трансферна функция). EOTF определя как електрическият сигнал се преобразува в яркост. Гама кривата, която се използва в SDR, също е EOTF. HDR10 използва различен стандарт, а именно PQ (Perceptual Quantizer). Жълтата линия показва идеалната крива, черната линия е измереният резултат. Ако резултатът е над жълтата линия, изображението е твърде ярко и обратно. EOTF завършва на плато в зависимост от максималната яркост на дисплея/екрана. За целта разглеждаме следната графика.
Долу вдясно: Гама кривата за SDR е относителна. Курсът е определен, но абсолютните стойности зависят от измерения максимум. Въпреки това, PQ EOTF е абсолютен EOTF. Това означава, че определена стойност на сигнала винаги съответства на определена яркост, независимо от максималната яркост на екрана. Жълтата линия показва идеалната крива, черната линия е измереният резултат. На тази графика можете да видите как се развива кривата и на какъв максимум завършва. Когато кривата се доближава до максимума на дисплея/екрана, тя се огъва бавно или за да скрие никакви или минимални бели детайли. Ние наричаме тази операция тонмапинг (картиране на тоновете). Няма правила как това се случва. Но ако дисплеят/екранът изравнява кривата твърде бързо, вие правите съдържанието по-тъмно там, където не е необходимо. Ако екранът изравнява кривата под прав ъгъл, може да загубите детайли в ярките сцени(бялото).
Повечето измервания са направени с метаданни, които сигнализират максимум 1000 cd/m². Така че кривата в крайна сметка трябва да достигне плато на стойност 75.
HDR Peak Luminance vs Window size
Тази графика показва максималната яркост, постигната в бял прозорец, който заема x% от екрана. Измерването най-вляво е прозорецът от 1% и може да се разглежда като индикация за това колко ярки могат да бъдат осветяванията на изображението. Измерването вдясно е 100% бяло изображение. Желателно е измерените стойности при всички прозорци да са еднакви. Ако тя е много по-ниска от максималната, това означава, че екранът има определени ограничения, обикновено свързани с консумацията на енергия или защитата от прогаране при OLED. Примерът тук е типичен OLED. На напълно бял екран те са значително по-малко ярки от своя максимум.За добро HDR възпроизвеждане са необходими минимум 500 cd/m². Ако наистина искате да видите въздействието на HDR, са необходими 750-1000 cd/m².
HDR Color Checker
В тази графика ние измерваме производителността на възпроизвеждане на цветовете в HDR. Тестовите цветове се основават на реално HDR съдържание. Вдясно виждате представянето на цветовете в цветовата схема на CIE 1976. Квадратите са целта, кръглите точки са измерените стойности.
Вляво виждате лентовата диаграма с грешка DeltaEICTP_240. Както винаги, стойностите на грешките под единица не се виждат (справка). Грешки под три са видими в някои случаи, но вероятно са невидими в хола и без справка. Грешки, по -високи от три, често могат да бъдат видими.
Тези измервания са много трудни за много екрани, главно защото цветовете често са много ярки и поради това грешките в яркостта са много големи.
HDR наситеност на цветовете
Наситеността на цветовете определя колко ярък изглежда един цвят. При 0% наситеност имате бяло и с по-високи стойности на насищане добавяте повече цвят. В HDR измерваме наситеността по отношение на цветовата гама UHDA-P3 като максимална, тъй като нито един телевизор не покрива изцяло цветовото пространство Rec.2020.
От дясната страна ще намерите цветовата диаграма. Квадратите са идеални стойности, кръговете са измервателни точки. За всеки цвят започвате от центъра на диаграмата (бял) и виждате градиента до пълен цвят в пет стъпки. Тълкуването е идентично със SDR.
Вляво: Тази лентова диаграма показва грешката DeltaEICTP_240 за всеки цвят в пет стъпки на насищане. Стойностите на грешките, по-ниски от едно, са невидими, стойностите на грешките, по-малки от три, са видими в някои случаи, но вероятно са невидими в хола и без справка. Грешки, по-високи от три, често могат да бъдат видими. Отново грешката със и грешката без яркост се показват, така че да можете да прецените дали грешката идва главно от грешки в цвета или от дисплея, който е твърде ярък или твърде тъмен.
HDR цветова гама
В допълнение към максималната яркост, цветовата гама е много важна и за HDR възпроизвеждане. В крайна сметка стандартът Rec.2020 обхваща много по-широк цветен диапазон от SDR Rec.709. Пълното покритие на Rec.2020 понастоящем надхвърля възможностите на всички телевизори. Затова производителите се стремят повече към покритието на UHDA-P3. В тази графика можете да видите какъв процент от Rec.2020 и UHDA-P3 може да покрие телевизора. Можете също така да видите доста добре в кой цвят телевизорът е недостатъчен или не.
За добри HDR изображения се стремят към 90% UHDA-P3 (измерено в модела CIE 1931 xy). Дават и числата, измерени в (CIE 1976 uv), които често се използват от производителите. Стойностите xy са по -добър показател за производителност.
Понятията които виждате в диаграмите се използват за анализ на качеството на дисплеите, особено при калибриране и измерване на точността на цветовете. Ето какво означават:
1. ΔE2000 (Delta E 2000)
- ΔE2000 е метрика за измерване на разликата между два цвята според стандартите на CIEDE2000.
- Колкото по-ниска е стойността, толкова по-малка е разликата и по-точното цветово възпроизвеждане.
- Прагови стойности:
- < 1 – Незабележима разлика за човешкото око.
- 1–2 – Почти незабележима разлика.
- 2–3 – Леко забележима, но приемлива разлика.
2. AVG dE2000 (Average Delta E 2000)
- Средната стойност на всички измерени ΔE2000 за набор от цветове.
- Използва се за цялостна оценка на цветопредаването на дисплея.
3. Gamma Point
- Показва стойността на гама-кривата при определен сив тон (напр. 50% сиво).
- Гамата контролира връзката между входния сигнал и яркостта на екрана.
- Обичайните цели за гама са:
- 2.2 – стандартен за повечето дисплеи и съдържание.
- 2.4 – използван в кино индустрията (Rec. 709, Rec. 2020).
- 2.6 – използван в тъмни среди.
4. EOTF (Electro-Optical Transfer Function)
- Функция, описваща как входният електрически сигнал се преобразува в светлинност.
- HDR стандартите (HDR10, Dolby Vision) използват специфични EOTF криви, напр. PQ (Perceptual Quantizer).
- SDR дисплеите обикновено използват гама 2.2 или BT.1886.
5. DEICTCP_240
- DE (Delta E) в ITP цветово пространство (ICtCp) за Rec. 2100 (HDR).
- ICtCp е подобрение на YCbCr за по-добро възприемане на HDR цветовете.
- DEICTCP_240 може да измерва разликите между HDR цветовете по начин, по-точно съответстващ на човешкото зрение.
Тези метрики помагат за оценка на цветовата точност, гама и HDR характеристиките на дисплеите.
Разликата между Rec. 2020 xy и Rec. 2020 uv е в начина, по който се представят цветовете в различни цветови пространства.
1. Rec. 2020 xy (CIE 1931 xy Chromaticity)
- Използва CIE 1931 xy хроматичната диаграма, която е най-разпространената за представяне на цветови пространства.
- Оста x и y представят цветността, но не отчитат яркостта.
- Недостатък: Разпределението на цветовете не е перцептивно равномерно, което означава, че едни и същи разстояния в диаграмата не винаги отразяват еднакви възприятия на разлика в цветовете.
2. Rec. 2020 uv (CIE 1976 u'v' Chromaticity)
- Базиран на CIE 1976 UCS (Uniform Chromaticity Scale), който подобрява равномерността на цветовото разстояние.
- Използва (u', v') координати, които по-добре отразяват човешкото възприятие.
- По-добре запазва разстоянията между цветовете спрямо начина, по който човешкото око ги възприема.
Основни разлики:
Кога се използват?
Характеристика Rec. 2020 xy Rec. 2020 uv Координатна система CIE 1931 xy CIE 1976 u'v' Равномерност на цветовите разлики Неравномерна По-равномерна Използване Често в спектрограми По-добра за оценка на цветови разлики Влияние върху визуализацията Може да изглежда разтеглена в някои зони По-добре съответства на човешкото възприятие
- Rec. 2020 xy е по-често срещан в индустрията, защото е традиционен начин за представяне на цветови обхвати.
- Rec. 2020 uv е по-добър за оценка на разликите между цветове, особено при HDR съдържание.
В обобщение: Rec. 2020 uv е подобрен вариант на Rec. 2020 xy, който по-добре отразява как човешкото око възприема цветовите разлики.
Причината диаграмите CIE 1931 xy и CIE 1976 u'v' да изглеждат като затворени подковообразни или триъгълни форми (в зависимост от представянето) е свързана с начина, по който човешкото зрение възприема цветовете.
Защо синьото и червеното се „сливат“?
- Видимият спектър на светлината всъщност е линеен, но човешкото око възприема смесването на някои цветове като нови цветове.
- В реалността няма чист "пурпурен" цвят в електромагнитния спектър – той се създава чрез смесване на червено и синьо.
- Затова в CIE диаграмите синият край (късите дължини на вълните) и червеният край (дългите дължини на вълните) са свързани чрез „линията на пурпурните цветове“.
Разгънати vs. затворени диаграми
- CIE 1931 (xy) – традиционната подковообразна диаграма
- Създадена на базата на трицветно възприятие (RGB) и човешките цветови рецептори.
- Има нелинейно разпределение – разстоянията между цветовете не съответстват точно на възприятието на човека.
- CIE 1976 (u'v') – „по-равномерна“ диаграма
- Разпределя цветовете така, че еднакви разлики в цветовете по-добре отговарят на начина, по който хората ги възприемат.
- Все още запазва „пурпурната линия“, защото това отразява реалността на човешкото цветно възприятие.
- Спектрални диаграми (разгънати представяния)
- Някои научни визуализации представят цветовете като линейни графики на дължините на вълните, но това не отразява възприятията на човешкото око толкова ефективно.
- Ако разгънем традиционната CIE диаграма в линия, няма да можем да видим как червено + синьо = пурпурно, което е реално за нас.
Обобщение
Диаграмите са затворени, защото човешкото око вижда цветовете като циклични, а не линейни. Това не е ограничение на цветовото пространство, а по-скоро начин за моделиране на реалното възприятие.
Затворената форма позволява правилно представяне на смесването на цветовете, докато разгънат вариант би загубил тази информация.
Съществуват няколко основни стандарта за видимото цветово пространство, които са разработени с времето, за да подобрят представянето на цветовете спрямо човешкото зрение. Всеки от тях има различни цели и приложения.
Основни стандарти за цветови пространства
CIE 1931 (xyY) – първият стандарт
Създаден от: Международната комисия по осветление (CIE) през 1931 г.
Какво прави:
- Въведе концепцията за тривариантно възприятие на цветовете.
- Използва координати (x, y) за цветността и Y за яркостта.
- Подковообразната му форма е известна като хроматична диаграма CIE 1931.
Недостатък:- Неравномерност – цветовите разлики не съвпадат с възприятието на човека (разстоянията между цветовете не са пропорционални на възприеманите разлики).
CIE 1960 (UVW) – първи опит за подобрение
Какво подобрява:
- По-добро разпределение на цветовете, но все още не напълно равномерно.
Защо не се използва днес:- Беше заместено от по-добри модели (CIE 1976).
CIE 1976 (u'v' и Lab) – стандарт за по-добро съответствие с човешкото възприятие*
Какво е новото:
- Въвежда два различни модела:
- CIE 1976 (u'v') – подобрена версия на CIE 1931, използвана за хроматичност (по-добра за диаграми).
- CIE 1976 (Lab)* – известен като Lab, използван за измерване на цветови разлики и обработка на изображения.
Основни предимства:- По-равномерно разпределение на цветовете.
- Lab е перцептивно униформено – ΔE (разлика в цветовете) съответства на реалната разлика, която окото вижда.
Rec. 709 (sRGB) – стандарт за дисплеи и HD видео
Създаден от: ITU (International Telecommunication Union).
Приложение:
- Стандартът за HDTV, уеб съдържание, SDR дисплеи.
- Базиран на гамата 2.2 и покрива 72% от CIE 1931 xy.
Ограничение:- Малък цветови обхват спрямо HDR и професионалните цветови пространства.
DCI-P3 – стандарт в киноиндустрията
Създаден от: Digital Cinema Initiatives (DCI).
Приложение:
- Холивудски филми и дигитално кино.
- Използва гама 2.6 за прожекционни среди.
- Покрива ≈86% от Rec. 2020, което е значително повече от sRGB.
Недостатък:- Не е толкова широко използван извън киното, но става популярен при смартфони и OLED екрани.
Rec. 2020 – HDR и бъдещето на дисплеите
Приложение:
- 4K, 8K UHD и HDR съдържание.
- Покрива значително повече цветове от sRGB и DCI-P3.
Предимства:- Поддържа 10 и 12-битови цветове за по-гладки градиенти.
Недостатък:- Почти никой дисплей все още не може напълно да възпроизведе целия Rec. 2020 обхват.
Rec. 2100 – за HDR видео (PQ & HLG EOTF)
Какво прави:
- Надгражда Rec. 2020, като включва HDR технологии като PQ (Perceptual Quantizer) и HLG (Hybrid Log-Gamma).
Приложение:- HDR телевизори, Dolby Vision, HDR10 и други.
ACES (Academy Color Encoding System) – професионален стандарт за кино
Създаден от: Academy of Motion Picture Arts and Sciences.
Какво е специалното:
- Поддържа неограничен цветови обхват, по-широк дори от Rec. 2020.
Приложение:- Висококачествена постпродукция на филми и VFX.
Недостатък:- Изисква специална обработка и не е директно приложим в дисплеи.
Обобщена таблица на цветови пространства и техните покрития
Цветово пространство Покритие от CIE 1931 xy Приложение sRGB / Rec. 709 ~72% Стандарт за уеб и SDR дисплеи Adobe RGB ~77% Фотография и печат DCI-P3 ~86% Дигитално кино, OLED дисплеи Rec. 2020 ~99% 4K/8K UHD, HDR видео ACES 100%+ Професионален кино стандарт
Заключение
Има много цветови пространства, защото различните индустрии имат различни нужди:
sRGB/Rec. 709 → стандарт за уеб и SDR дисплеи.
DCI-P3 → кино и OLED екрани.
Rec. 2020 & Rec. 2100 → HDR и бъдещето на телевизията.
ACES → най-широкото, използвано в професионалното кино.
Относно битовата дълбочина в дисплеите на телевизорите...
https://www.dell.com/support/kbdoc/e...a-dell-monitor
По принцип 8 бита = 16 милиона цвята и 10 бита = 1 милиард цвята, човешкото око е в състояние да различи около 10 милиона различни цвята (12 бита)...
"Цялото видео съдържание (телевизионни канали, Blu-ray, DVD и т.н.) ) всъщност използват само 220 нюанса на всеки подпиксел (диапазона от 16 до 235) вместо наличните 256: това се нарича RGB Limited (2203 за 10 милиона цвята) за разлика от Full RGB (2563 за 16 милиона цвята), използвано от някои компютърни дисплеи."
„Внимавайте, не бъркайте цветовото пространство и дълбочината на цвета. Ако преминете от 8-битова дълбочина на цвета към 10-битова дълбочина на цвета в същото цветово пространство, тогава ще имате 1 милиард нюанса вместо 16 милиона нюанса, но максимумът /екстремните цветове остават същите! С други думи, няма да получите по-дълбоки цветове, червено повече червено или зелено повече зелено, или синьо повече синьо, ако цветовото пространство остане същото."
https://www.latelierducable.com/tv-t...-des-couleurs/
Човешкото зрение не работи като камера, която улавя отделни „кадри в секунда“ (fps). Вместо това, възприемаме света като непрекъснат поток от информация.
Как възприемаме движението и времето?
Очите и мозъкът обработват визуалните сигнали чрез непрекъснат поток на информация, но скоростта на обработка има граници.
- Продължителност на визуалното възприятие (персистенция на зрението)
- Светлинните стимули остават за кратко в ретината (~10-15 милисекунди).
- Ако нов стимул се появи бързо, мозъкът го „слива“ с предишния, което създава усещане за плавно движение.
- Критична честота на сливане на миганията (CFF – Critical Flicker Fusion)
- Това е границата, при която отделни светлинни проблясъци се възприемат като непрекъсната светлина.
- Обикновено тя е около 60 Hz, но може да варира между 15 Hz и 90+ Hz в зависимост от условията (осветеност, фокус, внимание).
- Как мозъкът обработва движението?
- Визуалната зона V5/MT в мозъка отговаря за засичане на движение.
- Мозъкът прогнозира бъдещите позиции на движещите се обекти (предсказващ модел).
- Това обяснява защо не забелязваме закъснения в обработката, въпреки че нервната система има известен лаг (~100 милисекунди).
Какво означава това за киното и телевизията?
Филмите използват принципа на персистенцията на зрението и CFF:
- Класически филми – 24 кадъра в секунда (fps) – достатъчно за плавно движение.
- Телевизия и игри – 30, 60 или повече fps – по-висока плавност и реализъм.
- VR и висока честота на опресняване (120+ Hz) – намалява усещането за размазване и закъснение.
Въпреки че не „виждаме в кадри“, честотата на обновяване на изображенията влияе върху възприятието за плавност и реализъм.
Заключение
Човешкото зрение работи като непрекъснат поток от информация, а не като серия от кадри. Мозъкът обработва и „запълва“ визуалната информация, което ни позволява да възприемаме движението плавно, дори когато има прекъсвания (например в киното).
-
