色域是什么,它的重要性如何?为什么以前我们很少看见色域的相关介绍呢?

论色域对各方面显示效果的影响-张弦先生-chrafz.com

CIE 1931 XYZ色彩系统

人眼可以看见可见光,接收到颜色的信息。而科学家发现,这些颜色可被分解为红绿蓝三种基本的组成,其中,红、绿、蓝就被称为三原色,也就是R、G、B。科学家经过测算和总结,在1931年制定了色彩范围的标准,这就是CIE 1931 XYZ色彩系统。

在这个系统中,明确指示了人眼能够看到的色彩与亮度的范围,也就是人眼的色域。但要注意的是,这是个标准,并不意味着每个人都能看到这个标准的所有色彩,比较直观的例子就是色盲。

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▲ CIE 1931 XYZ色域

CIE 1931 XYZ色彩系统的色域是非常大的,如今没有一个显示设备,能够覆盖全人眼的色域。不过随着显示技术越来越成熟,很多显示设备能将色域做得很大,表示色彩也越来越丰富,达到100% sRGB色域的显示设备也很多。那么,什么是sRGB色域,我们常见的色域还有哪些?

sRGB

sRGB色域诞生于1996年,从CRT时代开始直到现在,它都是最常用的标准。现在所有的显示设备都支持sRGB,网页浏览,图形工作,日常办公等,sRGB都能够轻松胜任。因此达到100% sRGB也是目前很多较好的显示设备能做到的功能。

不过,sRGB色彩空间约只有CIE 1931 XYZ色彩空间的1/3,而且sRGB对于绿色部分色域覆盖地非常少。所以,如果一张图片原本的绿色非常丰富(如绿叶的图片),那么在sRGB下观看时,就会发生偏色。而且更重要的是,sRGB与印刷行业采用的CMYK标准有较大不同,所以,以sRGB色域做平面设计或影像处理,是不合适的做法。

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▲ sRGB色域图

CMYK

CMYK是印刷行业用的色彩标准,它采用的是油墨的三原色:青、品、黄,单配黑色油墨来进行套色的减色印刷原理,是一种针对油墨的色彩标准。而我们显示设备采用的是红、绿、蓝的色光相加的原理。之所以会提到CMYK,是因为我们在显示设备上处理的图片,也许会需要印刷输出,如印成彩页或喷绘输出,这时,就需要了解CMYK的特性。

我们可以在CMYK的色域图上看到,它与sRGB的色域有交叉但不重合,所以如果在sRGB模式下制作印刷的图片,印刷时就会产生偏色。那么如何规避这个不便呢?Adobe RGB色域就解决了这个问题。

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▲ sRGB、CMYK、Adobe RGB的色域关系图

Adobe RGB

Adobe RGB色域主要是为了解决sRGB色域不能覆盖印刷系统中的CMYK色域问题而制定的,它最主要就是提高了在青绿色系上的显示,大概可以覆盖50% CIE 1931 XYZ色彩空间,我们在色域图可以看到他们的关系。

Adobe RGB是相当大的色域,一些高端的摄影设计用的显示设备,也能够做到99%的Adobe RGB,性能非常强大。

Rec.709 / BT.709

Rec.709是高清电视HDTV信号的色域标准(标清电视SDTV的色域为Rec.601),在1990年便制定了这套标准,比sRGB更早。如果一部电影,在高清电视系统上播放,在转码生成的过程,我们要注意将它转为Rec.709色域标准,不然看起来会比较暗。后来,国际电信联盟将Rec.709标准升级成BT.709标准,但它们在色域上没有变化。

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▲ sRGB与Rec.709色域

从上面这张图可以看到,Rec.709 / BT.709的色域与sRGB色域大小是相同的。它们在色域范围、三基色坐标、白点都一致,只是Gamma曲线有所不同,也就是说,Rec.709 / BT.709的亮度比sRGB会低一些。

在一些高端显示设备上,可以同时表现sRGB和Rec.709的色域,这不只为影视制作提供了更好的监看环境,也可以较准确的还原影视作品,在制作完成发行后的最终效果,让我们在整个过程能有更直观的参考。

Rec.2020 / BT.2020

Rec.2020 / BT.2020是超高清电视信号的色域标准,现在的4K电视,就能够显示BT.2020的色域。

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▲ Rec.709与Rec.2020色域对比

从色域图可以看出,它采用了比BT.709更宽广的色域空间,在橙色与绿色有更大的显示范围,能显示更丰富的色彩。能对超高清、4K画面的色彩层次,有更加细腻的过渡。对于BT.2020,专业影视采用的监视器已能很好的支持,但显示设备对于BT.2020色域的支持,目前仍有待提高。

DCI-P3

DCI-P3是一种应用于数字影院的色域,是以人类视觉体验为主导的色域标准,尽可能匹配电影场景中能展现的全部色域。在电影流程中,都是DCI-P3的色域标准。

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▲ DCI-P3色域图

从色域图可以看到,它也不是色域最广的标准。但相对于Rec.709和sRGB,却多出了25%。由于技术的发展,在一些高端的显示设备上,已经能达到这个标准,不仅在视频观看上,有更好的体验感,对于影视制作,尤其是电影制作,也有非常重要的作用。

Display P3

Display P3是苹果主推的色域,在苹果官网中被称之为广色域(P3)。苹果的iMac Pro等设备就采用了这个色域的显示屏,iphone等也如此。

Display P3色域与DCI-P3有着相同的色域,因此能显示相同的色彩数量。它们的不同在于gamma的定义。Display P3采用的是与sRGB相同的2.2的gamma值,而DCI-P3是2.6的gamma值,所以Display P3的画面会更亮一些(gamma值越小画面越亮)。

超出人眼的色域

人眼观看的色域是既定的,但在技术上,我们却能够制定超出人眼观看能力的色域。这在影视标准中已经达到。如DCI-P3+,Cinema Gamut,ACES2065-1。对于高端的监视器,有些已经能够达到这个技术标准。它们采用了专门优化的背光LED面板,以实现宽广的色域。

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▲ 高端监视器的色域

色域是显示设备的非常重要的参数,对于专业的用户,绝对必须考虑色域的大小。