廣色域

在了解了色域的概念和表示方法后，我們?cè)偬接懸幌聫V色域的問題。廣色域電視這一名詞的由來是相對(duì)于主流平板電視而言。市面上最常見的液晶電視，它們能表現(xiàn)的色域范圍一般都不大，普遍在NTSC色域的70%范圍左右，因此并不能提供很好的色彩效果，為了提升電視機(jī)的畫質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的色彩效果，電視廠商們則開發(fā)了各種新的技術(shù)，能提高電視機(jī)表現(xiàn)的色域范圍，實(shí)現(xiàn)比正常NTSC70%高的多的色彩范圍。

要提到廣色域，就不得不說比較熱門的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，那就是xvYCC色域標(biāo)準(zhǔn)。xvYCC是ExtendedVideo YCC的簡稱，用于表示擴(kuò)展影像的色彩范圍。自2005年日本電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(JEITA)把xvYCC規(guī)范提交給CIE國際照明協(xié)會(huì)后，就被采納并成為新一代顯示設(shè)備的色彩規(guī)范，因此在一些比較新的電視上，都能看到對(duì)xvYCC色域的支持，例如索尼推出的X系列、W系列BRAVIA液晶電視等。

當(dāng)然，廣色域電視還是一個(gè)比較籠統(tǒng)的稱謂，一般來說，只要是色域范圍能超過80%NTSC標(biāo)準(zhǔn)的電視機(jī)，我們都可以把他稱之為廣色域電視機(jī)。相比于普通的液晶電視，廣色域電視的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)所能呈現(xiàn)出來的色彩更加豐富、更加鮮艷，能大幅度提升用戶的視覺感受。因此，在實(shí)現(xiàn)了全高清分辨率之后，廣色域成了廣大電視廠商所追求的熱點(diǎn)。

介紹了廣色域電視之后再來介紹一下廣色域液晶顯示器。通用的色域主要有三個(gè)，分別為:sRGB、NTSC和Adobe RGB。在顯示器領(lǐng)域中用戶更多的是以sRGB和Adobe RGB作為考量標(biāo)準(zhǔn)， sRGB色域推出時(shí)間較早，使用范圍十分廣泛，設(shè)備之間的色彩空間模擬性更好，它可以滿足我們大部分使用者的需求，如辦公，網(wǎng)頁瀏覽，游戲娛樂等，Adobe RGB的色域擁有更加寬廣的色彩空間以及sRGB沒有完全覆蓋的CMYK色彩空間，所以更加適合用于打印、攝影、設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的專業(yè)用戶。根據(jù)sRGB和Adobe RGB這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，顯示器所能達(dá)到的其數(shù)值的不同，將顯示器分為三類:普通色域顯示器、消費(fèi)級(jí)廣色域顯示器和專業(yè)級(jí)廣色域顯示器，下表可以清楚的表示按色域值的顯示器分類。

現(xiàn)今市面上大多數(shù)的在售顯示器都是普通色域顯示器，只有少部分用于專業(yè)設(shè)計(jì)的高端、專業(yè)顯示器可以擁有100%的sRGB和Adobe RGB色域。

廣色域顯示器與廣色域電視相同，主要的優(yōu)勢(shì)也是可以呈現(xiàn)出更加豐富、更加艷麗的色彩。不同是，顯示器不單單被用于娛樂、還與日常工作密不可分，所以廣色域顯示器除了大幅提升用戶感受外，在被用于專業(yè)攝影調(diào)色、設(shè)計(jì)工作或?qū)I(yè)打印時(shí)還可以呈現(xiàn)出更加真實(shí)的色彩，更好的滿足用戶的專業(yè)需求。

在計(jì)算機(jī)圖形處理中，色域是顏色的某個(gè)完全的子集。顏色子集最常見的應(yīng)用是用來精確地代表一種給定的情況，例如一個(gè)給定的色空間或是某個(gè)輸出裝置的呈色范圍。1931年，國際照明委員會(huì)CIE制定了CIE1931RGB系統(tǒng)，規(guī)定將700nm的紅、546.1nm的綠和435.8nm的藍(lán)作為三原色，后來CIE1931-xy色度圖成為描述色彩范圍最為常用的圖表。色域就是在這張圖上所覆蓋的范圍，而這個(gè)范圍就是由RGB三種純色的坐標(biāo)所圍成的三角形或者多邊形(增加補(bǔ)色)的面積。

一般在PC監(jiān)視器應(yīng)用方面， 多以sRGB為標(biāo)準(zhǔn)的色域定義，sRGB是微軟作業(yè)系統(tǒng)所提供的標(biāo)準(zhǔn)定義，而在AV應(yīng)用方面，采用的多是NTSC定義，在顏色涵蓋度方面要比sRGB來得廣。但是色域并不是越廣就越好，即使監(jiān)視器本身能夠達(dá)到超高色域，但是這些多出來的顏色不一定能為人眼所辨識(shí)， NTSC算是普偏公認(rèn)的色域定義標(biāo)準(zhǔn)， 而在部分特殊應(yīng)用上(如印刷或印前作業(yè))，也有使用廠商自訂的色域規(guī)范。而顯示裝置所能提供的顏色范圍能夠涵蓋多大比例的特定色域定義，我們就可以將之稱為符合70%的NTSC色域飽和度，或者是符合90%的sRGB色域飽和度等。

色域的呈現(xiàn)主要在背光的選擇上，眾所周知，液晶面板本身并不發(fā)光，而是必須透過背光的光線才能夠顯示畫面。無論是臺(tái)式LCD，還是筆記本屏幕主要是使用CCFT(Cold Cathode Fluorescent Tube，冷陰極熒光燈)來作為背光源。傳統(tǒng)CCFL燈管在螢光材質(zhì)上的限制，紅光呈現(xiàn)能力偏弱，加上所搭配的彩色濾光片的混色效果較差，最終呈現(xiàn)的色域飽和度不佳，導(dǎo)致主流的LCD監(jiān)視器或電視在色域呈現(xiàn)能力上不足，色域范圍只有NTSC標(biāo)準(zhǔn)的65%~75%。當(dāng)顯示器的色域范圍超過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就被稱為廣色域。(注:廣色域并不是一定很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f法，只是為了與普通LCD的色域標(biāo)準(zhǔn)有所區(qū)，才有廣色域這一說。)說的直觀點(diǎn)，色域越廣顯示的色彩就越豐富，最終可以獲得更加真實(shí)的色彩還原。

針對(duì)CCFL背光技術(shù)存在色域表現(xiàn)不理想的缺點(diǎn)，LCD廠商一直有努力改進(jìn)新一代LCD在色彩顯示的效果，已經(jīng)有相當(dāng)一部分主流LCD顯示器支持的色域達(dá)到NTSC的90%以上，甚至到了97%，這也就是我們要說的廣色域液顯顯示器。廠商提升液晶顯示器廣色域的方法主要有增加原色數(shù)目及改用更先進(jìn)的背光技術(shù)。

增加原色數(shù)目，就是通過采用多原色(例如，4原色、5原色或6原色)的組合設(shè)計(jì)方式，增大欲復(fù)制的色域范圍，常見的就是采用多色彩色濾光片。比如，同樣是使用CCFL作為背光燈源的模塊基礎(chǔ)下，奇美電子就開發(fā)出了采用4色以上多色濾光片來作為色彩表現(xiàn)，分別是在原有的R(紅色)、G(綠色)和B(藍(lán)色)3色上，增加了追加了Y(黃色)和C(青色)的5色濾光片的面板，這樣可以擴(kuò)大液晶色彩表現(xiàn)范圍，以增加Y(黃色)和C(青色)，及增加Y(黃色)的面板為例，其色彩表現(xiàn)范圍與NTSC范圍相較，分別為115%和109%。而增加白色的彩色濾光片的目的僅為提高面板整體的亮度。這種方法亦不失為一種有效的廣色域顯示設(shè)計(jì)方法，不過這并不能根本上解決問題，影響色域呈現(xiàn)能力主要還是在背光模組技術(shù)方面。因此廠商在CCFL基礎(chǔ)上又推出了W-CCFL背光技術(shù)來提升LCD的色域值。W-CCFL只是在屏光材質(zhì)進(jìn)行改良，在CCFL基礎(chǔ)上采用了特殊的涂層就能將色域飽和度從原本的72%NTSC提升到92% NTSC的程度，相對(duì)于多色濾光片方案來說幾乎不會(huì)增加成本，因此大多數(shù)主流廣色域液LCD顯示器都是采用此此種背光技術(shù)。只要是色域范圍在 NTSC90%左右者，幾乎都是此類燈管。當(dāng)然，這是在CCFL光源的基礎(chǔ)下，利用以上技術(shù)可以來達(dá)到提升色域的目的，但是終究由于先天的限制，無法大幅度的讓色彩表現(xiàn)范圍擴(kuò)大。這時(shí)廠商們將目光放到了LED背光技術(shù)之上。

LED 英文全稱為Light-Emitting-Diode，中文叫發(fā)光二極管，是一種將電流順向通到半導(dǎo)體PN結(jié)處而發(fā)光的器件。LED最顯著的優(yōu)點(diǎn)是擁有更好的色域，色彩表現(xiàn)力強(qiáng)于冷陰極熒光燈背光，可對(duì)顯示色彩數(shù)量不足的液晶技術(shù)起到很好的彌補(bǔ)作用。LED背光源的色域范圍甚至超過最 高等級(jí)的 Adobe RGB和NTSC色彩標(biāo)準(zhǔn)，令LCD顯示器可擁有極為出色的色彩表現(xiàn)(與NTSC規(guī)格相比，采用LED背光的LCD顯示器色域范圍一般可以達(dá)到它的 105%。

不過，LED背光源系統(tǒng)的成本要遠(yuǎn)高于冷陰極熒光管。LED背光模組零組件的價(jià)格平約為CCFT的5倍左右，屏幕尺寸越大，采用LED背光技術(shù)的成本就越高。這也是為什么采用LED背光技術(shù)的廣色域液晶的售價(jià)高居不下的原因。

首先，我們需要搞清楚色域到底是個(gè)什么概念。色域 Color Gamut，就是指某種設(shè)備所能表達(dá)的顏色數(shù)量所構(gòu)成的范圍區(qū)域，即各種屏幕顯示設(shè)備、打印機(jī)或印刷設(shè)備所能表現(xiàn)的顏色范圍。在現(xiàn)實(shí)世界中，自然界中可見光譜的顏色組成了最大的色域空間，該色域空間中包含了人眼所能見到的所有顏色。

伴隨"色域"這一詞匯，我們還常常能看見"色彩空間color space"這一名詞。色彩空間的是指某種顯示設(shè)備能表現(xiàn)的各種色彩數(shù)量的集合，色彩空間越廣闊、能顯示的色彩種類就越多，色域范圍也就越大。

為了能夠直觀的表示色域這一概念，CIE國際照明協(xié)會(huì)制定了一個(gè)用于描述色域的方法:CIE-xy色度圖。在這個(gè)坐標(biāo)系中，各種顯示設(shè)備能表現(xiàn)的色域范圍用RGB三點(diǎn)連線組成的三角形區(qū)域來表示，三角形的面積越大，就表示這種顯示設(shè)備的色域范圍越大。

在不同的設(shè)備領(lǐng)域，還有一些不同的色域標(biāo)準(zhǔn)，而在廣播電視領(lǐng)域，我們最常用到的則是NTSC色域標(biāo)準(zhǔn)。

NTSC色域標(biāo)準(zhǔn)的是NTSC電視制式的一部分，由于使用的比較廣泛，因此已經(jīng)成為衡量各種顯示設(shè)備，特別是電視機(jī)色域表現(xiàn)能力的標(biāo)尺。但是， NTSC色域的范圍仍然是一種局限性比較大的標(biāo)準(zhǔn)，其空間相對(duì)較小，因此也受到了其他色域標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭壓力，例如prophoto RGB、xvYCC色域等廣色域標(biāo)準(zhǔn)。

色深

另一個(gè)容易和色域混淆的概念是就是電視面板的色深。主流的液晶面板都采用的是每種原色8bit的色深，而SONY又推出了10bit液晶面板驅(qū)動(dòng)技術(shù)，因此總有人會(huì)認(rèn)為高色深帶來了更寬廣的色域，而這恰恰是一個(gè)誤區(qū)。采用高bit帶來的好處是色彩的精度會(huì)大大增加，而并不會(huì)提升顯示設(shè)備的色域范圍。

由于平板電視內(nèi)部都是數(shù)字處理電路，所以每種色彩的都會(huì)用各種二進(jìn)制數(shù)值來表示。以8bit為例，一個(gè)8位的2進(jìn)制數(shù)可以表示從0-255共256 個(gè)數(shù)值，即某種色彩只有256級(jí)差別，而采用10bit后，則表示的數(shù)值范圍會(huì)擴(kuò)展到從0-1023，可以描述出1024個(gè)色彩級(jí)別。所以對(duì)于同樣的原始信號(hào)而言，用高色深相當(dāng)于用更加精確的數(shù)量級(jí)來描述原始信號(hào)，而不會(huì)改變?cè)夹盘?hào)本身。所以，高色深只能讓顯示設(shè)備表現(xiàn)的色彩更加精確，色彩之間的過渡更加平滑，而對(duì)色域并沒有什么提升作用。

業(yè)界的共識(shí)就是采用LED背光才是提高液晶顯示器色域范圍的最 佳辦法。所謂的LED(Light Emitting Diode)，即發(fā)光二極管，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端加上正向電壓，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光。LED可以直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。這類LED背光技術(shù)在筆記本電腦屏幕、液晶電視上已經(jīng)早有應(yīng)用，但是桌面液晶顯示器上還未有太多的實(shí)踐。

在前面已經(jīng)講到，液晶顯示器的液晶本身是不會(huì)發(fā)光的，而是靠透過背光的光線來顯示圖像，因此LCD的背光模板對(duì)色域具有決定性的作用。主流的CCFL (冷陰極背光燈)由于受到發(fā)光范圍限制，無法讓液晶顯示器達(dá)到寬廣的色域顯示范圍，因此主流的液晶顯示器的色域范圍都只有NTSC 70%左右，即使采用改善的設(shè)計(jì)令其擁有更大一些的色域范圍，但效果并不是非常理想，同時(shí)還有可能帶來降低燈管壽命的后果。

針對(duì)CCFL(冷陰極背光燈)的缺點(diǎn)，LED發(fā)光二極管就被寄與了厚望。與CCFL冷陰極熒光燈相比，LED發(fā)光二極管具有寬色域、白點(diǎn)可調(diào)、高調(diào)光率及長壽命等優(yōu)點(diǎn)，主要有反饋型LED背光源、結(jié)合型LED背光源兩種。

在大家最為關(guān)注的色彩方面，由于LED背光源可以經(jīng)過一個(gè)light guide分散以后通過反射鏡進(jìn)行反射后達(dá)到一個(gè)統(tǒng)一的亮度，另外，隨機(jī)攜帶的軟件可以對(duì)色彩的背光進(jìn)行全部控制，也就是說再也不需要對(duì)燈管的缺點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償，就可以達(dá)到一個(gè)真正完全的白色光源的效果。另外，在內(nèi)置傳感器以及電路物幫助下，用戶還可以根據(jù)自己的需要在SpectraView中對(duì)背光進(jìn)行調(diào)節(jié)，也就是說色彩更加豐富，能夠提供普通LCD不能呈現(xiàn)出來的色彩范圍。采用LED背光的LCD的色域范圍都可以達(dá)到110%以上。

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圖像特點(diǎn) 廣色域增靚技術(shù) WCG-CCFL 寬視角低色偏技術(shù)動(dòng)態(tài)影像加速運(yùn)動(dòng)屏穩(wěn)

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