Είναι σημαντικό να μην συγχέεται η χρωματική γκάμα (χρωματικός χώρος) και ο όγκος χρώματος. Με απλά λόγια, ενώ η γκάμα χρωμάτων είναι το εύρος των χρωμάτων που μπορεί να αναπαράγει η τηλεόρασή σας, ο όγκος χρώματος είναι ο αριθμός των χρωμάτων που μπορούν να εμφανιστούν με διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας.
Πριν κάνουμε μια βαθιά βουτιά, σκεφτείτε το εξής: Γιατί ένα μήλο φαίνεται κόκκινο; Είναι επειδή αντανακλά τα κόκκινα μήκη κύματος του φωτός ενώ απορροφά άλλα. Τώρα, μεταφράστε το αυτό σε μια οθόνη τηλεόρασης. Η τηλεόρασή σας πρέπει να εκπέμπει φως στα σωστά μήκη κύματος για την ακριβή αναπαράσταση των χρωμάτων.
Ίσως έχετε παρατηρήσει ότι όταν η φωτεινότητα της οθόνης είναι χαμηλή, ο αριθμός των χρωμάτων εμφανίζεται μικρός, αλλά ο αριθμός των χρωμάτων γίνεται μεγαλύτερος καθώς αυξάνεται η φωτεινότητα. Αν όμως ρυθμίσετε τη φωτεινότητα στο μέγιστο, τα χρώματα θα ξεθωριάσουν.
Αυτό συμβαίνει επειδή ο όγκος του χρώματος εξαρτάται από άλλους παράγοντες: πρώτα απ’ όλα, αυτό είναι το εύρος του χρώματος. Αλλά η φωτεινότητα και η αντίθεση παίζουν επίσης τον ρόλο τους.
Έτσι, ο όγκος χρώματος είναι η παράγωγος άλλων παραμέτρων απεικόνισης. Και επομένως, όσο πιο φωτεινή είναι η οθόνη και όσο ευρύτερη είναι η χρωματική της γκάμα, τόσο πιο βαθύς θα είναι ο όγκος χρώματος.
Εμπλεκόμενες διαστάσεις: (πλάτος x ύψος) και το βάθος (φωτεινότητα).
Αντιπροσωπεύει τον τρόπο με τον οποίο μια τηλεόραση ή οθόνη αναπαράγει τα χρώματα σε διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για το περιεχόμενο HDR, το οποίο απαιτεί ακριβή χρωματική ακρίβεια σε διάφορα επίπεδα φωτεινότητας.
Όγκος χρώματος, χρωματική γκάμα και βάθος χρώματος
Η γκάμα χρωμάτων (ή χρωματικός χώρος) είναι το εύρος των χρωμάτων που μπορεί να αναπαράγει η τηλεόραση. Μερικές φορές ορίζεται ως ο αριθμός των χρωμάτων, αλλά αυτό είναι λίγο λανθασμένο, καθώς το χρώμα είναι το φάσμα.
Η γκάμα χρωμάτων μπορεί να αναπαρασταθεί ως κόκκινος, πράσινος και μπλε χώρος. Οι συνδυασμοί αυτών των πρωταρχικών χρωμάτων δημιουργούν τα άλλα χρώματα, τις αποχρώσεις, τις αποχρώσεις και τους τόνους τους.
Ας ρίξουμε μια ματιά σε αυτόν τον χρωματικό χώρο CIE 1931. Αναπαριστά τα χρώματα στο μέγιστο κορεσμό τους. Ανάλογα με την ποιότητά του, μπορούμε να ορίσουμε διαφορετικούς χώρους που μπορεί να αναπαράγει η οθόνη μας: Rec.709, sRGB, DCI-P3 και Rec. 2020.
Αλλά τώρα, ας ρίξουμε μια ματιά στο πώς τα διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας θα επηρεάσουν αυτό το εύρος. Οι χρωματικές περιοχές για διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας τοποθετούνται από εκείνη με τη χαμηλότερη φωτεινότητα (στα αριστερά) έως την υψηλότερη φωτεινότητα (στα δεξιά).
Ας δούμε πώς η φωτεινότητα επηρεάζει τον όγκο του χρώματος. Μπορούμε να δούμε ότι το εύρος των χρωμάτων υποβαθμίζεται όταν η φωτεινότητα είναι χαμηλή (ο χρωματικός χώρος RGB γίνεται πολύ φτωχότερος, σε τερματικό επίπεδο φωτεινότητας, υποβαθμίζεται σε σχεδόν 3 βασικά χρώματα).
Φυσικά, η παραπάνω εικόνα δεν είναι ακριβής και ακριβής (καθώς δεν μπορείτε να έχετε μια τέτοια διάταξη στη διαφορά φωτεινότητας σε μια πραγματική τηλεόραση). Παρόλα αυτά, σας δίνει τη βασική κατανόηση – αν η τηλεόραση δεν υποστηρίζει υψηλό όγκο χρωμάτων, τα χρώματα θα υποβαθμιστούν σε επίπεδα μέγιστης και χαμηλής φωτεινότητας. Αν είναι πολύ χαμηλά, τα χρώματα δεν μπορούν να ξεχωρίσουν. Πολύ φωτεινά, και κινδυνεύουν να ξεπλυθούν. Σε υψηλά επίπεδα φωτεινότητας, η εικόνα λευκαίνει, χάνοντας τη ζωντάνια και τη λεπτομέρειά της. Αντίθετα, σε χαμηλότερα επίπεδα, η εικόνα γίνεται θολή. Μια κακή οθόνη τηλεόρασης συμπεριφέρεται με τον ίδιο τρόπο.
Το βάθος χρώματος
Τώρα, ας μιλήσουμε για το βάθος χρώματος. Το βάθος χρώματος δεν έχει να κάνει με το εύρος των χρωμάτων- αυτό δεν έχει καμία σχέση με αυτό. Το βάθος χρώματος λειτουργεί όπως όταν προσπαθείτε να μεγεθύνετε μια εικόνα. Εάν το μέγεθος είναι αρκετά μεγάλο, η σμίκρυνση δεν θα έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια ποιότητας. Ή αρχίζει να δείχνει μεμονωμένα τετράγωνα ή pixels; Κάθε ένα από αυτά τα εικονοστοιχεία έχει ένα χρώμα, σωστά; Το πόσο πλούσια και ποικίλα μπορούν να είναι αυτά τα χρώματα καθορίζεται από το βάθος χρώματος.
Το βάθος χρώματος καθορίζεται από τις αποχρώσεις για κάθε χρώμα (κόκκινο, πράσινο και μπλε), τον αριθμό των διαφορετικών παραλλαγών κάθε χρώματος. Για μια εικόνα 8-bit, αυτό ορίζεται ως το 2 σε δύναμη 8, οπότε κάθε χρώμα έχει 256 διαφορετικές αποχρώσεις. Τα 24-bit και τα 8-bit είναι τα ίδια. καθώς και τα 10-bit και τα 30-bit (το βάθος χρώματος 8-bit ή 10-bit δίνεται για ένα κανάλι, ενώ όταν λέμε 24-bit ή 30-bit, λαμβάνουμε υπόψη όλα τα κανάλια βάσης).
- Τα 8-bit προσφέρουν 256 αποχρώσεις του κόκκινου, του πράσινου και του μπλε. Αν κάνετε τους υπολογισμούς, αυτό σημαίνει 16,7 εκατομμύρια χρώματα (256 x 256 x 256 x 256).
- Τα 10-bit, από την άλλη πλευρά, ανεβάζουν την ανάλυση σε 1,07 δισεκατομμύρια χρώματα.
Λαμβάνοντας υπόψη ότι το μάτι μας μπορεί να αναγνωρίσει μόνο περίπου 10 εκατομμύρια χρώματα, είναι λιγότερο πιθανό να δείτε τη μεγάλη διαφορά μεταξύ 8-bit και 10-bit βάθους χρώματος.
Όσον αφορά όμως τη συσχέτιση μεταξύ βάθους χρώματος και όγκου χρώματος, δεν υπάρχει άμεση συσχέτιση. Μπορείτε να δείτε τον όγκο χρώματος ως τα όρια και το βάθος χρώματος ως το εσωτερικό γέμισμα. Ενώ το υψηλότερο βάθος χρώματος ενισχύει το χρώμα με περισσότερες αποχρώσεις, δεν ωθεί τα όρια στους νέους χρωματικούς χώρους: το βάθος χρώματος διαφημίζει ενδιάμεσες αποχρώσεις.
Αντίθεση
Ο λόγος αντίθεσης – η διαφορά μεταξύ του πιο σκοτεινού μαύρου και του πιο φωτεινού λευκού που μπορεί να εμφανίσει μια τηλεόραση – προσθέτει ένα άλλο επίπεδο πολυπλοκότητας. Μια τηλεόραση με υψηλό λόγο αντίθεσης μπορεί να αναδείξει λεπτότερες λεπτομέρειες στις σκιές και τα φωτεινά σημεία, ενισχύοντας περαιτέρω τον όγκο των χρωμάτων.
Αυτό το τεράστιο εύρος φωτεινότητας είναι ο καμβάς πάνω στον οποίο ζωγραφίζονται τα χρώματα. Ο καμβάς περιορίζεται χωρίς επαρκή αντίθεση, συμπιέζοντας έτσι τον όγκο των χρωμάτων.
Καθώς αυξάνεται η αντίθεση, το εύρος φωτεινότητας διευρύνεται, προσφέροντας μια παιδική χαρά για περισσότερα χρώματα σε διάφορα επίπεδα φωτεινότητας. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για σκηνές με πολύπλοκο φωτισμό – ένα ηλιόλουστο τοπίο την αυγή ή η λάμψη των φώτων της πόλης σε έναν λυκόφως ουρανό.
Μια οθόνη με χαμηλή αντίθεση θα φαίνεται επίπεδη, ανεξάρτητα από τις χρωματικές της δυνατότητες. Ακόμα και αν θεωρητικά μπορεί να καλύψει μια ευρεία γκάμα χρωμάτων, χωρίς μια ισχυρή αντίθεση για να την υποστηρίξει, το βάθος και ο πλούτος της σκηνής υπολείπονται.
Φανταστείτε έναν καλλιτέχνη με δύο σετ παλέτες χρωμάτων. Η πρώτη παλέτα έχει μια τεράστια γκάμα χρωμάτων, αλλά όλα έχουν παρόμοιο, υποτονικό τόνο. Η δεύτερη παλέτα, ενώ έχει τα ίδια χρώματα, προσφέρει σε κάθε απόχρωση διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας και σκοτεινότητας.
Με τη βαθύτερη αντίθεση, η δεύτερη παλέτα επιτρέπει στον καλλιτέχνη να δημιουργήσει μια σκηνή με βάθος, σκιές, ανταύγειες και περίπλοκες αποχρώσεις. Ο χρωματικός όγκος εδώ αξιοποιείται πλήρως, χάρη στο ευρύτερο εύρος της αντίθεσης.
Όγκος χρώματος και HDR
HDR και όγκος χρώματος σχετίζονται άμεσα. Το Υψηλό Δυναμικό Εύρος, όπως υποδηλώνει το όνομά του, προσφέρει ένα ευρύτερο εύρος μεταξύ των πιο σκοτεινών σκούρων και των πιο φωτεινών χρωμάτων μιας εικόνας. Οι παραδοσιακές οθόνες υποφέρουν από περιορισμένο δυναμικό εύρος, αποτυγχάνοντας συχνά να αποδώσουν τις λεπτές αποχρώσεις μιας ανατολής ή τις βαθιές σκιές μιας φεγγαρόφωτης νύχτας.
Για την αναπαραγωγή όλων αυτών, οι τηλεοράσεις HDR θα πρέπει να έχουν μεγάλο χρωματικό όγκο, ώστε να μπορούν να απεικονίζουν σωστά το υψηλό δυναμικό εύρος.
Μάθετε λεπτομερώς για την τηλεόραση HDR.
Όπως είπε, ο όγκος χρώματος μετράει κατά πόσο μπορούν να αναπαραχθούν διαφορετικά χρώματα σε διάφορα επίπεδα φωτεινότητας, οπότε μια τηλεόραση με καλό όγκο χρώματος μπορεί να σας δείξει περισσότερες λεπτομέρειες.
Εάν μια τέτοια τηλεόραση υποστηρίζει HDR και παρακολουθείτε περιεχόμενο HDR, θα κρυπτογραφήσει τα μεταδεδομένα της και θα αναπαράγει πιο ακριβή χρώματα. Οι περισσότερες τηλεοράσεις που υποστηρίζουν HDR διαθέτουν οθόνες με μεγάλο όγκο χρωμάτων, καθώς χωρίς οθόνη υψηλής ποιότητας, η κρυπτογράφηση των μεταδεδομένων HDR και η προσπάθεια προβολής του περιεχομένου δεν θα λειτουργήσει.
Έγχρωμος όγκος και διαφορετικές οθόνες: ΟΘΌΝΗ: LED, OLED, QLED
Αν και ο όγκος χρώματος δεν σχετίζεται άμεσα με τον τύπο της οθόνης, εξαρτάται από αυτόν. Καθώς ο όγκος χρώματος είναι ο χρωματικός χώρος με διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας, επηρεάζεται από τον τύπο οπίσθιου φωτισμού και την τεχνολογία εκπομπής που χρησιμοποιεί η οθόνη.
- Οθόνες LED
Οι παραδοσιακές τηλεοράσεις LED, οι οποίες στην πραγματικότητα είναι πάνελ LCD που φωτίζονται από LED, αποτελούν εδώ και καιρό το “άλογο” της αγοράς οθονών. Όσον αφορά τον όγκο των χρωμάτων, οι οθόνες LED μπορούν να καλύψουν μια αξιοπρεπή γκάμα χρωμάτων. Ωστόσο, συχνά δυσκολεύονται με το βαθύ μαύρο και τη μέγιστη φωτεινότητα λόγω του συστήματος οπίσθιου φωτισμού τους. Ολόκληρο το πάνελ φωτίζεται, γεγονός που οδηγεί σε λιγότερο ακριβή έλεγχο των μεμονωμένων περιοχών φωτεινότητας. Κατά συνέπεια, η ικανότητά τους να αναπαριστούν χρώματα σε διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας είναι καλή αλλά όχι αστρική.
- Οθόνες OLED
Ένα άλμα από τις LED, οι OLED εκπέμπουν φως οργανικά όταν τις διαπερνά ρεύμα. Αυτή η μοναδική ιδιότητα επιτρέπει σε κάθε εικονοστοιχείο να εκπέμπει το δικό του φως, καταργώντας την ανάγκη για οπίσθιο φωτισμό. Τι σημαίνει αυτό για τον όγκο των χρωμάτων; Δραματικά βαθιά μαύρα, για αρχή, αφού τα μεμονωμένα εικονοστοιχεία μπορούν να απενεργοποιηθούν εντελώς. Οι OLED διαθέτουν επίσης ευρεία γκάμα χρωμάτων. Ωστόσο, η μέγιστη φωτεινότητά τους είναι γενικά χαμηλότερη από εκείνη των QLED, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει την απόδοσή τους στα ανώτερα κλιμάκια φωτεινότητας. Στο φάσμα του χρωματικού όγκου, υπερέχουν στην προβολή ζωντανών χρωμάτων σε χαμηλότερα επίπεδα φωτεινότητας.
- Οθόνες QLED
Οι QLED είναι ουσιαστικά τηλεοράσεις LED που έχουν ενισχυθεί με κβαντικές τελείες – σωματίδια ημιαγωγών σε μέγεθος νανο που ενισχύουν δραματικά τη φωτεινότητα και το χρώμα. Όταν πρόκειται για όγκο χρωμάτων, οι QLED λάμπουν έντονα. Τα εικονοστοιχεία είναι κατασκευασμένα με υλικά που έχουν καλύτερη μετάδοση φωτός και επιλεκτικότητα ροής χρώματος. Τέτοιες τηλεοράσεις μπορούν να προβάλλουν μια εικόνα με βάθος 10 bit. Επιτυγχάνουν εντυπωσιακές κορυφές φωτεινότητας, ξεπερνώντας μερικές φορές τις OLED σε αυτόν τον τομέα. Σε συνδυασμό με μια ευρεία γκάμα χρωμάτων, αυτή η φωτεινότητα σημαίνει ότι μπορούν να απεικονίσουν μια τεράστια ποικιλία χρωμάτων τόσο σε χαμηλά όσο και σε υψηλά επίπεδα φωτεινότητας. Ωστόσο, δεδομένου ότι εξακολουθούν να χρησιμοποιούν ένα σύστημα οπίσθιου φωτισμού, δεν μπορούν να επιτύχουν την άπειρη αντίθεση και το βαθύ μαύρο των OLED.
Πώς να αξιολογήσετε και να ελέγξετε τον όγκο χρώματος
Για να ελέγξουμε τον όγκο των χρωμάτων, θα χρειαστούμε ένα χρωματόμετρο, ένα φωτόμετρο φάσματος και έναν τρόπο για να προβάλουμε εικόνες με διαφορετική φωτεινότητα στην τηλεόρασή σας.
Όπως είπα, ο όγκος χρώματος εξαρτάται από τη γκάμα χρωμάτων (χρωματικός χώρος). Δεν υπάρχει λόγος να εξετάσετε τον χρωματικό χώρο Rec. 709, καθώς οι περισσότερες σύγχρονες τηλεοράσεις τον καλύπτουν πλήρως, οπότε υπάρχει λόγος να εξετάσετε τον DCI P-3 και τον Rec.2020.
Πρέπει να αλλάξουμε τη φωτεινότητα της τηλεόρασης και να μετρήσουμε το διαθέσιμο εύρος χρωμάτων σε διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας. Αυτό θα μας δώσει πολλές περιοχές χρωμάτων για διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας και ο συνδυασμός τους θα είναι ο όγκος χρώματος. Μπορούμε να τον εκφράσουμε ως το % του χρωματικού χώρου που μπορούν να αναπαράγουν οι οθόνες της τηλεόρασης σε διαφορετικά επίπεδα φωτεινότητας.
Από το 2016, η UHD Alliance έχει υιοθετήσει την απαίτηση ότι οι τηλεοράσεις υψηλής ποιότητας με ανάλυση UHD πρέπει να καλύπτουν τουλάχιστον το 90% του χρωματικού χώρου DCI-P3. Αλλά αυτό είναι ένα ποσοστό για το χρωματικό εύρος, όχι για τον όγκο των χρωμάτων, οπότε ακόμη και σήμερα, οι τηλεοράσεις, ακόμη και αν έχουν παρόμοιο χρωματικό εύρος, μπορεί να διαφέρουν σημαντικά όσον αφορά τον όγκο των χρωμάτων.
Ποιος ελέγχει τον όγκο χρώματος DCI-P3 στις τηλεοράσεις
Ο κατασκευαστής μπορεί να γράψει ότι η τηλεόραση υποστηρίζει DCI-P3 (καθώς και οποιαδήποτε άλλη χρωματική περιοχή), αλλά αυτό δεν είναι απολύτως σωστό. Ως εκ τούτου, ανεξάρτητοι οργανισμοί μπορούν να ελέγξουν αν το προϊόν συμμορφώνεται με το πρότυπο. Ένας τέτοιος οργανισμός είναι το Ινστιτούτο VDE, το οποίο ασχολείται με την πιστοποίηση προϊόντων.
