Šta je raspon boja?

Razvoj LCD ekrana prošao je kroz nekoliko faza, uključujući nadogradnju pozadinskog osvjetljenja sa CCFL na LED svjetlosne trake, transformaciju tijela iz teškog u tanko, proširenje raspona boja od običnog do visokog raspona boja, te daljnji razvoj do kvantnog dot tehnologija, od nezatamnjenja do regionalnog zatamnjivanja. Stalno se poboljšava kako bi pružio bolje vizuelne efekte.

Za korisnike kao što su dizajneri koji imaju visoke zahtjeve za bojom, parametri raspona boja na ekranu su ključni. Stoga, prilikom odabira displeja, parametri raspona boja su vrlo važna stvar.

Ovaj članak će sistematski predstaviti definiciju i standarde raspona boja ekrana, istražiti različite glavne metode za poboljšanje visokog raspona boja kroz tehnologiju pozadinskog osvjetljenja i radovati se budućim izgledima tehnologije prikaza visokog raspona boja.

1. Definicija raspona boja

Gamut boja je prostor boja, boja se odnosi na boju, a gamut se odnosi na raspon, koji je zbir sve vidljive svjetlosti. Postoje dva načina da se to predstavi u dvodimenzionalnom prostoru: 1) korišćenjem x, y koordinatnog sistema (CIE 1931 neuniformni prostor hromatičnosti); 2) korišćenjem u', v' koordinatnog sistema (CIE1976 uniformni prostor hromatičnosti). Položaj označen bojom na dijagramu prostora hromatike je područje boje vidljive svjetlosti, koje je u obliku potkovice.

Dakle, šta je dijagram kromatičnosti raspona boja? Svi znamo da su crvena, zelena i plava tri primarne boje, a svaka boja koju možemo prepoznati je kombinacija tri različita spektra boja.

Godine 1931., CIE International Illumination Association predložio je dijagram hromatičnosti raspona boja CIE-XYZ, što je specifikacija boja koja se obično koristi u industriji.

CIE-XYZ dijagram kromatičnosti raspona boja pokazuje raspon svih boja koje ljudsko oko može percipirati. Horizontalne i vertikalne koordinate predstavljaju vrijednost stimulusa, a raspon boja sastoji se od prave linije i krivulje. Talasna dužina svjetlosti označena na krivulji je u nm.

CIE-1931 dijagram hromatičnosti raspona boja

Na gornjoj slici, obrnuto područje u obliku slova "U" okruženo isprekidanim linijama predstavlja raspon boja vidljiv golim okom. Trokuti okruženi s druge tri linije boja predstavljaju raspon boja koji se može obnoviti svakim standardom.

Zapravo, najnaprednija tehnologija displeja još uvijek ne može u potpunosti realizirati sve boje CIE-1931, pa prema primjeni u fotografiji, videografiji, štampi i drugim poljima, razne industrije su formulisale odgovarajuće standarde boja i odabrali određena područja u CIE-1931 dijagramu kromatičnosti raspona boja kao skale za definiranje raznih standarda raspona boja.

2. 4 uobičajena standarda raspona boja

Trenutno na tržištu općenito postoje četiri najčešća standarda raspona boja za ekran kompjuterskog monitora, a to su sRGB, NTSC, Adobe RGB i DCI-P3. Razlika je uglavnom u širini raspona pokrivenih boja.

NTSC raspon boja je prilagodio Nacionalni komitet za televizijske standarde Sjedinjenih Država 1953. godine. Svrha je bila da se prilagodi skup standarda boja za CRT TV u boji koji se upravo pojavio u to vrijeme. NTSC TV standard koji su pokrenuli je skup protokola za radio i televizijski prenos, koji se koriste u radio i televizijskim sistemima Sjedinjenih Država, Japana i drugih zemalja. Naravno, to takođe znači da se NTSC prostor boja više koristi u televizijskoj industriji.

SRGB prostor boja je prostor boja koji su zajednički razvili Microsoft i HP 1996. Zbog jake korisničke baze Windowsa, skoro svi mainstream uređaji, od PC-a i Mac-ova do kamera, skenera, štampača, projektora, itd., podržavaju sRGB. Prostor boja većine sadržaja na Internetu, uključujući tekst, slike i video zapise, takođe je zasnovan na sRGB-u.

Adobe RGB je prostor boja koji je pokrenuo profesionalni proizvođač softvera Adobe 1998. Prvobitna namjera je bila da uključi i sRGB (prostor boja koji se obično koristi u računarima) i CMYK (prostor boja koji se obično koristi u štampanju), tako da digitalne fotografije mogu ne samo da se normalno prikazuju i uređuju na računarima, već se i štampaju sa ispravnim bojama bez gubitaka. Adobe RGB pokriva širi raspon boja od sRGB-a i favorizira ga dizajneri, tako da se široko koristi u profesionalnoj fotografiji i oblastima postprodukcije.

DCI-P3 je prostor boja koji se koristi u digitalnim bioskopima, pa se često promoviše kao "prostor boja za film". To je standard raspona boja kojim dominira ljudsko vizualno iskustvo, koji odgovara punom rasponu boja koji se može prikazati u filmskim scenama što je više moguće, i ima širi raspon crveno-zelenih sistema. Trenutno se široko koristi u Apple proizvodima, pa ako koristite MAC, pokušajte odabrati monitor s visokom DCI-P3 pokrivenošću boja kako biste postigli dobre rezultate.

Rec. 2020 je standard široke palete boja pogodan za HDTV i buduće 4K televizore.

3. Kako odabrati ekran prema rasponu boja?

Adobe RGB je standard za raspon boja koji je pokrenuo Adobe. Za korisnike u industriji za uređivanje fotografija, ocenjivanje boja, uređivanje videa, štampanje i izdavaštvo, kao i korisnike sa visokim zahtevima za boje, možete obratiti više pažnje na prikaz raspona boja Adobe RGB vrednosti.

Standard sRGB raspona boja je definicija predložena za računarske eksterne uređaje. Za uobičajeno kancelarijsko i web pregledavanje, samo kupite uređaje sRGB gamuta boja.

NTSC, kao TV standard, takođe ima najširi raspon boja među tri. Tako se praktičari radio, televizijske i filmske i televizijske industrije među korisnicima monitora uglavnom mogu pozvati na njene vrijednosti. U industriji LCD ekrana s tekućim kristalima, obično se mjeri u odnosu na standard NTSC raspona boja.

DCI-P3 raspon boja je pogodan za filmske i televizijske praktičare.

Četvrto, faktori koji utiču na veličinu raspona boja

Dva direktna faktora koja utiču na veličinu raspona boja: filter u boji (CF) koji se koristi na LCD staklu; dizajn pozadinskog osvetljenja.

Remiksuje ga R/G/B nakon transmitantnog CF-a. Različiti modeli OC-a koriste različite filtere u boji, što zahtijeva od nas da koristimo različite površine LED bijele svjetlosti za podešavanje koordinata boje bijele tačke na LCD ekranu.

Dizajn pozadinskog osvjetljenja zahtijeva da vrh spektra LED bijelog svjetla RGB bude blizak vrhuncu RGB filtera CF-a, a u isto vrijeme, širina polutalasa RGB tri boje je što je moguće uža kako bi se smanjio unakrsni efekat RGB, kako bi se dobila veća vrijednost raspona boja.

Pet uobičajenih metoda za poboljšanje raspona boja

Nakon što je LCD staklo potvrđeno, CF je također fiksiran. Ključni faktor za poboljšanje raspona boja LCD ekrana je pozadinsko osvjetljenje. U dizajnu pozadinskog osvjetljenja postoje dva načina za poboljšanje raspona boja:

LCD tečni kristal sam po sebi ne prikazuje slike. Razlog zašto se slike mogu vidjeti je to što se tekućim kristalima moraju dodati električni signali i potrebno je pozadinsko osvjetljenje. U strukturi stakla od tečnog kristala, na raspon boja utiče filter boja (Filter boje, skraćeno CF), koji se sastoji od tri filtera: crvenog, zelenog i plavog. Samo izvori svjetlosti sa spektrom blizu filtera mogu proći kroz filter. Nakon što LED bijelo svjetlo prođe kroz CF, dobiva se novo miješano bijelo svjetlo.

1. Koristite LED diode visokog raspona boja da poboljšate raspon boja

Bijelo svjetlo LED sa običnim rasponom boja sastoji se od plavog svjetlosnog čipa + Yag praha, a NTSC raspon boja je oko 72%. Postoji mnogo načina da se realizuje LED širok spektar boja. Slijedi poređenje odgovarajućih rješenja, pogledajte sliku ispod.

Čip + zeleni prah + novo rješenje crvenog praha, ključ za postizanje visoke palete boja LED leži u odabiru parametara kao što su vršna vrijednost i polutalasna širina praha u boji. Spektar praha boje je odabran tako da odgovara spektru filtera u boji, a širina polutalasa spektra emisije je uska, kako bi se efektivno poboljšao raspon boja LED dioda.

Ovdje se fokusiramo na novi crveni prah KSF. KSF, KGF i KTF su svi fluoridni fosfori, od kojih je KSF kubni kristal, a KGF i KTF su heksagonalni kristali. Novi crveni prah (KSF) je kalijev fluorosilikat pobuđen tetravalentnim manganom, koji se široko koristi u LED diodama visokog spektra boja. KSF fosfori su higroskopni i lako se oksidiraju.

Na visokim temperaturama lako prolaze kroz reverzibilne kemijske reakcije s vodom, a boja rascjepa mijenja se od narančaste do smeđe. Svjetlina fluoridnih fosfora će se u velikoj mjeri smanjiti u uvjetima visoke temperature, a može se vratiti u normalu nakon povratka na normalnu temperaturu. Zbog karakteristika fluoridnih fosfora, uslovi njihovog skladištenja su vrlo strogi, te je potrebno izbjeći oštećenje praha temperaturom i vlažnošću; Tokom procesa nanošenja potrebni su materijali sa dobrom nepropusnošću i odvođenjem toplote, tako da LED nosač i ljepilo moraju biti ciljano odabrani.

2. Koristite kvantne tačke za poboljšanje raspona boja

Kvantne tačke su poluvodički nanokristali, a njihove glavne komponente su: atomi cinka, kadmijuma, selena i sumpora. Kvant ograničava područje elektrona i rupa, dajući kvantnim tačkama diskretnu strukturu energetskog nivoa. Kvantne tačke emituju obojenu svetlost kada su stimulisane svetlošću ili strujom. Različite veličine kvantnih tačaka će uzrokovati da se spektar kvantnih tačaka pobuđuje da bude u različitim pojasevima. Veličina ili različite komponente kvantnih tačaka mogu se podesiti prema potrebama, tako da kvantne tačke emituju jedan i simetričan spektar.

Glavne karakteristike kvantnih tačaka su sljedeće: nanokristali s veličinom čestica od 1 do 10 nm; hemijske reakcije s vodom i kisikom će uzrokovati neuspjeh; mogu emitovati svjetlost određene frekvencije pod djelovanjem struje ili svjetlosti, a neorganski luminiscentni materijali su stabilniji od organskih luminiscentnih materijala i imaju veću svjetlosnu efikasnost; luminescentna boja je jednostruka i čista, a širina polutalasa je ultra uska (manja ili jednaka 35 nm); praktična primjena je vrlo operativna, a različite boje svjetlosti mogu se emitovati jednostavnom promjenom veličine kvantnih tačaka.

Iz perspektive životne sredine, kvantne tačke su podeljene u dva tipa: kadmijumske kvantne tačke i kvantne tačke bez kadmijuma. Trenutno, kadmijumske kvantne tačke su superiornije od kvantnih tačaka bez kadmijuma u rasponu boja i svetlosnoj efikasnosti, a cena kvantnih tačaka koje sadrže kadmijum je relativno niska u pogledu troškova dizajna pozadinskog osvetljenja visokog raspona boja. Sadržaj kadmijuma u komponentama kvantnih tačaka je relativno nizak i spada u okvire propisa o zaštiti životne sredine, pa se kvantne tačke koje sadrže kadmijum široko koriste u industriji; Kvantne tačke bez kadmijuma su bezopasne i ekološki prihvatljive, a njihov proboj će biti sljedeći pravac razvoja kvantnih tačaka.

U oblasti tehnologije displeja, glavne primene kvantnih tačaka uključuju dva aspekta: na osnovu elektroluminiscentnih svojstava kvantnih tačaka, razviti tehnologiju displeja svetlećih dioda kvantnih tačaka, odnosno QLED; na osnovu fotoluminiscentnih svojstava kvantnih tačaka, prave kvantne tačke u kvantne filmove ili difuzione ploče kvantnih tačaka i primenjuju ih na tehnologiju pozadinskog osvetljenja visokog spektra boja. Kada se kvantne tačke koriste u LED ambalaži, teško je riješiti probleme disipacije topline i barijere vode i kisika. Kada se nanese na membrane i difuzijske ploče, efekat prikaza je bolji, a pouzdanost jača.

Šesto, izgledi za tehnologiju pozadinskog osvjetljenja visokog raspona boja

Rezolucija i raspon boja najintuitivniji su osjećaji korisnika o uređaju za prikaz. Trenutno, 4K/8K je u određenoj mjeri zadovoljio potrebe korisnika za jasnoćom, a raspon boja će biti vruća tačka koju će korisnici sljedeće slijediti.

Poboljšanje raspona boja omogućava ljudima da intuitivnije razumiju mogućnosti prikaza u boji uređaja, što uvelike poboljšava senzorno iskustvo korisnika. Sa razvojem društva i poboljšanjem materijalnog nivoa, potraga korisnika za elektronskim proizvodima takođe se stalno poboljšava. U narednih nekoliko godina, udio visokog raspona boja nastavit će se povećavati, a era prikaza visokog raspona boja mogla bi biti uvedena.

发送反馈