色彩标准转换ColorSPACE课件.ppt

Lightsource Sunlight Sunlightspectrum Relativespectralpowerdistributioncurvesofdaylighttypicalofvariousweathercondi tionsasreceivedonanearlyverticalsurfacefacingtowardsthesun O overcast C clear LC lightcloud H hazy ConditandGrum 1964 Relativespectralpowerdistributioncurvesofdaylightwithclearskyforvarioussolaraltitudes asreceivedonanearlyverticalsurfacefacingtowardsthesun ConditandGrum 1964 CIEStandardIlluminants CIEStandardIlluminantsspectrum Lightsource fluorescentlamp Lightsource FlashLight 1SometimescalledNorth lightorColourMatchinglamps 2SometimescalledDaylightlamps 3SometimescalledNaturallamps Correlatedcolourtemperaturesof CommercialLights Colormodel MunsellRGB Red Green Blue basedCMY K Cyan Magenta Yellow Black basedLuminance Chrominancebased Munsell Hue Value Chroma RGB CMYcolor Red Green andBlue Oneofthesimplestcolormodels Cartesiancoordinatesforeachcolor anaxisiseachassignedtothethreeprimarycolorsred R green G andblue B Correspondstotheprinciplesofadditivecolors OthercolorsarerepresentedasanadditivemixofR G andB Idealforuseincomputers RGBImageData RedChannel GreenChannel FullColorImage BlueChannel CMYImageData CyanImage 1 R MagentaImage 1 G YellowImage 1 B FullColorImage ColorMatchingExperiment Observerviewsasplitscreenofpurewhite 100 reflectance Ononehalf atestlampcastsapurespectralcoloronthescreen Ontheother threelampsemittingvariableamountsofred green andbluelightareadjustedtomatchthecolorofthetestlight Theamountsofred greenandbluelightusedtomatchthepurecolorswererecordedwhenanidenticalmatchwasobtained TheRGBtristimulusvaluesforeachdistinctcolorwasobtainedthisway 700 RO 546 1 GO and435 8nm BO withunitssuchthatequalamountsofthethreestimuliarerequiredtomatchlightfromtheequi energyilluminantSe CIE1931StandardObserver r g b Thefollowingcolormatchingfunctionswereobtained Therewereproblemswithther g bcolormatchingfunctions Negativevaluesmeantthatthecolorhadtobeaddedtothetestlightbeforethetwohalvescouldbebalanced CIE CommissionInternationaledel Eclairage Color matchingfunction for1931StandardObserver spectrumwithprimariesofBo 435 8nm Go 546 1nm andRo 700nm eachwavelengthoftheequalenergy theaverageof17color normalobservershavingmatchedonabipartite2 field surroundedbydarkness SpecialpropertiesofX Y Z Imaginary non physical primary AllluminanceinformationiscontributedbyY LinearlyrelatedtoR G B Non negativevaluesforalltristimulusvalues ThepositionsofthematchingstimuliX Y andZintheStandardObservercolourtriangleRoGoBo StandardObserver 2 vs10 inxy Thecolour matchingfunctionsfortheCIEmatchingstimuliX Y andZ Fulllines forthe2 StandardObserver usingX Y Z brokenlines forthe10 StandardObserver usingX10 Y10 Z10 Thex ytriangleforthe2 StandardObserver fullline andforthe10 StandardObserver brokenline usingx10 y10 Comparisonoftheresultsforthe2 and10 field sizemeasurementsshowedthatsignific antdifferencesdidoccurbetweenthem and10 StandardObserverdatahavebeenadoptedforusewhenlargefieldsizes greaterthan4 areinvolved CIE 1960and1964 However incolourreproductions theinterestgenerallyliesmuchmoreinpatchesofcolourofabout2 angularsizethan10 andthe1931CIEdatamaythereforebeusedwithconfidence CIE1931xyYChromaticityDiagram Eachpointonxycorrespondstomanypointsintheoriginal3DCIEXYZspace ColorisusuallydescribedbyxyYcoordinates whereYistheluminance orlightnesscomponentofcolor Ystartsat0fromthewhitespot D65 onthexyplane andextendsperpendicularlyto100 AstheYincreases thecolorsbecomelighter andtherangeofcolors orgamut decreases 2Dprojectionof3DCIEXYZcolorspaceontoX Y Z 1plane Thechromaticityofacolorisdeterminedby x y InadequaciesinthexyChromaticityDiagram Eachlineinthediagramrepresentsacolordifferenceofequalproportion Thelinesvaryinlength sometimesgreatly dependingonwhatpartofthediagramthey rein Thedifferencesinlinelengthindicatestheamountofdistortionbetweenpartsofthediagram VisuallyequalchromaticitystepsatconstantluminanceontheCIEx y CIEu v triangle CIE1931xyvsCIE1964u v CIE1964u vChromaticityDiagram Tocorrectforthedeformitiesinthe1931xydiagram anumberofuniformchromaticityscale UCS diagramswereproposed ThefollowingformulatransformstheXYZvaluesorx ycoordinatestoasetofu vvalues whichpresentavisuallymoreaccurate2Dmodel CIE1976u v ChromaticityDiagram Butthe1964uvdiagramwasstillunsatisfactory In1975 CIEmodifiedtheu vdiagramandbysupplyingnew u v values Thiswasdonebymultiplyingthevvaluesby1 5 Thusinthenewdiagramu uandv 1 5v Thefollowingformulasallowtransformationbetweenu v andxycoordinates Eachlineinthediagramrepresentsacolordifferenceofequalproportion Whiletherepresentationisnotperfect itcanneverbe theu v diagramoffersamuchbettervisualuniformitythanthexydiagram CIE1976L u v ColorSpace ReplacesuniformlightnessscaleYwithL anvisuallylinearscale Equationsareasfollows whereun andvn referthethereferencewhitelightorlightsource thelightnessorgrayscaleaxis L from0 black to100 white a a axis avaluesindicateamountsofred avaluesindicateamountsofgreen b b axis bindicatesamountsofyellow bvaluesindicatesamountsofblue Forbothtwocoloraxes a b axestospecifyacolor zeroisneutralgrayColordifference E ab isbetweentwopoints Xn Yn Zn ReferenceWhite CIE1976L a b ColorSpace CIE1976L u v vsL a b Colortransferfunction ThechromaticitiesofPlanckianradiators TheseriesD40toD250referstotheCIEstandardDilluminantshavingcorrelatedcolourtemperaturesfrom4000Kto25000K blackbodylocus ColorTemperature Tcp Ablackbody perfectradiantbody isanidealobjectthatabsorbsallenergy changesitscolorfromredthroughyellowtowhiteasitstemperatureincreases therelationshipbetweenthetemperatureandcolorbyalocus ColorSpaceModels CCIR ComiteConsultatifInternationaldesRadiocommunications brightness thehumansensationbywhichanareaexhibitsmoreorlesslight lightness thesensationofanarea sbrightnessrelativetoareferencewhiteinthescene luma LuminancecomponentcorrectedbyagammafunctionandoftennotedY chroma thecolorfulnessofanarearelativetothebrightnessofareferencewhite saturation thecolorfulnessofanarearelativetoitsbrightness 29 29 RGB GrayScaleTransformations Theluminancycomponent Y ofeachcolorissummedtocreatethegrayscalevalue ITU RRec 601 1 Grayscale Y 0 299R 0 587G 0 114BITU RRec 709D65GrayscaleY 0 2126R 0 7152G 0 0722BITUstandardD65Grayscale VeryclosetoRec709 Y 0 222R 0 707G 0 071B ITU InternationalTelecommunicationUnion 601 1 Basedonanoldtelevision NTSC standard 709 BasedonHighDefinitionTVcolorimetric ContemporaryCRTphosphors Comparisonwithcolorgamuts UsethefollowingmatricestotransformbetweenCIEXYZandRec 709RGB withitsD65white sRGB CIEXYZD65 RGBRec 709 UsethefollowingmatricestotransformbetweenCIEXYZandRec 601 1RGB withitsCwhite NTSC CIEXYZC RGBRec 601 1 VonKriesadaptation LightColorTemperaturetransfer XYZD65 XYZD50Transformations IftheilluminantischangedfromD50toD65 theobservedcolorwillalsochange ThefollowingmatricesenabletransformationsbetweenXYZD65andXYZD50 ITU R YCbCr Adobe 24 bit CIEXYZD65 RGBAdobe ICCprofiles ColorManagement ColormatchingviaICCprofileshttp www color org ICC InternationalColorConsortium WideGamutColorSpace HDMIcolor DeepColor xvYCCcolorspace 1 Deepcolor 30 bit 36 bit 48 bit2 Widecolorgamut sYCCstandard IEC61966 2 1 xvYCCstandard IEC61966 2 4 sYCC CIEXYZ RGBsYCC xvYCCstandard IEC61966 2 4 January2006 expandsthecolorgamutbyintroducingnegativecolorsignalvaluesforthesevideosignals ThisstandardencompassesxvYCC709 whichisupwardlycompatiblewiththeB7 709standard andxvYCC601 whichisupwardlycompatiblewithBT 601 ThechromaticitycoordinatesofRGBprimarycolorsandthereferencewhite D65 arethesameasfortheexistingBT 709standard Theopto electrictransfercharacteristicsofsignalsnotlessthan0andnotgreaterthan1aredefinedusingthesameformulaasforBT 709 andsignalsabove1arealsodefinedusingthesameformula Signalsbelow0aredefinedtoproduceatransfercurvewithoriginsymmetry TheconversionmatrixfromRGB colorsignals toYCC luminance color differencesignals forxvYCC709isthesameasforBT 709 andthatforxvYCC601isthesameasforBT 601 With8 bitquantizationofluminanceandcolor differencesignals definitionformulaaresetandthecolorgamutisexpandedbyusingvaluesbetween1and15andbetween241and254aspicturesignals Definitionsover8bitsarealsousedtosupportprecisegradation ChromaticitycoordinateofRGBprimarycolorsandreferencewhite UnchangedRGB ITU RBT 709 whitepoint D65 Opto electrictransfercharacteristics existingdefinitionsextendedtransfercurvedefinedinITU RBT 709extendedbeyondrange samewithin0 1range xvYCCColorSpace 3原色擴展演算 從12bit 4081階調 中自動選擇最佳的8bit 256階調 輸出 提供正確的gamma校正 WideGamutDesign RGB YCCconversionmatrix UnchangedSD ITU RBT 601matrixusedHD ITU RBT 709matrixusedQuantization UnchangedDefinedover8bitsFollowingformulaeusedfor8bitsYxvYCC 8 219xY 16CbxvYCC 8 224xCb 128CrxvYCC 8 224xCr 128 ColourCompensatingFilters KodakColourCompensatingFiltersrequiredtocorrectthecolourofvariousphasesofdaylightforcolourphotography B Sunbehindcamera C Suninfrontofcamera CIE CommissionInternationaledel Eclairage CIE是InternationalCommissiononIllumination的简称 中文名称是 国际照明委员会 CIE源于法语CommissionInternationaledel Eclairage 它成立于1913年是一个国际非盈利性组织 它主要致力于关于光源的科学技术与艺术的国际间的信息交流与合作 它的任务是 为各成员国提供关于光源和照明的国际论坛 在光源和照明领域开发基本的标准和度量程序 为开发关于光源的国际国家标准及其应用提供帮助 发布标准 报告和其它出版物 和其它相关的国家组织保持联系和技术交流 CIE分为八个分部 各种技术活动是在各个分部中展开 这八个分部为视觉和颜色 光线和辐射的测量 内部环境和照明设计 传输交通中的照明和信号 外部照明及其它应用 光源的外貌 1999年撤销 图像技术 在各分部内 根据具体的技术问题 还成立了技术委员会 比如在第一分部 视觉和颜色 成立了TC1 55 主要研究 用于工业色差评价的均匀颜色空间 UniformColourSpaceforIndustrialColourDifferenceEvaluation http www cie co at CIE1931RGB真实三原色表色系统 混色系统是基于三原色光能混出的色彩所归纳的系统 理论根据 任何色彩都可以由色光三原色混合而成 转盘实验 特点 简单快捷 精度低 属于视觉器官外的颜色混合 属先后混合 多用于颜色匹配的示意 色光匹配实验 特点 精度高 属于视觉器官内的颜色混合 属同时混合 CIE XYZ1931 匹配光谱三刺激值的 X Y Z 的数量 称为 CIE1931标准色度观察者光谱三刺激值 也叫做 CIEl931标准色度观察者颜色匹配函数 规定函数与明视觉光谱光效率函V 一致 即 三原色匹配光谱色的匹配颜色实验 吉尔德 红 630nm 绿 542nm 蓝 460nm 由7名观察者作颜色实验 以三原色色光匹配色温为4800K的白光为条件 莱特 红 650nm 绿 530nm 蓝 460nm 由10名观察者在2 视场 莱特 1928 1929 规定 相等数量的红和绿刺激匹配 获得582 5nm的黄色 相等数量的蓝和绿刺激匹配 获得494 0nm的蓝绿色 为匹配460 530nm的光谱色 原色红的刺激值是负值 说明必须将少量的红加到光谱色一侧 以降低光谱色的饱和度 才能使原色绿和蓝的混合色与之匹配 在510nm处 原色红的负值最大 CIE1931XYZ 使光谱三刺激值R G B和色度坐标r g b均变为正值 CIE三原色匹配光谱 红 绿 蓝三原色的波长分别为700nm 546 1nm 435 8nm 当这三原色光的相对亮度比例为1 0000 4 5907 0 0601时就能匹配出等能白光 所以CIE选取这一比例作为红 绿 蓝三原色的单位量 即 R G B 1 1 1 尽管这时三原色的亮度值并不等 但CIE却把每一原色的亮度值作为一个单位看待 所以色光加色法中红 绿 蓝三原色光等比例混合结果为白光 即 R G B W CIE三原色匹配光谱色的匹配颜色实验 等能光谱色C 2020 1 30 54 可编辑 CIE1931xyChromaticityDiagram ForcolorC whereC 0 5X 0 4Y 0 1ZColorCisrepresentedas 0 5 0 4 ontheChromaticitydiagram CIE1964XYZ 10 视场 人眼观察物体细节时的分辨力与观察时视场的大小有关 人眼对色彩的分辨力也受视场大小的影响 实验表明 人眼用小视场 4 观察颜色时辨别差异的能力较低 当观察视场从2 增大至10 时 颜色匹配的精度和辨别色差的能力都有增高 但视场再进一步增大时 则颜色匹配的精度提高就不大了 1931CIEXYZ系统是在2 视场下实验的结果 因此 只适用于 4 的视场范围 1964年CIE又补充规定了一种10 视场的表色系统 称为 CIE1964补充色度学系统 这两种系统中的三刺激值和色度坐标的概念完全相似 只是数值不同 CIE1931 2 vsCIE1964 10 视场 三刺激值曲线 视场xy色度坐标图 CIE1931xyY色度图 颜色三角形中心E处是等能白光 又三原色各1 3产生 其色度坐标为 x 0 33 y 0 33 z 0 33 C点的CIE标准光源C的色度坐标点 色度坐标 r g b 光谱色度坐标 CIE1931Yxy数字表色方法 所以若要唯一地确定某颜色 还必须指出其亮度特征 也即是Y的大小 光反射率 物体表面的亮度 入射光源的亮度 Y Y0光源亮度Y0 100 亮度因数 CIE1931XYZ表色系统在给人们进行定量化研究色彩的同时 却不能够满足人们对颜色的差别量的表示用CIE1931XYZ系统来表示颜色的差别时和人眼的视觉结果差别比较大 也就是说 由于CIE1931XYZ系统的本身的缺陷 不能够用来计算色差 人眼对颜色的恰可分辨范围 颜色宽容量与Yxy的不均匀性 物体 印品 色三刺激值XYZ的计算 物体表面的颜色受照射光源的能量分布的影响 因此 在测量物体表面颜色时 应首先说明所使用的光源 如 CIE标准光源A B C D D65等 CIEL a b ImageData FullColorImage Ldata a channel b channel xvYCCColorSpace sRGB的範圍對未來的視訊太過狹窄這個例證可以發現 色彩及畫面的品質對於視覺感受是相當直接的 所以如何達到讓視覺感受是在最愉快的狀態 這是很重要的一點 尤其以顯示色域來說 過去sRGB的範圍對於未來的視訊是太過於狹窄 無法滿足在HDTV環境下所追求的表現 所以 根據靜態畫面sYCC所衍生新一代的動態畫面標準 xvYCC 就成了備受注目的顏色規範 HDMI1 3支援10位 12位和16位RGBDeepColorspace 這對於之前版本的HDMI規範最多支援8位解析度相比 已是一大提升 HDMI1 3採用IEC61966 2 4色彩標準 通常稱為xvYCC 視頻應用擴展YCC比色法的簡寫形式 商標為 x v Color 該新標準是現有HDTV信號色彩的1 8倍 x v Color讓HDTV顯示色彩更精確 使色彩顯示更加自然 逼真 DeepColor 和x v Color 或xvYCC之間有何區別 DeepColor增加由RGB或YCbCr色域定義的範圍內有效色彩的數目 而x v Color擴展有效範圍 限制 以使色彩的顯示達到或超過人眼所能識別的程度 過去顯示能力大多僅達到 MunsellColorCascade 定義的55 左右 而年初所包括SONY所發表的液晶電視 及三菱的背投影電視 都宣稱能就達到100 MunsellColorCascade 色域 也就是能夠達到xvYCC的標準 SONY在2006年初發表了全球第一部符合xvYCC規範的82吋液晶電視 當然這是利用RGB三色LED作為背光光源 並且配合高階影像控制電路而完成的 達到HDTV的1 920畫素 1 080畫素高精細影像顯示能力 2006年2月 三菱電機也宣佈推出利用半導體雷射作為燈源 的52吋背投電視 三菱電機利用雷射光源和DLP完成背投電視 在光機引擎上三色的雷射光源分別通過光纖 傳送到光機引擎上 再利用導向光纖的多重反射 對光波進行干擾 降低了因為雷射所出現的光干涉 所產生斑點 同樣的 色彩顯示能力上面 也可以完全支援xvYCC影像規格 使整體畫面顏色表現更為銳利 以LED作為背光光源達到xvYCC色域這兩款產品都有一個共通之處就是都以LED作為背光光源 在克服先天背光源的限制後 達到更高階的色彩顯示 那就將成為顯示器的標準配備 事實上 讓影像產品超越目前sRGB的範圍 而完全符合更寬廣色域的xvYCC標準 這已經是一項未來的研發壓力 廣色域 色度設計技術 在色度設計方面 主要基於以下兩類概念 1 增加三原色純度 藉由背光光源 例如 採用LED光源 或彩色濾光片的設計 例如 增加彩色濾光片厚度 來提高顯示器發射紅 綠 藍三原色光的純度 方式 1 的概念雖然簡單 但必須克服液晶顯示器背光光源或彩色濾光片等材料限制的問題 2 增加原色數目 藉由多原色 4原色 5原色或6原色 的組合設計方式 增大欲複製的色域範圍 方式 2 亦不失為一種有效的廣色域顯示設計方法 廣色域顯示技術可以分別從色度設計與信號設計兩方面著手 在信號設計方面 主要基於以下兩類概念 3原色擴展演算 從12bit 4081階調 中自動選擇最佳的8bit 256階調 輸出 提供正確的gamma校正多原色轉換演算 將傳統的紅 綠 藍3色濾光片變更為紅 黃綠 翠綠 藍4色 red yellowgreen emeraldgreen blue 系統內部必須進行傳統RGB影像3色信號轉換成4色信號的色彩轉換 廣色域 信號設計技術 WideGamutimplement RGB YCCconversionmatrix UnchangedSD ITU RBT 601matrixusedHD ITU RBT 709matrixusedQuantization UnchangedDefinedover8bitsFollowingformulaeusedfor8bitsYxvYCC 8 219xY 16CbxvYCC 8 224xCb 128CrxvYCC 8 224xCr 128 Opto electrictransfercharacteristics transfercurve HDMIcolor DeepColor Deepcolor 30 bit 36 bit 48 bitWidecolorgamut xvYCCcolorspace 對於 NTSC比 的色彩再現性表現的疑問在主張良好的顯示器色彩再現性的時候 會使用稱作 有多少NTSC的範圍 的數值 這其中就存在疑問 因為這個數值對於畫質的意義不大 顯示器的色彩再現範圍是 由3原色的色度來決定的 色度圖上的連接3原色的3角形內部是顯示器的色彩再現範圍 也就是可能顯示的色域 三角形的區域越大 能夠表示的色域就越廣 從而能夠表現更深更鮮豔的顏色 另外 作為影像輸出的規格電視的方式規格中有關於測色的國際提案 都清楚地記載了3原色和白色的色度 這些國際提案中 包括SMPTE EBU HDTV都是基本相同的值 比起NTSC有著更廣的色域 被稱作 有多少NTSC的範圍 數值 在XY色度圖上 是NTSC規格所表示的3角形的面積與顯示器的3原色的3角形的面積的比值 但這個數值對於畫質來說幾乎可以說是沒有意義的數值 例如 NTSC比120 的顯示器的色域與NTSC標準的顯示器相比大了2成 但是這2成與畫質完全沒關係 關於XY色度圖 能夠明確說明畫質的是 3角形的領域大的話 能夠顯示的色域較大 只能是這樣的程度 而不能用面積比來表示色彩再現性的好壞 而且 假如即使兩個擁有同樣的 有多少NTSC的範圍 數值的顯示器 也不能完全保證這兩個的色域和畫質是同等的 為何用這樣的資料來作為色彩再現性的指標是個疑問 XY色度圖是基於等色試驗這個心理物理實驗的結果 主要是追求數學上的簡潔性而得到的色度圖 XY色度圖上的距離的長短與各個顏色的對應感覺是不一致的 能夠說明此問題的例子是有名的色辨別橢圓 這個圖是為了能看出2個顏色的區別 把最小色差擴大10倍 然後表現在XY色度圖上 如果XY色度圖與每一個顏色的感覺都表示的一致的話 那麼圖上所表示的各個橢圓 在色度圖上的任何地方都會是同樣大的圓形 但是 圖一 就和所說的狀況相距甚遠 比如說 綠色的區域 即使XY色度的值不同 每個顏色的差異也是不能判斷的 與此相對 藍色的區域僅僅是XY色度的差 就能夠感受到顏色的差異 在XY色度圖上單純的進行面積的比較 對畫質來講沒什麼意義 圖二 圖一 XY色度與MacAdam色別橢圓形 原始資料 NHK放送技術研究所 資料源Microdevice 圖二 UV色度與MacAdam色別橢圓形原始資料 NHK放送技術研究所 資料源 Microdevice U V 色度圖上的比較方法的確立 目前作為色再現性的指標 還沒有能用一個數值來表示 或者是得到專家們認可的統一指標 但是 至少比起在XY色度圖上爭論 利用更換座標得到了u v 的色度圖的這種色度圖比較方法較為可行 顏色的差別在圖上是把均等距離的色度圖叫做均等色度圖 人類對顏色感覺的很複雜的 雖然不能實現完美的均等色度圖 當利用XY色度圖簡單的更換座標 就可以接近均等色度圖 CIE 國際照明委員會 1960年制定的規格 被稱為CIE1960UCS 圖中所表示的簡單的從XY色度轉化到UV色度 均等性得到很大的改善 與圖一與圖二可以看出 各個橢圓的變化相當一致 朝向較為圓形做變化 UV色度圖在這之後加入了若干的修正 作為現在 圖三 的u v 色度圖 CIE1976UCS 被廣泛應用 因此比較顯示器的色域 認為還是應該使用u v 色度圖 但是必須記住的是 這個u v 色度圖在圖上的面積比 還是不能保證對應每一個顏色的感覺 圖三 UV色度與MacAdam色別橢圓形 原始資料 NHK放送技術研究所 資料源Microdevice 數字播放時代以HDTV3為基礎 在進入數字播放的時代後 現在的節目製作都是以高畫質作為基礎的 影像內容大多數是希望以HDTV IRU RQ建議BT709 的色彩標準為基礎製作 顯示器也能用HDTV3原色來顯示的原則 因此 可以說希望在評價顯示器的色再現範圍的時候 HDTV3原色成為以這個為基礎的比較對象 HDTV3原色的色度 都是直接採用近年來大部分參照關於色再現的內容的sRGB規格 也就是sRGB規格的3原色和HDTV的3原色擁有同樣的色度 圖四 圖四 傳統NTSC與HDTV色域比較資料源 電子時報 製圖 盧慶儒 HDTV3原色也是電視FPD的色域的基礎 如上述 未來適用於電視的FPD的主要用途是能夠顯示高清晰的節目 因此 應該有的3原色的色度 也就是色域也應該把HDTV3原色作為基礎 顯示器的3原色是色度圖上占3角形的區域 能夠儘量表示大範圍的色域的話 越是能夠表現更鮮豔的顏色 因此 今後顯示器的色域比HDTV3原色越廣的話越好吧 從測試顏色的觀點來看的話 答案是no 系統的3原色和基準白色如果已決定 那麼這個系統所持有的分光感度特性在數字方面也就被定格了 這被稱為理想攝影特性 高解析攝影機的分光感度特性是以HDTV方式的理想攝像特性為基礎設計的 當照相機有理想攝影特性 顯示器也按照規格的3原色和基準白來表示的時候 正確的顏色就被還原 反過來說 離此狀態的偏差越大 色再現誤差也確大 因此 顯示器的色域 既不比HDTV3原色少也不過多 從能忠實的色彩再現的視點看 最期待的是能與BT709規格的HDTV3原色一致 廣色域化是顯示器方面的色域轉化 從這樣的論調出發 為了支持顯示器的廣色域化 可能會出現 難道就不能把HDTV方式規格的3原色更加廣色域化嗎 這樣的要求 但是從節目和顯示器的互換性這點考慮 這是不現實的 期望能夠按照廣色域顯示器的輸出入信號更換表示色域 數字播放時代已經開始了 現在的節目製作是以高解析為基礎的 很多的影像內容是HDTV規格的基礎上製作的 很多的高解析電視已經在家庭和市場上市 一部分與廣色域顯示器結合的HDTV3原色經變更後 會失去影像素材和電視接收器的相容性 從而變成了社會問題 當然顯示器的更佳廣色域是作為原則來發展的 但是 對於伴隨著廣色域化的色再現誤差 後發的廣色域顯示器是很必要的 具體的解決方法之一是 為了用適應廣色域顯示器的輸出入信號的色域表示 準備了色變換的矩陣 對輸出入資訊進行更換 例如 控制板的色域是比HDTV的BT 709更廣的AdobeRGB的時候 針對數位電視的信號輸入通過從BT709轉換到AdobeRGB來顯示到控制板上 這種時候 雖然控制板的色域是AdobeRGB 但顯示出的色域卻是BT 709 像這樣 無論是BT 709和AdobeRGB的信號都能夠正確地再現色彩 把窄色域信號變換到廣色域是可能的 反之則不可 作為對應廣色域化的規格 xvYCC 在實際存在的物體的色彩中 BT 709的色域外的高純度色彩也是存在的 xvYCC規格能夠顯示這些顏色 而且還能與BT 709的顯示器相容 xvYCC規格的信號向BT 709的顯示器輸入資料時 BT 709色域內的顏色能夠正確再現 另外 向與xvYCC規格相對應的廣色域顯示去輸入資料的話 廣色域內也能正確再現色彩 畫面的廣色域規格 xvYVV 2006年1月作為國際規格正式發佈 能夠顯示比CRT更廣的色域 此新規格對應的顯示器能夠正確顯示以前不能顯示的色彩 例如彩色度很高的橘色 翠綠色等 這種新的規格可以定義所有肉眼能見的顏色 因此可說這是今後出現的所有顯示器的對應終極規格 鮮豔色域定義的可能性 xvYCC與過去的規格相比更適合的廣色域 因為它能夠規定純度很高的3原色光源 過去 由於成為3原色光源的螢光體的特性 色純度的上限和下限被分別定在1和0上 因此 色純度的高光源即使能夠應用 但按照原來的規格也無法表現出來 針對這個問題 xvYCC規格擴大了0 1的範圍 能夠規定更高的色純度 與此相應的結果是 由光源組合成的顏色的再現範圍擴大了 把這個放在表示色的再現範圍的一般坐標系YCC空間上看的話 就可以瞭解到與過去規格相比色域的擴大情況了 過去的規格RGB系列所能表示的色域完全包括在xvYCC規格所規定的色域內 而且xvYCC規格的色域 比靜止畫面的廣色域規格標準化的範本sYCC更廣 sYCC規定範圍外的輝度信號和色差信號在xvYCC規格中也規定了 與 曼塞爾顏色幅度 相比較的話 在xvYCC的色彩空間內100 可以表示代表自然界中存在的顏色的 與此相對 sRGB的色彩空間只能表現其中的55 8 DVD等一系列軟體也相應行動 xvYCC規格化的觀念 與已經應用到數位相機 印表機等靜止畫面的廣色域規格 Sycc 基本相同 sYCC是定義在以過去的靜止畫面的色域規格sRGB為基準的擴大色域 sYCC用Exif2 2或ExifPrint的名稱在2002年成為國際規格 此後作為數碼相機和家用彩色印表機的標準被採用 最近幾乎應用到所有相關機器上 手機附帶的照相功能也使用此規格 實際上 顯示器業者已經積極地在推進xvYCC規格的標準化 其中 SONY和三菱是推進此規格的代表業者 2006年1月SONY所發表的82吋的LED背光液晶電視就是可以支援xvYCC 此外 三菱電機在2006年2月也發表了支持xvYCC採用3色半導體雷射的52吋背投電視 可以發現 期望能夠達到擴大顏色範圍的顯示器已經陸續被商品化 但是 這些產品比起從前 只不過有能夠表示的更大色域的能力 電影軟體等內容如果不與廣色域相對應的話 也是無法能發揮廣色域的特色 因為即使想要實現廣色域 由於沒有原色的相關資訊 顯示器只能使用本身的演算法來合成顏色 支援xvYCC規格的動作 不僅是消費性影像產品 包括DVD等一系列軟體和影像編輯用的軟體也開始有所動作 影像編輯用的電腦軟體 是為了在電腦上編輯家庭攝影機和照相機等影像素材的應用軟體 目前市場上的DVD軟體 與數位播放相同 都是以 BT 709 為標準 色域很窄 未來要與廣色域的xvYCC相支持只是時間問題 即使是在美國好萊塢推進所謂的DCDM DigitalCinemaDistributionMaster 規格化的數位電影 也正在定義與xvYCC匹配的廣色域 所以xvYCC作為DCDM規格的一部分來定義的話 不必再犧牲數位電影的顏色來轉換為DVD規格 CIE1931xyY 使光谱三刺激值R G B和色度坐标r g b均变为正值 CIE规定标准光源照明体A 为完全辐射体在绝对温度2856K时发出的光 标准白炽灯 近于40 60W的普通灯 照明体B 表示模拟北方天空的日光的光源 标准直射阳光 4874K 照明体C 代表相关色温大约为6774K的平均阴天日光 照明体D65 代表相关色温分别为6500K时的昼光 色温 在人工光源中 只有白炽灯灯丝通电加热和黑体的加热情况相同 其它人工光源不一定准确地与黑体加热时的温度相同 只能用光源色度与最接近的黑体的色度的色温确定光源的颜色 这样确定的色温叫相关色温 光源的显色性 光源照射到物体上 反射回来或透过去在显示颜色的能力 称为光源的显色性 把日光作为最理想的光源 将人工光源与之相比较 显示同色能力的强弱称为该人工光源的显色性 对显色性给予定量评价的指标称为显色指数 相对光谱功率分布 光 色的联系与转换 辐射功率 辐通量 单位时间由辐射面所发射 穿过某一个平面或曲面或被每一曲面或平面所接受的电磁辐射所携带的能量 单位 J s即W光谱功率密度 单位波长间隔内的辐射功率 称为光谱功率密度 光谱功率密度表示了单位波长区间内辐射能的大小 通常光源中不同波长色光的辐射能是随波长的变化而变化的 光谱密度是波长的函数 光谱密度与波长之间的函数关系称为光谱分布 光源的光谱相对能量分布 在实用上更多的是以光谱密度的相对值与波长之间的函数关系来描述光谱分布 称为相对光谱能量 功率 分布 记为S 相对光谱能量分布可用任意值来表示 但通常是取波长 560nm处的辐射能量为100 作为参考点 与之进行比较而得出的 若以光谱波长 为横坐标 相对光谱能量分布S 为纵坐标 就可以绘制出光源相对光谱能量分布曲线 主波长 自然界的每一个颜色都可以在CIE1931XYZ色度图中找到其对应的色度坐标点 由x y来描述其颜色特征 在CIE1931XYZ色度图中 将光源的色度点和样品色度点用直线相连 然后延长与光谱轨迹相交 该点处的波长即为样品色的主波长 对于品红色区颜色的主波长 由于无品红光谱色 所以用其反向延长线交点主波长的负值表示 称为补色主波长 颜色的兴奋纯度是指该颜色接近同一