Apa itu gamut warna?

Perkembangan layar LCD telah melalui beberapa tahap, antara lain peningkatan lampu latar dari CCFL menjadi strip lampu LED, transformasi bodi dari berat menjadi tipis, perluasan gamut warna dari gamut warna biasa menjadi gamut warna tinggi, dan pengembangan lebih lanjut ke kuantum. teknologi titik, dari non-dimmable hingga peredupan regional. Ini terus ditingkatkan untuk memberikan efek visual yang lebih baik.

Bagi pengguna seperti desainer yang memiliki persyaratan tinggi terhadap warna, parameter gamut warna pada tampilan sangatlah penting. Oleh karena itu, saat memilih tampilan, parameter gamut warna merupakan pertimbangan yang sangat penting.

Artikel ini akan secara sistematis memperkenalkan definisi dan standar gamut warna tampilan, mengeksplorasi berbagai metode umum untuk meningkatkan gamut warna tinggi melalui teknologi lampu latar, dan menantikan prospek masa depan teknologi tampilan gamut warna tinggi.

1. Definisi gamut warna

Gamut warna adalah ruang warna, warna mengacu pada warna, dan gamut mengacu pada rentang, yang merupakan jumlah dari semua cahaya tampak. Ada dua cara untuk merepresentasikannya dalam ruang dua dimensi: 1) menggunakan sistem koordinat x, y (ruang kromatisitas tak seragam CIE 1931); 2) menggunakan sistem koordinat u', v' (ruang kromatisitas seragam CIE1976). Posisi yang ditandai dengan warna pada diagram ruang kromatisitas merupakan area warna terang tampak yang berbentuk tapal kuda.

Jadi apa yang dimaksud dengan diagram kromatisitas gamut warna? Kita semua tahu bahwa merah, hijau, dan biru adalah tiga warna primer, dan warna apa pun yang dapat kita kenali adalah kombinasi dari tiga spektrum warna yang berbeda.

Pada tahun 1931, Asosiasi Penerangan Internasional CIE mengusulkan diagram kromatisitas gamut warna CIE-XYZ, yang merupakan spesifikasi warna yang umum digunakan dalam industri.

Diagram kromatisitas gamut warna CIE-XYZ menunjukkan rentang semua warna yang dapat dilihat mata manusia. Koordinat horizontal dan vertikal mewakili nilai stimulus, dan gamut warna terdiri dari garis lurus dan kurva. Panjang gelombang cahaya yang ditandai pada kurva adalah dalam nm.

Diagram kromatisitas gamut warna CIE-1931

Pada gambar di atas, area berbentuk "U" terbalik yang dikelilingi garis putus-putus mewakili rentang warna yang terlihat dengan mata telanjang. Segitiga yang dikelilingi oleh tiga garis warna lainnya mewakili rentang warna yang dapat dikembalikan oleh masing-masing standar.

Faktanya, teknologi tampilan tercanggih masih belum dapat sepenuhnya mewujudkan semua warna CIE-1931, sehingga sesuai dengan penerapannya dalam fotografi, videografi, percetakan, dan bidang lainnya, berbagai industri telah merumuskan standar warna yang sesuai, dan memilih area tertentu dalam diagram kromatisitas gamut warna CIE-1931 sebagai skala untuk menentukan berbagai standar gamut warna.

2. 4 standar gamut warna umum

Saat ini, secara umum terdapat empat standar gamut warna layar monitor komputer yang paling umum di pasaran, yaitu sRGB, NTSC, Adobe RGB, dan DCI-P3. Perbedaannya terutama terletak pada luasnya rentang warna yang dicakup.

Gamut warna NTSC disesuaikan oleh Komite Standar Televisi Nasional Amerika Serikat pada tahun 1953. Tujuannya adalah untuk menyesuaikan serangkaian standar warna untuk TV berwarna CRT yang baru muncul pada saat itu. Standar TV NTSC yang mereka luncurkan adalah seperangkat protokol transmisi radio dan televisi, yang digunakan dalam sistem radio dan televisi di Amerika Serikat, Jepang, dan negara lain. Tentu saja, ini juga berarti ruang warna NTSC lebih banyak digunakan di industri televisi.

Ruang warna sRGB adalah ruang warna yang dikembangkan bersama oleh Microsoft dan HP pada tahun 1996. Karena basis pengguna Windows yang kuat, hampir semua perangkat mainstream, mulai dari PC dan Mac hingga kamera, pemindai, printer, proyektor, dll., mendukung sRGB. Ruang warna sebagian besar konten di Internet, termasuk teks, gambar, dan video, juga didasarkan pada sRGB.

Adobe RGB adalah ruang warna yang diluncurkan oleh produsen perangkat lunak profesional Adobe pada tahun 1998. Tujuan awalnya adalah untuk menyertakan sRGB (ruang warna yang biasa digunakan di komputer) dan CMYK (ruang warna yang biasa digunakan dalam pencetakan), sehingga foto digital yang diambil dapat tidak hanya ditampilkan dan diedit secara normal di komputer, tetapi juga dicetak dengan warna yang tidak hilang dan benar. Adobe RGB mencakup rentang warna yang lebih luas dibandingkan sRGB, dan disukai oleh para desainer, sehingga banyak digunakan dalam fotografi profesional dan bidang pasca produksi.

DCI-P3 adalah ruang warna yang digunakan di bioskop digital, sehingga sering dipromosikan sebagai "ruang warna film". Ini adalah standar gamut warna yang didominasi oleh pengalaman visual manusia, yang sebisa mungkin cocok dengan gamut warna penuh yang dapat ditampilkan dalam adegan film, dan memiliki rentang sistem merah/hijau yang lebih luas. Saat ini banyak digunakan di produk Apple, jadi jika Anda menggunakan MAC, cobalah memilih monitor dengan gamut warna DCI-P3 yang tinggi untuk mendapatkan hasil yang baik.

Rek. 2020 adalah standar gamut warna lebar yang cocok untuk HDTV dan TV 4K masa depan.

3. Bagaimana cara memilih layar berdasarkan gamut warna?

Adobe RGB adalah standar gamut warna yang diluncurkan oleh Adobe. Untuk pengguna di industri pengeditan foto, penilaian warna, pengeditan video, percetakan dan penerbitan, serta pengguna dengan kebutuhan warna yang tinggi, Anda dapat lebih memperhatikan tampilan gamut warna dari nilai-nilai Adobe RGB.

Standar gamut warna sRGB adalah definisi yang diusulkan untuk perangkat eksternal komputer. Untuk browsing kantor dan web biasa, beli saja perangkat gamut warna sRGB.

NTSC, sebagai standar TV, juga memiliki gamut warna terluas di antara ketiganya. Jadi para praktisi industri radio, televisi dan film dan televisi di kalangan pengguna monitor terutama dapat merujuk pada nilai-nilainya. Dalam industri layar kristal cair LCD, biasanya dibandingkan dengan standar gamut warna NTSC.

Gamut warna DCI-P3 cocok untuk praktisi film dan televisi.

Keempat, faktor yang mempengaruhi besar kecilnya gamut warna

Dua faktor langsung yang mempengaruhi ukuran gamut warna: filter warna (CF) yang digunakan pada kaca LCD; desain lampu latar.

Ini di-remix oleh R/G/B setelah CF transmitansi. Model OC yang berbeda menggunakan filter warna yang berbeda, yang mengharuskan kita menggunakan area warna cahaya putih LED yang berbeda untuk menyesuaikan koordinat warna titik putih pada layar LCD.

Desain lampu latar mengharuskan puncak spektrum cahaya putih LED RGB mendekati puncak filter RGB CF, dan pada saat yang sama, lebar setengah gelombang tiga warna RGB sesempit mungkin untuk mengurangi efek silang. RGB, sehingga memperoleh nilai gamut warna yang lebih tinggi.

Lima, metode umum untuk meningkatkan gamut warna

Setelah kaca LCD dikonfirmasi, CF juga diperbaiki. Faktor kunci untuk meningkatkan gamut warna layar LCD adalah lampu latar. Dalam desain lampu latar, ada dua cara untuk meningkatkan gamut warna:

LCD liquid crystal sendiri tidak menampilkan gambar. Alasan mengapa gambar dapat dilihat adalah karena sinyal listrik harus ditambahkan ke kristal cair dan diperlukan lampu latar. Pada struktur kaca kristal cair, gamut warna dipengaruhi oleh filter warna (Color Filter, disingkat CF), yang terdiri dari tiga filter: merah, hijau, dan biru. Hanya sumber cahaya dengan spektrum dekat dengan filter yang dapat melewati filter. Setelah cahaya putih LED melewati CF, diperoleh cahaya putih campuran baru.

1. Gunakan LED gamut warna tinggi untuk meningkatkan gamut warna

LED cahaya putih dengan gamut warna biasa terdiri dari chip cahaya biru + bubuk Yag, dan gamut warna NTSC sekitar 72%. Ada banyak cara untuk mewujudkan LED gamut warna tinggi. Berikut perbandingan masing-masing solusinya, lihat gambar di bawah ini.

Chip + bubuk hijau + larutan bubuk merah baru, kunci untuk mewujudkan LED gamut warna tinggi terletak pada pemilihan parameter seperti nilai puncak dan lebar setengah gelombang bubuk warna. Spektrum bubuk warna dipilih agar sesuai dengan spektrum filter warna, dan lebar setengah gelombang dari spektrum emisi dipersempit, sehingga secara efektif meningkatkan gamut warna LED.

Di sini kita fokus pada KSF bubuk merah baru. KSF, KGF, dan KTF semuanya merupakan fosfor fluorida, dimana KSF adalah kristal kubik, dan KGF dan KTF adalah kristal heksagonal. Bubuk merah baru (KSF) adalah kalium fluorosilikat yang dieksitasi oleh mangan tetravalen, yang banyak digunakan dalam LED gamut warna tinggi. Fosfor KSF bersifat higroskopis dan mudah teroksidasi.

Pada suhu tinggi, mereka mudah mengalami reaksi kimia reversibel dengan air, dan warna perpecahan berubah dari oranye menjadi coklat. Kecerahan fosfor fluorida akan sangat berkurang pada kondisi suhu tinggi, dan dapat kembali normal setelah kembali ke suhu normal. Karena karakteristik fosfor fluorida, kondisi penyimpanannya sangat ketat, dan kerusakan bubuk karena suhu dan kelembapan harus dihindari; Selama proses pengaplikasian, diperlukan bahan dengan kedap udara dan pembuangan panas yang baik, sehingga braket dan lem LED harus dipilih secara tepat sasaran.

2. Gunakan titik kuantum untuk meningkatkan gamut warna

Titik kuantum adalah nanokristal semikonduktor, dan komponen utamanya adalah: atom seng, kadmium, selenium, dan belerang. Kuantum membatasi luas elektron dan lubang, memberikan titik-titik kuantum struktur tingkat energi yang terpisah. Titik kuantum memancarkan cahaya berwarna ketika distimulasi oleh cahaya atau listrik. Ukuran titik-titik kuantum yang berbeda akan menyebabkan spektrum titik-titik kuantum bersemangat berada pada pita yang berbeda. Besar kecilnya atau perbedaan komponen titik kuantum dapat diatur sesuai kebutuhan, sehingga titik kuantum memancarkan spektrum tunggal dan simetris.

Ciri-ciri utama titik kuantum adalah sebagai berikut: nanokristal dengan ukuran partikel 1 hingga 10 nm; reaksi kimia dengan air dan oksigen akan menyebabkan kegagalan; mereka dapat memancarkan cahaya dengan frekuensi tertentu di bawah pengaruh listrik atau cahaya, dan bahan luminescent anorganik lebih stabil daripada bahan luminescent organik, dan memiliki efisiensi cahaya yang lebih tinggi; warna luminescentnya tunggal dan murni, dan lebar setengah gelombangnya sangat sempit (kurang dari atau sama dengan 35 nm); penerapan praktisnya sangat mudah dioperasikan, dan warna cahaya yang berbeda dapat dipancarkan hanya dengan mengubah ukuran titik kuantum.

Dari sudut pandang lingkungan, titik kuantum dibagi menjadi dua jenis: titik kuantum kadmium dan titik kuantum bebas kadmium. Saat ini, titik-titik kuantum kadmium lebih unggul daripada titik-titik kuantum bebas kadmium dalam gamut warna dan efisiensi cahaya, dan biaya titik-titik kuantum yang mengandung kadmium relatif rendah dalam biaya desain lampu latar gamut warna yang tinggi. Kandungan kadmium dalam komponen titik kuantum relatif rendah dan berada dalam lingkup peraturan perlindungan lingkungan, sehingga titik kuantum yang mengandung kadmium banyak digunakan di industri; titik kuantum bebas kadmium tidak berbahaya dan ramah lingkungan, dan terobosannya akan menjadi arah pengembangan titik kuantum selanjutnya.

Di bidang teknologi tampilan, penerapan utama titik kuantum mencakup dua aspek: berdasarkan sifat elektroluminesen titik kuantum, mengembangkan teknologi tampilan dioda pemancar cahaya titik kuantum, yaitu QLED; berdasarkan sifat fotoluminesen titik kuantum, buat titik kuantum menjadi film kuantum atau pelat difusi titik kuantum, dan terapkan pada teknologi lampu latar gamut warna tinggi. Ketika titik kuantum digunakan dalam kemasan LED, masalah pembuangan panas serta penghalang air dan oksigen sulit dipecahkan. Ketika diterapkan pada membran dan pelat difusi, efek tampilan lebih baik dan keandalannya lebih kuat.

Keenam, prospek teknologi lampu latar gamut warna tinggi

Resolusi dan gamut warna adalah perasaan paling intuitif pengguna terhadap perangkat layar. Saat ini, 4K/8K telah memenuhi kebutuhan pengguna akan kejelasan sampai batas tertentu, dan gamut warna akan menjadi fokus utama yang akan dicari pengguna selanjutnya.

Peningkatan gamut warna memungkinkan orang untuk memahami kemampuan tampilan warna perangkat secara lebih intuitif, sehingga sangat meningkatkan pengalaman sensorik pengguna. Seiring dengan perkembangan masyarakat dan peningkatan tingkat material, minat pengguna terhadap produk elektronik juga terus meningkat. Dalam beberapa tahun ke depan, proporsi gamut warna tinggi akan terus meningkat, dan era tampilan gamut warna tinggi mungkin akan dimulai.

发送反馈