Kaj je barvna lestvica?

Razvoj LCD zaslonov je šel skozi več stopenj, vključno z nadgradnjo osvetlitve ozadja s CCFL na svetlobne trakove LED, preobrazbo ohišja iz težkega v tanko, razširitev barvne lestvice iz navadne v visoko barvno lestvico in nadaljnji razvoj k kvantni. dot tehnologija, od nezatemnjene do regionalne zatemnitve. Nenehno se je izboljševal, da bi zagotovil boljše vizualne učinke.

Za uporabnike, kot so oblikovalci, ki imajo visoke zahteve po barvah, so parametri barvne lestvice zaslona ključnega pomena. Zato so pri izbiri zaslona parametri barvne lestvice zelo pomembni.

Ta članek bo sistematično predstavil definicijo in standarde barvnega obsega zaslona, ​​raziskal različne glavne metode za izboljšanje visokega barvnega obsega s tehnologijo osvetlitve ozadja in se veselil prihodnjih obetov tehnologije zaslona z visokim barvnim obsegom.

1. Opredelitev barvne lestvice

Barvni obseg je barvni prostor, barva se nanaša na barvo, obseg pa se nanaša na obseg, ki je vsota vse vidne svetlobe. Obstajata dva načina za predstavitev v dvodimenzionalnem prostoru: 1) z uporabo x, y koordinatnega sistema (CIE 1931 neenoten prostor barvnosti); 2) z uporabo koordinatnega sistema u', v' (enoten prostor barvnosti CIE1976). Položaj, označen z barvo na diagramu kromatičnega prostora, je barvno območje vidne svetlobe, ki je v obliki podkve.

Kaj je torej diagram kromatičnosti barvnega obsega? Vsi vemo, da so rdeča, zelena in modra tri osnovne barve in vsaka barva, ki jo lahko prepoznamo, je kombinacija treh različnih barvnih spektrov.

Leta 1931 je Mednarodno združenje za osvetlitev CIE predlagalo diagram kromatičnosti barvnega obsega CIE-XYZ, ki je barvna specifikacija, ki se običajno uporablja v industriji.

Diagram kromatičnosti barvnega obsega CIE-XYZ prikazuje obseg vseh barv, ki jih lahko zazna človeško oko. Vodoravna in navpična koordinata predstavljata vrednost dražljaja, barvno lestvico pa sestavljata ravna črta in krivulja. Valovna dolžina svetlobe, označena na krivulji, je v nm.

Diagram kromatičnosti barvnega razpona CIE-1931

Na zgornji sliki območje v obliki obrnjene črke "U", obdano s pikčastimi črtami, predstavlja barvni razpon, viden s prostim očesom. Trikotniki, obkroženi z drugimi tremi barvnimi črtami, predstavljajo barvni obseg, ki ga je mogoče obnoviti s posameznim standardom.

Pravzaprav najnaprednejša zaslonska tehnologija še vedno ne more v celoti realizirati vseh barv CIE-1931, zato so različne industrije glede na uporabo v fotografiji, videu, tiskanju in drugih področjih oblikovale ustrezne barvne standarde in izbrale posebna področja v diagramu kromatičnosti barvnega obsega CIE-1931 kot lestvice za definiranje različnih standardov barvnega obsega.

2. 4 skupni standardi barvne lestvice

Trenutno so na trgu na splošno štirje najpogostejši standardi barvne lestvice zaslona računalniškega monitorja, in sicer sRGB, NTSC, Adobe RGB in DCI-P3. Razlika je predvsem v širini palete zajetih barv.

Barvno lestvico NTSC je prilagodil nacionalni odbor za televizijske standarde Združenih držav leta 1953. Namen je bil prilagoditi nabor barvnih standardov za barvni televizor CRT, ki se je pravkar pojavil v tistem času. TV standard NTSC, ki so ga uvedli, je nabor radijskih in televizijskih prenosnih protokolov, ki se uporabljajo v radijskih in televizijskih sistemih ZDA, Japonske in drugih držav. Seveda to tudi pomeni, da se barvni prostor NTSC bolj uporablja v televizijski industriji.

Barvni prostor sRGB je barvni prostor, ki sta ga skupaj razvila Microsoft in HP leta 1996. Zaradi močne baze uporabnikov sistema Windows skoraj vse običajne naprave, od osebnih računalnikov in računalnikov Mac do kamer, skenerjev, tiskalnikov, projektorjev itd., podpirajo sRGB. Barvni prostor večine vsebin v internetu, vključno z besedilom, slikami in videoposnetki, prav tako temelji na sRGB.

Adobe RGB je barvni prostor, ki ga je proizvajalec profesionalne programske opreme Adobe lansiral leta 1998. Prvotni namen je bil vključiti sRGB (barvni prostor, ki se običajno uporablja v računalnikih) in CMYK (barvni prostor, ki se običajno uporablja pri tiskanju), tako da lahko posnete digitalne fotografije ne le normalno prikazan in urejen v računalnikih, ampak tudi natisnjen s pravilnimi barvami brez izgub. Adobe RGB pokriva širši razpon barv kot sRGB in je priljubljen med oblikovalci, zato se pogosto uporablja v profesionalni fotografiji in na področjih postprodukcije.

DCI-P3 je barvni prostor, ki se uporablja v digitalnih kinematografih, zato se pogosto promovira kot "filmski barvni prostor". To je standard barvnega obsega, v katerem prevladuje človeška vizualna izkušnja, ki se čim bolj ujema s celotnim barvnim obsegom, ki ga je mogoče prikazati v filmskih prizorih, in ima širši razpon rdeče/zelenih sistemov. Trenutno se pogosto uporablja v izdelkih Apple, zato, če uporabljate MAC, poskusite izbrati monitor z visoko barvno pokritostjo DCI-P3, da dosežete dobre rezultate.

Rec. 2020 je standard širokega barvnega razpona, primeren za HDTV in prihodnje 4K TV.

3. Kako izbrati zaslon po barvni lestvici?

Adobe RGB je standard barvne lestvice, ki ga je predstavil Adobe. Za uporabnike v panogah urejanja fotografij, barvnega razvrščanja, urejanja videa, tiskanja in založništva ter uporabnike z visokimi barvnimi zahtevami, lahko posvetite več pozornosti prikazu barvne lestvice vrednosti Adobe RGB.

Standard barvne lestvice sRGB je definicija, predlagana za zunanje naprave računalnika. Za običajne pisarne in brskanje po spletu kupite naprave z barvnim razponom sRGB.

NTSC ima kot televizijski standard tudi najširši barvni razpon med tremi. Tako se lahko radijski, televizijski in filmski ter televizijski delavci med uporabniki monitorjev v glavnem sklicujejo na njegove vrednote. V industriji zaslonov s tekočimi kristali LCD se običajno primerja s standardom barvne lestvice NTSC.

Barvna lestvica DCI-P3 je primerna za filmske in televizijske ustvarjalce.

Četrtič, dejavniki, ki vplivajo na velikost barvne lestvice

Dva neposredna dejavnika, ki vplivata na velikost barvne lestvice: barvni filter (CF), uporabljen na steklu LCD; oblikovanje osvetlitve ozadja.

Remiksiran je z R/G/B po prepustnosti CF. Različni modeli OC uporabljajo različne barvne filtre, zaradi česar moramo uporabiti različna barvna področja bele svetlobe LED za prilagajanje barvnih koordinat bele točke LCD zaslona.

Zasnova osvetlitve ozadja zahteva, da je vrh spektra bele svetlobe LED RGB blizu vrha filtra RGB CF, hkrati pa je polvalovna širina treh barv RGB čim manjša, da se zmanjša navzkrižni učinek. RGB, da dobimo višjo vrednost barvnega obsega.

Pet pogostih načinov za izboljšanje barvne lestvice

Po potrditvi stekla LCD se pritrdi tudi CF. Ključni dejavnik za izboljšanje barvne lestvice zaslona LCD je osvetlitev ozadja. Pri zasnovi osvetlitve ozadja obstajata dva načina za izboljšanje barvne lestvice:

Sam tekoči kristal LCD ne prikazuje slik. Razlog, zakaj je mogoče videti slike, je, da je treba tekočemu kristalu dodati električne signale in je potrebna osvetlitev ozadja. V strukturi stekla iz tekočih kristalov na barvni razpon vpliva barvni filter (Color Filter, skrajšano CF), ki je sestavljen iz treh filtrov: rdečega, zelenega in modrega. Skozi filter lahko prehajajo le svetlobni viri s spektrom blizu filtra. Ko bela svetloba LED preide skozi CF, dobimo novo mešano belo svetlobo.

1. Za izboljšanje barvnega obsega uporabite LED z visoko barvno lestvico

Bela svetloba LED z navadnim barvnim obsegom je sestavljena iz čipa modre svetlobe + Yag prahu, barvni obseg NTSC pa je približno 72%. Obstaja veliko načinov za realizacijo LED z visokim barvnim razponom. Sledi primerjava zadevnih rešitev, glejte spodnjo sliko.

Čip + zeleni prah + nova raztopina rdečega prahu, ključ do uresničitve LED z visokim barvnim razponom je v izbiri parametrov, kot sta najvišja vrednost in polvalovna širina barvnega prahu. Spekter barvnega prahu je izbran tako, da se ujema s spektrom barvnega filtra, polvalovna širina emisijskega spektra pa je ozka, da se učinkovito izboljša barvni razpon LED.

Tukaj se osredotočamo na nov rdeči prah KSF. KSF, KGF in KTF so vsi fluoridni fosforji, od katerih je KSF kubični kristal, KGF in KTF pa sta heksagonalna kristala. Novi rdeči prah (KSF) je kalijev fluorosilikat, vzbujen s štirivalentnim manganom, ki se pogosto uporablja v LED z visokim barvnim razponom. Fosforji KSF so higroskopni in zlahka oksidirajo.

Pri visokih temperaturah so zlahka podvržene reverzibilnim kemičnim reakcijam z vodo in barva razcepa se spremeni iz oranžne v rjavo. Svetlost fluoridnih fosforjev se močno zmanjša v pogojih visoke temperature in se lahko po vrnitvi na normalno temperaturo vrne v normalno stanje. Zaradi lastnosti fluoridnih fosforjev so pogoji njihovega shranjevanja zelo strogi, zato se je treba izogibati poškodbam prahu zaradi temperature in vlage; med postopkom nanosa so potrebni materiali z dobro zrakotesnostjo in toplotno disipacijo, zato je treba LED nosilec in lepilo izbrati ciljno.

2. Uporabite kvantne pike za izboljšanje barvne lestvice

Kvantne pike so polprevodniški nanokristali, njihove glavne komponente pa so: atomi cinka, kadmija, selena in žvepla. Quantum omejuje območje elektronov in lukenj, kar daje kvantnim pikam diskretno strukturo ravni energije. Kvantne pike oddajajo barvno svetlobo, ko jih stimulira svetloba ali elektrika. Različne velikosti kvantnih pik bodo povzročile, da bo spekter kvantnih pik vzbujen v različnih pasovih. Velikost ali različne komponente kvantnih pik je mogoče prilagoditi glede na potrebe, tako da kvantne pike oddajajo en sam in simetričen spekter.

Glavne značilnosti kvantnih pik so naslednje: nanokristali z velikostjo delcev od 1 do 10 nm; kemične reakcije z vodo in kisikom bodo povzročile okvaro; lahko oddajajo svetlobo določene frekvence pod delovanjem elektrike ali svetlobe, anorganski luminiscenčni materiali pa so stabilnejši od organskih luminiscenčnih materialov in imajo večjo svetlobno učinkovitost; luminiscentna barva je enojna in čista, polvalovna širina pa je ultra ozka (manjša ali enaka 35 nm); praktična uporaba je zelo uporabna in različne barve svetlobe je mogoče oddajati s preprostim spreminjanjem velikosti kvantnih pik.

Z okoljskega vidika se kvantne pike delijo na dve vrsti: kadmijeve kvantne pike in kvantne pike brez kadmija. Trenutno so kadmijeve kvantne pike boljše od kvantnih pik brez kadmija v barvnem obsegu in svetlobni učinkovitosti, stroški kvantnih pik, ki vsebujejo kadmij, pa so razmeroma nizki pri stroških načrtovanja osvetlitve ozadja z visokim barvnim obsegom. Vsebnost kadmija v komponentah kvantnih pik je relativno nizka in v okviru predpisov o varstvu okolja, zato se kvantne pike, ki vsebujejo kadmij, pogosto uporabljajo v industriji; kvantne pike brez kadmija so neškodljive in okolju prijazne, njen preboj pa bo naslednja razvojna smer kvantnih pik.

Na področju zaslonske tehnologije glavne aplikacije kvantnih pik vključujejo dva vidika: na podlagi elektroluminiscenčnih lastnosti kvantnih pik razviti tehnologijo zaslona s svetlečimi diodami kvantnih pik, in sicer QLED; na podlagi fotoluminiscenčnih lastnosti kvantnih pik izdelujejo kvantne pike v kvantne filme ali difuzijske plošče s kvantnimi pikami in jih uporabljajo za tehnologijo osvetlitve ozadja z visokim barvnim obsegom. Ko se v embalaži LED uporabljajo kvantne pike, je težave z odvajanjem toplote ter pregrado za vodo in kisik težko rešiti. Pri nanosu na membrane in difuzijske plošče je učinek prikaza boljši in zanesljivost večja.

Šestič, možnosti tehnologije osvetlitve ozadja z visokim barvnim razponom

Ločljivost in barvna lestvica sta najbolj intuitivni občutki uporabnikov o prikazovalni napravi. Trenutno je 4K/8K do določene mere zadostil potrebam uporabnika po jasnosti, barvna lestvica pa bo vroča točka, ki jo bodo uporabniki naslednjič iskali.

Izboljšanje barvnega razpona omogoča ljudem, da bolj intuitivno razumejo zmožnosti barvnega zaslona naprave, kar močno izboljša uporabniško senzorično izkušnjo. Z razvojem družbe in izboljšanjem materialne ravni se nenehno izboljšuje tudi iskanje uporabnikov elektronskih izdelkov. V naslednjih nekaj letih se bo delež visokega barvnega razpona še naprej povečeval in morda se bo začela doba prikaza z visokim barvnim razponom.

发送反馈