Kas yra spalvų gama?

Skystųjų kristalų ekranų kūrimas vyko keliais etapais, įskaitant foninio apšvietimo atnaujinimą iš CCFL į LED šviesos juostas, korpuso transformaciją iš sunkios į ploną, spalvų gamos išplėtimą nuo įprastos iki didelės spalvų gamos ir tolesnį tobulinimą iki kvantinės. taškinė technologija, nuo nepritemdomo iki regioninio pritemdymo. Jis buvo nuolat tobulinamas, kad būtų geresni vaizdo efektai.

Tokiems vartotojams kaip dizaineriai, kurie kelia aukštus reikalavimus spalvoms, ekrano spalvų gamos parametrai yra labai svarbūs. Todėl renkantis ekraną labai svarbu atsižvelgti į spalvų gamos parametrus.

Šiame straipsnyje bus sistemingai pristatytas ekrano spalvų gamos apibrėžimas ir standartai, išnagrinėti įvairūs pagrindiniai metodai, kaip pagerinti didelę spalvų gamą naudojant foninio apšvietimo technologiją, ir laukiama didelės spalvų gamos ekrano technologijos ateities perspektyvų.

1. Spalvų gamos apibrėžimas

Spalvų gama yra spalvų erdvė, spalva reiškia spalvą, o gama reiškia diapazoną, kuris yra visos matomos šviesos suma. Yra du būdai jį pavaizduoti dvimatėje erdvėje: 1) naudojant x, y koordinačių sistemą (CIE 1931 nevienodą spalvingumo erdvę); 2) naudojant u', v' koordinačių sistemą (CIE1976 vienodos spalvos erdvė). Spalvos erdvės diagramoje spalva pažymėta padėtis yra matomos šviesos spalvos sritis, kuri yra pasagos forma.

Taigi, kas yra spalvų gamos spalvingumo diagrama? Visi žinome, kad raudona, žalia ir mėlyna yra trys pagrindinės spalvos, o bet kokia spalva, kurią galime atpažinti, yra trijų skirtingų spalvų spektrų derinys.

1931 m. CIE Tarptautinė apšvietimo asociacija pasiūlė CIE-XYZ spalvų gamos spalvingumo diagramą, kuri yra pramonėje dažniausiai naudojama spalvų specifikacija.

CIE-XYZ spalvų gamos spalvingumo diagrama rodo visų spalvų, kurias gali suvokti žmogaus akis, diapazoną. Horizontalios ir vertikalios koordinatės rodo stimulo reikšmę, o spalvų gamą sudaro tiesi linija ir kreivė. Kreivėje pažymėtas šviesos bangos ilgis yra nm.

CIE-1931 spalvų gamos spalvingumo diagrama

Viršuje esančiame paveikslėlyje apversta „U“ formos sritis, apsupta punktyrinėmis linijomis, rodo spalvų diapazoną, matomą plika akimi. Trikampiai, apsupti kitų trijų spalvų linijų, reiškia spalvų diapazoną, kurį galima atkurti pagal kiekvieną standartą.

Tiesą sakant, pažangiausia ekrano technologija vis dar negali visiškai realizuoti visų CIE{0}} spalvų, todėl, atsižvelgiant į taikymą fotografijoje, vaizdo įrašuose, spausdinimo ir kitose srityse, įvairios pramonės šakos suformulavo atitinkamus spalvų standartus ir pasirinko konkrečias sritis. CIE-1931 spalvų gamos spalvingumo diagramoje kaip skalės, skirtos įvairiems spalvų gamos standartams apibrėžti.

2. 4 bendri spalvų gamos standartai

Šiuo metu rinkoje paprastai yra keturi labiausiai paplitę kompiuterių monitorių ekrano spalvų gamos standartai, būtent sRGB, NTSC, Adobe RGB ir DCI-P3. Skirtumas daugiausia susijęs su apimtų spalvų gamos platumu.

NTSC spalvų gamą 1953 m. pritaikė JAV Nacionalinis televizijos standartų komitetas. Tikslas buvo pritaikyti spalvų standartų rinkinį CRT spalvotam televizoriui, kuris tuo metu buvo ką tik pasirodęs. Jų išleistas NTSC televizijos standartas yra radijo ir televizijos perdavimo protokolų rinkinys, naudojamas JAV, Japonijos ir kitų šalių radijo ir televizijos sistemose. Žinoma, tai taip pat reiškia, kad NTSC spalvų erdvė labiau naudojama televizijos pramonėje.

sRGB spalvų erdvė yra spalvų erdvė, kurią 1996 m. kartu sukūrė „Microsoft“ ir HP. Dėl didelės „Windows“ vartotojų bazės beveik visi pagrindiniai įrenginiai, pradedant asmeniniais ir „Mac“ kompiuteriais, baigiant fotoaparatais, skaitytuvais, spausdintuvais, projektoriais ir kt., palaiko sRGB. Daugumos interneto turinio, įskaitant tekstą, paveikslėlius ir vaizdo įrašus, spalvų erdvė taip pat pagrįsta sRGB.

„Adobe RGB“ yra spalvų erdvė, kurią 1998 m. pristatė profesionalus programinės įrangos gamintojas „Adobe“. Iš pradžių buvo siekiama įtraukti ir sRGB (spalvų erdvę, dažniausiai naudojamą kompiuteriuose), ir CMYK (spalvų erdvę, dažniausiai naudojamą spausdinant), kad padarytos skaitmeninės nuotraukos galėtų ne tik normaliai rodomi ir redaguojami kompiuteriuose, bet ir spausdinami be nuostolių ir teisingomis spalvomis. „Adobe RGB“ apima platesnį spalvų spektrą nei sRGB, todėl yra mėgstamas dizainerių, todėl plačiai naudojamas profesionalioje fotografijoje ir postprodukcijos srityse.

DCI-P3 yra skaitmeniniuose kino teatruose naudojama spalvų erdvė, todėl ji dažnai reklamuojama kaip „filmo spalvų erdvė“. Tai spalvų gamos standartas, kuriame dominuoja žmogaus vizualinė patirtis, kuris maksimaliai atitinka visą spalvų gamą, kuri gali būti rodoma filmo scenose, ir turi platesnį raudonos/žalios spalvų spektrą. Šiuo metu jis plačiai naudojamas Apple gaminiuose, todėl jei naudojate MAC, stenkitės rinktis monitorių su didele DCI-P3 spalvų aprėptimi, kad pasiektumėte gerų rezultatų.

Rec. 2020 yra plačios spalvų gamos standartas, tinkantis HDTV ir būsimiems 4K televizoriams.

3. Kaip išsirinkti ekraną pagal spalvų gamą?

„Adobe RGB“ yra „Adobe“ išleistas spalvų gamos standartas. Vartotojai, dirbantys nuotraukų redagavimo, spalvų klasifikavimo, vaizdo įrašų redagavimo, spausdinimo ir leidybos srityse, ir naudotojams, kuriems keliami aukšti spalvų reikalavimai, daugiau dėmesio gali skirti Adobe RGB reikšmių spalvų gamos atvaizdavimui.

sRGB spalvų gamos standartas yra kompiuterio išoriniams įrenginiams siūlomas apibrėžimas. Įprastam biuro ir interneto naršymui tiesiog įsigykite sRGB spalvų gamos įrenginius.

NTSC, kaip televizoriaus standartas, taip pat turi plačiausią spalvų gamą tarp trijų. Taigi radijo, televizijos ir kino bei televizijos pramonės specialistai tarp monitorių vartotojų daugiausia gali remtis jo vertybėmis. LCD skystųjų kristalų ekranų pramonėje jis paprastai lyginamas su NTSC spalvų gamos standartu.

DCI-P3 spalvų gama tinka kino ir televizijos specialistams.

Ketvirta, veiksniai, turintys įtakos spalvų gamos dydžiui

Du tiesioginiai veiksniai, turintys įtakos spalvų gamos dydžiui: spalvų filtras (CF), naudojamas ant LCD stiklo; foninio apšvietimo dizainas.

Jį permaišo R/G/B po pralaidumo CF. Skirtinguose OC modeliuose naudojami skirtingi spalvų filtrai, todėl norint reguliuoti LCD ekrano balto taško spalvų koordinates, turime naudoti skirtingas LED baltos šviesos spalvų sritis.

Foninio apšvietimo dizainas reikalauja, kad LED baltos šviesos RGB spektro smailė būtų artima CF RGB filtro smailei, o tuo pačiu metu trijų spalvų RGB pusės bangos plotis būtų kuo siauresnis, kad būtų sumažintas kryžminis efektas. RGB, kad gautumėte didesnę spalvų gamos reikšmę.

Penki įprasti metodai, kaip pagerinti spalvų gamą

Patvirtinus LCD stiklą, CF taip pat fiksuojamas. Pagrindinis veiksnys, pagerinantis LCD ekrano spalvų gamą, yra foninis apšvietimas. Foninio apšvietimo dizaine yra du būdai pagerinti spalvų gamą:

Pats skystųjų kristalų skystųjų kristalų skystųjų kristalų ekranas nerodo vaizdų. Priežastis, kodėl galima matyti vaizdus, ​​yra ta, kad prie skystųjų kristalų turi būti pridedami elektriniai signalai ir reikalingas foninis apšvietimas. Skystųjų kristalų stiklo struktūroje spalvų gamą veikia spalvų filtras (Color Filter, sutrumpintai CF), susidedantis iš trijų filtrų: raudono, žalio ir mėlyno. Pro filtrą gali praeiti tik šviesos šaltiniai, kurių spektras yra artimas filtrui. Kai LED balta šviesa praeina per CF, gaunama nauja mišri balta šviesa.

1. Norėdami pagerinti spalvų gamą, naudokite didelės spalvų gamos šviesos diodą

Baltos šviesos diodas su įprasta spalvų gama sudarytas iš mėlynos šviesos lusto + Yag miltelių, o NTSC spalvų gama yra apie 72%. Yra daug būdų, kaip realizuoti didelės spalvų gamos LED. Toliau pateikiamas atitinkamų sprendimų palyginimas, žr. toliau pateiktą paveikslą.

Chip + žalia milteliai + naujas raudonos spalvos miltelių tirpalas, raktas į didelę spalvų gamą LED yra pasirenkant tokius parametrus kaip spalvos miltelių didžiausia vertė ir pusės bangos plotis. Spalvų miltelių spektras parenkamas taip, kad atitiktų spalvų filtro spektrą, o spinduliuotės spektro pusės bangos plotis yra siauras, kad būtų veiksmingai pagerinta LED spalvų gama.

Čia mes sutelkiame dėmesį į naujus raudonus miltelius KSF. KSF, KGF ir KTF yra visi fluoro fosforai, iš kurių KSF yra kubinis kristalas, o KGF ir KTF yra šešiakampiai kristalai. Nauji raudoni milteliai (KSF) yra kalio fluorosilikatas, sužadintas keturiavalenčiu manganu, kuris plačiai naudojamas didelės spalvų gamos šviesos dioduose. KSF fosforai yra higroskopiški ir lengvai oksiduojami.

Esant aukštai temperatūrai, jie lengvai reaguoja į grįžtamas chemines reakcijas su vandeniu, o skilimo spalva pasikeičia iš oranžinės į rudą. Fluorido fosforo ryškumas labai sumažės esant aukštai temperatūrai, o grįžus į normalią temperatūrą, jis gali grįžti į normalią būseną. Dėl fluoridų fosforo savybių jų laikymo sąlygos yra labai griežtos, todėl reikia vengti miltelių pažeidimo dėl temperatūros ir drėgmės; dengimo metu reikalingos medžiagos, turinčios gerą sandarumą ir šilumą, todėl LED laikiklis ir klijai turi būti parinkti tikslingai.

2. Norėdami pagerinti spalvų gamą, naudokite kvantinius taškus

Kvantiniai taškai yra puslaidininkiniai nanokristalai, o pagrindiniai jų komponentai yra: cinko, kadmio, seleno ir sieros atomai. Kvantas riboja elektronų ir skylių plotą, suteikdamas kvantiniams taškams atskirą energijos lygio struktūrą. Kvantiniai taškai skleidžia spalvotą šviesą, kai juos stimuliuoja šviesa ar elektra. Dėl skirtingų kvantinių taškų dydžių kvantinių taškų spektras bus sužadintas skirtingose ​​juostose. Kvantinių taškų dydį arba skirtingus komponentus galima reguliuoti pagal poreikius, kad kvantiniai taškai skleistų vieną ir simetrišką spektrą.

Pagrindinės kvantinių taškų charakteristikos yra šios: nanokristalai, kurių dalelių dydis yra nuo 1 iki 10 nm; cheminės reakcijos su vandeniu ir deguonimi sukels gedimą; jie gali skleisti tam tikro dažnio šviesą veikiant elektrai ar šviesai, o neorganinės liuminescencinės medžiagos yra stabilesnės už organines liuminescencines medžiagas ir turi didesnį šviesos efektyvumą; liuminescencinė spalva yra viena ir gryna, o pusės bangos plotis yra itin siauras (mažesnis arba lygus 35 nm); Praktinis pritaikymas yra labai efektyvus, o skirtingų spalvų šviesą galima skleisti tiesiog pakeitus kvantinių taškų dydį.

Aplinkos požiūriu kvantiniai taškai skirstomi į du tipus: kadmio kvantinius taškus ir be kadmio esančius kvantinius taškus. Šiuo metu kadmio kvantiniai taškai yra pranašesni už kvantinius taškus, kuriuose nėra kadmio, spalvų gamą ir šviesos efektyvumą, o kadmio turinčių kvantinių taškų kaina yra santykinai maža dėl didelių spalvų gamos foninio apšvietimo projektavimo išlaidų. Kadmio kiekis kvantinių taškų komponentuose yra palyginti mažas ir patenka į aplinkos apsaugos reglamentų taikymo sritį, todėl kadmio turintys kvantiniai taškai yra plačiai naudojami pramonėje; Kvantiniai taškai be kadmio yra nekenksmingi ir nekenksmingi aplinkai, o jų proveržis bus kita kvantinių taškų vystymosi kryptis.

Ekrano technologijos srityje pagrindiniai kvantinių taškų pritaikymo būdai apima du aspektus: remiantis kvantinių taškų elektroliuminescencinėmis savybėmis, sukurti kvantinių taškų šviesos diodų rodymo technologiją, būtent QLED; remdamiesi fotoliuminescencinėmis kvantinių taškų savybėmis, padarykite kvantinius taškus į kvantines plėveles arba kvantinių taškų difuzijos plokštes ir pritaikykite juos didelės spalvų gamos foninio apšvietimo technologijai. Kai LED pakuotėse naudojami kvantiniai taškai, sunku išspręsti šilumos išsklaidymo ir vandens bei deguonies barjero problemas. Naudojant membranas ir difuzines plokštes, ekrano efektas yra geresnis ir patikimumas yra stipresnis.

Šešta, didelės spalvų gamos foninio apšvietimo technologijos perspektyvos

Skiriamoji geba ir spalvų gama yra patys intuityviausi naudotojų jausmai apie ekrano įrenginį. Šiuo metu 4K/8K tam tikru mastu patenkino naudotojų aiškumo poreikius, o spalvų gama bus svarbiausias taškas, kurio vartotojai toliau sieks.

Spalvų gamos tobulinimas leidžia žmonėms intuityviai suprasti įrenginio spalvų rodymo galimybes, o tai labai pagerina vartotojo jutimo patirtį. Tobulėjant visuomenei ir gerėjant materialiniam lygiui, vartotojų pomėgis įsigyti elektroninių gaminių taip pat nuolat gerėja. Per ateinančius kelerius metus didelės spalvų gamos dalis ir toliau didės, todėl gali prasidėti didelės spalvų gamos ekranų era.

发送反馈