Kas ir krāsu gamma?

LCD ekrānu izstrāde ir izgājusi vairākus posmus, tostarp fona apgaismojuma jaunināšanu no CCFL uz LED gaismas sloksnēm, korpusa pārveidošanu no smagas uz plānām, krāsu gammas paplašināšanu no parastas uz augstu krāsu gammu un tālāku attīstību uz kvantu. punktu tehnoloģija, sākot no neaptumšojamas līdz reģionālajai aptumšināšanai. Tas ir nepārtraukti pilnveidots, lai nodrošinātu labākus vizuālos efektus.

Lietotājiem, piemēram, dizaineriem, kuriem ir augstas prasības attiecībā uz krāsu, displeja krāsu gammas parametri ir ļoti svarīgi. Tāpēc, izvēloties displeju, ļoti svarīgi ir ņemt vērā krāsu gammas parametrus.

Šajā rakstā tiks sistemātiski iepazīstināts ar displeja krāsu gammas definīciju un standartiem, izpētītas dažādas vispārpieņemtās metodes, lai uzlabotu augstu krāsu gammu, izmantojot fona apgaismojuma tehnoloģiju, un ceram uz augstas krāsu gammas displeja tehnoloģijas nākotnes perspektīvām.

1. Krāsu gammas definīcija

Krāsu gamma ir krāsu telpa, krāsa attiecas uz krāsu, un gamma attiecas uz diapazonu, kas ir visas redzamās gaismas summa. Ir divi veidi, kā to attēlot divdimensiju telpā: 1) izmantojot x, y koordinātu sistēmu (CIE 1931 nevienmērīga hromatiskuma telpa); 2) izmantojot u', v' koordinātu sistēmu (CIE1976 vienota hromatiskuma telpa). Pozīcija, kas apzīmēta ar krāsu hromatiskuma telpas diagrammā, ir redzamās gaismas krāsas laukums, kas ir pakava forma.

Tātad, kas ir krāsu gammas hromatiskuma diagramma? Mēs visi zinām, ka sarkanā, zaļā un zilā ir trīs galvenās krāsas, un jebkura krāsa, ko varam atpazīt, ir trīs dažādu krāsu spektru kombinācija.

1931. gadā CIE Starptautiskā apgaismojuma asociācija ierosināja CIE-XYZ krāsu gammas hromatiskuma diagrammu, kas ir nozarē plaši izmantotā krāsu specifikācija.

CIE-XYZ krāsu gammas hromatiskuma diagramma parāda visu krāsu diapazonu, ko cilvēka acs spēj uztvert. Horizontālās un vertikālās koordinātas attēlo stimula vērtību, un krāsu gamma sastāv no taisnas līnijas un līknes. Gaismas viļņa garums, kas atzīmēts uz līknes, ir nm.

CIE-1931 krāsu gammas hromatiskuma diagramma

Iepriekš redzamajā attēlā apgrieztais "U" formas laukums, ko ieskauj punktētas līnijas, attēlo krāsu diapazonu, kas redzams ar neapbruņotu aci. Trīsstūri, ko ieskauj pārējās trīs krāsu līnijas, attēlo krāsu diapazonu, ko var atjaunot ar katru standartu.

Faktiski vismodernākā displeja tehnoloģija joprojām nevar pilnībā realizēt visas CIE{0}} krāsas, tāpēc atbilstoši pielietojumam fotogrāfijā, videogrāfijā, drukāšanā un citās jomās dažādas nozares ir izstrādājušas atbilstošus krāsu standartus un izvēlējušās konkrētas jomas. CIE-1931 krāsu gammas hromatiskuma diagrammā kā skalas, lai definētu dažādus krāsu gammas standartus.

2. 4 izplatīti krāsu gammas standarti

Pašlaik tirgū parasti ir četri visizplatītākie datoru monitoru ekrāna krāsu gammas standarti, proti, sRGB, NTSC, Adobe RGB un DCI-P3. Atšķirība galvenokārt ir aptverto krāsu diapazona plašums.

NTSC krāsu gammu 1953. gadā pielāgoja ASV Nacionālā televīzijas standartu komiteja. Mērķis bija pielāgot krāsu standartu kopu CRT krāsu televizoram, kas tikko parādījās tajā laikā. Viņu ieviestais NTSC TV standarts ir radio un televīzijas pārraides protokolu kopums, kas tiek izmantots ASV, Japānas un citu valstu radio un televīzijas sistēmās. Protams, tas nozīmē arī to, ka NTSC krāsu telpa vairāk tiek izmantota televīzijas industrijā.

sRGB krāsu telpa ir krāsu telpa, ko kopīgi izstrādāja Microsoft un HP 1996. gadā. Pateicoties spēcīgajai Windows lietotāju bāzei, gandrīz visas galvenās ierīces, sākot no personālajiem datoriem un Mac datoriem līdz kamerām, skeneriem, printeriem, projektoriem utt., atbalsta sRGB. Lielākajai daļai interneta satura, tostarp teksta, attēlu un videoklipu, krāsu telpa arī ir balstīta uz sRGB.

Adobe RGB ir krāsu telpa, ko 1998. gadā izlaida profesionāls programmatūras ražotājs Adobe. Sākotnējais nolūks bija iekļaut gan sRGB (krāsu telpu, ko parasti izmanto datoros), gan CMYK (krāsu telpu, ko parasti izmanto drukāšanā), lai uzņemtos digitālos fotoattēlus varētu ne tikai normāli attēlots un rediģēts datoros, bet arī jādrukā ar bezzudumu un pareizām krāsām. Adobe RGB aptver plašāku krāsu diapazonu nekā sRGB, un to iecienījuši dizaineri, tāpēc to plaši izmanto profesionālajā fotogrāfijā un pēcapstrādes jomā.

DCI-P3 ir krāsu telpa, ko izmanto digitālajos kinoteātros, tāpēc tā bieži tiek reklamēta kā "filmu krāsu telpa". Tas ir krāsu gammas standarts, kurā dominē cilvēka vizuālā pieredze, kas atbilst pilnai krāsu gammai, ko pēc iespējas vairāk var attēlot filmu ainās, un tam ir plašāks sarkano/zaļo sistēmu klāsts. Šobrīd to plaši izmanto Apple produktos, tādēļ, ja izmantojat MAC, mēģiniet izvēlēties monitoru ar augstu DCI-P3 krāsu pārklājumu, lai sasniegtu labus rezultātus.

Rec. 2020 ir plašs krāsu gammas standarts, kas piemērots HDTV un nākotnes 4K televizoriem.

3. Kā izvēlēties ekrānu pēc krāsu gammas?

Adobe RGB ir Adobe ieviests krāsu gammas standarts. Fotoattēlu rediģēšanas, krāsu šķirošanas, video rediģēšanas, drukāšanas un izdevējdarbības nozarēs, kā arī lietotājiem ar augstām krāsu prasībām varat pievērst lielāku uzmanību Adobe RGB vērtību krāsu gammas attēlojumam.

sRGB krāsu gammas standarts ir datora ārējām ierīcēm piedāvātā definīcija. Parastai biroja un tīmekļa pārlūkošanai vienkārši iegādājieties sRGB krāsu gammas ierīces.

NTSC kā TV standartam ir arī visplašākā krāsu gamma starp trim. Tātad radio, televīzijas un filmu un televīzijas nozares praktiķi monitoru lietotāju vidū galvenokārt var atsaukties uz tā vērtībām. LCD šķidro kristālu displeju nozarē tas parasti tiek salīdzināts ar NTSC krāsu gammas standartu.

DCI-P3 krāsu gamma ir piemērota kino un televīzijas profesionāļiem.

Ceturtkārt, faktori, kas ietekmē krāsu gammas lielumu

Divi tieši faktori, kas ietekmē krāsu gammas lielumu: krāsu filtrs (CF), ko izmanto uz LCD stikla; fona apgaismojuma dizains.

Pēc caurlaidības CF to remiksē R/G/B. Dažādos OC modeļos tiek izmantoti dažādi krāsu filtri, tādēļ mums ir jāizmanto dažādi LED baltās gaismas krāsu apgabali, lai pielāgotu LCD displeja baltā punkta krāsu koordinātas.

Fona apgaismojuma dizains paredz, ka LED baltās gaismas RGB spektra maksimums ir tuvu CF RGB filtra maksimumam, un tajā pašā laikā trīs krāsu RGB pusviļņa platums ir pēc iespējas šaurs, lai samazinātu šķērsefektu. RGB, lai iegūtu augstāku krāsu gammas vērtību.

Piecas izplatītas metodes krāsu gammas uzlabošanai

Pēc LCD stikla apstiprināšanas tiek fiksēts arī CF. Galvenais faktors, lai uzlabotu LCD displeja krāsu gammu, ir fona apgaismojums. Fona apgaismojuma dizainā ir divi veidi, kā uzlabot krāsu gammu:

LCD šķidrais kristāls pats par sevi nerāda attēlus. Iemesls, kāpēc var redzēt attēlus, ir tāds, ka šķidrajam kristālam jāpievieno elektriskie signāli un nepieciešams fona apgaismojums. Šķidro kristālu stikla struktūrā krāsu gammu ietekmē krāsu filtrs (Color Filter, saīsināti CF), kas sastāv no trim filtriem: sarkanā, zaļā un zilā. Caur filtru var iziet tikai gaismas avoti, kuru spektrs ir tuvu filtram. Pēc tam, kad LED baltā gaisma iziet cauri CF, tiek iegūta jauna jaukta balta gaisma.

1. Izmantojiet augstas krāsu gammas LED, lai uzlabotu krāsu gammu

Baltās gaismas LED ar parasto krāsu gammu sastāv no zilas gaismas mikroshēmas + Yag pulvera, un NTSC krāsu gamma ir aptuveni 72%. Ir daudz veidu, kā realizēt augstas krāsu gammas LED. Tālāk ir sniegts attiecīgo risinājumu salīdzinājums, skatiet attēlu zemāk.

Mikroshēma + zaļš pulveris + jauns sarkanā pulvera šķīdums, galvenais, lai realizētu augstas krāsu gammas LED, ir tādu parametru izvēlē kā krāsas pulvera maksimālā vērtība un pusviļņa platums. Krāsu pulvera spektrs ir izvēlēts tā, lai tas atbilstu krāsu filtra spektram, un emisijas spektra pusviļņa platums ir šaurs, lai efektīvi uzlabotu LED krāsu gammu.

Šeit mēs koncentrējamies uz jauno sarkano pulveri KSF. KSF, KGF un KTF visi ir fluora fosfori, no kuriem KSF ir kubisks kristāls, un KGF un KTF ir sešstūra kristāli. Jauns sarkanais pulveris (KSF) ir kālija fluorsilikāts, ko ierosina četrvērtīgais mangāns, ko plaši izmanto augstas krāsu gammas LED. KSF fosfori ir higroskopiski un viegli oksidējami.

Augstā temperatūrā tie viegli iziet atgriezeniskas ķīmiskas reakcijas ar ūdeni, un šķelšanās krāsa mainās no oranžas uz brūnu. Augstas temperatūras apstākļos fluorīda fosfora spilgtums ievērojami samazināsies, un pēc atgriešanās normālā temperatūrā tas var atgriezties normālā stāvoklī. Fluorīdu luminoforu īpašību dēļ to uzglabāšanas nosacījumi ir ļoti stingri, un ir jāizvairās no pulvera bojājumiem temperatūras un mitruma ietekmē; uzklāšanas procesā ir nepieciešami materiāli ar labu gaisa necaurlaidību un siltuma izkliedi, tāpēc LED kronšteins un līme jāizvēlas mērķtiecīgi.

2. Izmantojiet kvantu punktus, lai uzlabotu krāsu gammu

Kvantu punkti ir pusvadītāju nanokristāli, un to galvenās sastāvdaļas ir: cinka, kadmija, selēna un sēra atomi. Kvanti ierobežo elektronu un caurumu laukumu, piešķirot kvantu punktiem diskrētu enerģijas līmeņa struktūru. Kvantu punkti izstaro krāsainu gaismu, ja tos stimulē gaisma vai elektrība. Dažādu izmēru kvantu punkti izraisīs to, ka kvantu punktu spektrs ir satraukts dažādās joslās. Kvantu punktu lielumu vai dažādas sastāvdaļas var pielāgot atbilstoši vajadzībām, lai kvantu punkti izstarotu vienu un simetrisku spektru.

Kvantu punktu galvenie raksturlielumi ir šādi: nanokristāli ar daļiņu izmēru no 1 līdz 10 nm; ķīmiskās reakcijas ar ūdeni un skābekli izraisīs neveiksmi; tie var izstarot noteiktas frekvences gaismu elektrības vai gaismas iedarbībā, un neorganiskie luminiscējošie materiāli ir stabilāki nekā organiskie luminiscējošie materiāli, un tiem ir augstāka gaismas efektivitāte; luminiscējošā krāsa ir viena un tīra, un pusviļņa platums ir īpaši šaurs (mazāks vai vienāds ar 35 nm); praktiskais pielietojums ir ļoti lietojams, un var izstarot dažādas gaismas krāsas, vienkārši mainot kvantu punktu izmērus.

No vides viedokļa kvantu punkti ir sadalīti divos veidos: kadmija kvantu punkti un kadmiju nesaturoši kvantu punkti. Pašlaik kadmija kvantu punkti ir pārāki par kadmiju nesaturošiem kvantu punktiem krāsu gammas un gaismas efektivitātes ziņā, un kadmiju saturošu kvantu punktu izmaksas ir salīdzinoši zemas augstās krāsu gammas fona apgaismojuma projektēšanas izmaksās. Kadmija saturs kvantu punktu komponentos ir salīdzinoši zems un ietilpst vides aizsardzības normatīvo aktu darbības jomā, tāpēc kadmiju saturošie kvantu punkti tiek plaši izmantoti rūpniecībā; kadmiju nesaturošie kvantu punkti ir nekaitīgi un videi draudzīgi, un to izrāviens būs nākamais kvantu punktu attīstības virziens.

Displeju tehnoloģiju jomā galvenie kvantu punktu pielietojumi ietver divus aspektus: pamatojoties uz kvantu punktu elektroluminiscences īpašībām, izstrādāt kvantu punktu gaismas diožu displeja tehnoloģiju, proti, QLED; pamatojoties uz kvantu punktu fotoluminiscences īpašībām, izveidojiet kvantu punktus kvantu plēvēs vai kvantu punktu difūzijas plāksnēs un pielietojiet tās augstas krāsu gammas fona apgaismojuma tehnoloģijā. Ja LED iepakojumā izmanto kvantu punktus, siltuma izkliedes un ūdens un skābekļa barjeras problēmas ir grūti atrisināt. Uzklājot uz membrānām un difūzijas plāksnēm, displeja efekts ir labāks un uzticamība ir spēcīgāka.

Sestkārt, augstas krāsu gammas fona apgaismojuma tehnoloģijas izredzes

Izšķirtspēja un krāsu gamma ir lietotāju intuitīvākās sajūtas par displeja ierīci. Pašlaik 4K/8K zināmā mērā ir apmierinājis lietotāju vajadzības pēc skaidrības, un krāsu gamma būs aktuālākais punkts, ko lietotāji meklēs tālāk.

Krāsu gammas uzlabošana ļauj cilvēkiem intuitīvāk izprast ierīces krāsu displeja iespējas, kas ievērojami uzlabo lietotāja sensoro pieredzi. Attīstoties sabiedrībai un uzlabojoties materiālajam līmenim, pastāvīgi uzlabojas arī lietotāju vēlme pēc elektroniskajiem izstrādājumiem. Dažu nākamo gadu laikā augstas krāsu gammas īpatsvars turpinās pieaugt, un var tikt uzsākta augstas krāsu gammas displeja laikmets.

发送反馈