前言
你可能常在评测中见到这样一幅图。
一横一竖,一个马蹄形,中间一个三角形。
这什么玩意儿?
旁人告诉你,这图用来表示『色彩的范围』,马蹄形是『人眼』可识别的色彩范围,三角形是『设备』可表现或处理的色彩范围,或者人为制定的『色域标准』。
没错,『色域』(Color Gamut)就是色彩的范围。
色彩模型
怎么描述一种颜色?
赤橙黄绿青蓝紫——似乎有点不妥。
你口中的『浅红』,可能别人眼中『粉红』,你眼中的『深红』,别人可能会当做其他颜色。
其实还有更为精确的方法,比如把一个颜色拆分为比例不同的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。
也可以拆分为青色(C)、洋红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)。
每一种拆分方法,就是一种『色彩体系』(Color System),一种『色彩模型』(Color Model)。拆分为红、绿、蓝的就是『RGB 色彩模型』,拆分为青、洋红、黄和黑的就是『CMYK 色彩模型』。
此外,常见的色彩模型还有 HSL、HSV、YIQ、YUV 等等。
有了拆分方法,添加具体条件,就可以得到具体结果,『色彩模型』具体化的结果便是『色彩空间』(Color Space)。
一种方法可以产生多种结果,一种『色彩模型』可以产生多种『色彩空间』,比如上面提到的『RBG 色彩模型』,就可以产生『sRGB 色彩空间』、『Adobe RGB 色彩空间』等等,应用十分广泛。
『CMYK 色彩模型』就可以产生『Japan Color 2001 Coated 色彩空间』、『US web Coated(SWOP) 色彩空间』等等,多用于出版和印刷业。
以上几个概念的关系,用一种有失严谨的方式来解释就是:一种『色彩体系』对应一种『色彩模型』,色彩模型只有确定了『色域』(色彩的范围),才能产生『色彩空间』。
这几个概念经常混用,为求方便,我们在后面得讨论中将『色彩体系』和『色彩模型』统称为『色彩模型』,『色彩空间』和『色域』统称为『色域』。
人眼的色域
就目前而言,人眼的色域比大多数设备的色域宽广得多。
所以通常把人眼的色域作为基准,人为定制的『色域标准』和各种『设备的色域』都摆在上面比较。
人眼的色域怎么表示?1931 年的国际照明委员会 (CIE)画了个图:
此图名为『CIE 1931 xy 色度图』,颜色用坐标来表示,彩色的『马蹄形』或『倒 U 形』区域就是肉眼可见的颜色范围。
后来又出了几次更新版,如『CIE 1976 u'v'』、『CIE 1976 a'b'』,不过 1931 年这一版至今依然常见。
几种坐标系相互之间可以转换,分辨方法就是看坐标轴的符号。
色域的标准
人眼有人眼的色域,机器有机器的色域,为了色彩的兼容和统一,人们制定了色域的标准。
人世变迁,技术更迭,色彩的旧标准还没绝迹,新标准就层出不穷,加之不同领域各有其要求,人为制定的色域标准用『混乱』两字来形容并不为过。
最初的色域标准来自『电视制式』,电视制式通常包含多项规定,色域只是其中一项。
模拟电视时代,NTSC、PAL 和 SECAM,三大制式称雄。
北美、日本采用『NTSC 制式』(美国国家电视系统委员会),常被人提到的『NTSC 色域』其实是『NTSC 1953 色域』,也就是 NTSC 在 1953 年制定的彩色电视色域标准。
我国和欧洲的模拟电视采用『PAL 制式』,其色域标准和 SECAM 制式一样,都是 EBU(欧洲广播联盟)色域。
名存实亡的 NTSC 色域
你会好奇,各式评测中经常能见到 NTSC 色域,为啥说它名存实亡?
朋友们,不是嫌它老旧,而是 NTSC 色域在诞生之初就太不合理,几乎没有多少内容和设备真正的采用它。
后来『电视制造商』和『内容提供商』采用的是『SMPTE』(美国电影电视工程师协会)制定的『SMPTE - C 色域』。
之后数码电视、高清电视、数码相机、高清投影种种设备陆续出现,色域标准也换了又换。就目前而言,常见的色域标准有:
高清电视(HDTV)使用的『Rec.709 色域』(全称为ITU - R BT.709)。
大部分电视、显示器、相机、打印机、扫描仪使用的『sRGB 色域』,其色彩范围等同于 『Rec.709 色域』。
商用打印机和印刷机则使用『CMYK 色彩模型』下属的色域,如『Japan Color 2001 Coated』、『US web Coated(SWOP)』。
专业图像领域使用的『Adobe RGB 色域』 ,数字影院投影使用的 『DCI - P3 色域』。
UHDTV(超高清电视)使用的 Rec.2020(全称为 ITU - R BT.2020)。
最后
『NTSC 制式』广为流传,『NTSC 色域』却名存实亡,可以这么说,从『NTSC 色域』诞生起,就没有多少内容和设备真正买它帐。
有趣的是,不少评测依然把它当做参考标准,纷纷标『xx% NTSC 色域』。
实际上对『PC 显示器』来说,真正值得关注应当是『Rec.709 /sRGB 色域』和『Adobe RGB 色域』。
对于『电视』来说,真正值得关注应当是『DCI - P3 色域』和『Rec.2020 色域』或者范围更大的色域。
不少专注于电视评测的机构,早已不关注『NTSC 色域』,评测项目中只有『DCI - P3』 或 『Rec.2020』,如 美国的『rtings.com』,英国的『hdtvtest.co.uk』。
主要信息来源
书籍:Handbook of Visual Display Technology - Janglin Chen, Wayne Cranton, Mark Fihn
书籍:LCD lightings - Shunsuke Kobayashi、Shigeo Mikoshiba、Sungkyoo Lim
书籍:Real World Color Management - Bruce Fraser、Chris Murphy、Fred Bunting
文章:Display Color Gamuts Shoot-Out NTSC to Rec.2020 - Dr. Raymond M. Soneira
网址:www.displaymate.com/Display_Color_Gamuts_1.htm
文章:显示正确色彩至关重要: 了解液晶显示器的色域 - 艺卓
网址:www.eizo.com.cn/global/library/basics/lcd_monitor_color_gamut
文章:关于颜色 - Adobe
网址:helpx.adobe.com/cn/illustrator/using/color.html
文章:UI 设计知识库 [01] 色彩 · 理论 - NULLICE
网址:styletin.com/archives/535
文章:色域的概念 - 尹国冰
网址:yinguobing.com/color-gamut/#respond
文章:The Pointer's Gamut - tftcentral
网址:www.tftcentral.co.uk/articles/pointers_gamut.htm
文章:SRGB VS. ADOBE RGB 1998 - cambridgeincolour
网址:www.cambridgeincolour.com/tutorials/sRGB-AdobeRGB1998.htm