Fontos, hogy ne keverjük össze a színskálát (színteret) és a színmennyiséget. Egyszerűbben fogalmazva, míg a színskála a televízió által reprodukálható színtartomány, addig a színtérfogat a különböző fényerősségszintek mellett megjeleníthető színek száma.
Mielőtt elmélyülnénk, gondoljunk erre: Miért piros az alma? Azért, mert visszaveri a vörös hullámhosszú fényt, míg másokat elnyel. Most fordítsuk le ezt egy TV-képernyőre. A televíziónak a pontos színmegjelenítéshez a megfelelő hullámhosszúságú fényt kell kibocsátania.
Talán már észrevette, hogy amikor a képernyő fényereje alacsony, a színek száma kevésnek tűnik, de a színek száma a fényerő növekedésével egyre szélesebb lesz. Ha azonban a fényerőt maximálisra állítja, a színek elhalványulnak.
Ez azért van, mert a színmennyiség más tényezőktől is függ: először is, ez a színtartomány. De a fényerő és a kontraszt is szerepet játszik.
A színmennyiség tehát a többi megjelenítési paraméter származéka. Ezért minél világosabb a kijelző és minél szélesebb a színskála, annál mélyebb a színtérfogat.
Érintett dimenziók: Ez magában foglalja a színtartományt (szélesség x magasság) és a mélységet (fényerő).
Azt jelzi, hogy a TV vagy a kijelző hogyan adja vissza a színeket különböző fényerősségszinteken. Ez különösen fontos a HDR-tartalmak esetében, amelyek pontos színpontosságot követelnek meg a különböző fényerőszinteken.
Színmennyiség, színskála és színmélység
A színskála (vagy színtér) a TV által reprodukálható színtartomány. Néha a színek számaként határozzák meg, de ez egy kicsit helytelen, mivel a szín a színspektrum.
A színskála vörös, zöld és kék térként ábrázolható. Ezen alapszínek kombinációi hozzák létre a többi színt, azok árnyalatait, árnyalatait és tónusait.
Vessünk egy pillantást erre a CIE 1931 színtérre. Ez a színeket a maximális telítettségüknél ábrázolja. Minőségétől függően különböző színtereket határozhatunk meg, amelyeket a kijelzőnk képes reprodukálni: Rec.709, sRGB, DCI-P3 és Rec. 2020.
De most nézzük meg, hogy a különböző fényerősségi szintek hogyan befolyásolják ezt a tartományt. A különböző fényerősségi szintekhez tartozó színtartományok a legalacsonyabb fényerősségűtől (balra) a legmagasabb fényerősségűig (jobbra) helyezkednek el.
Nézzük meg, hogyan befolyásolja a fényerősség a színmennyiséget. Láthatjuk, hogy a színtartomány romlik, ha a fényerősség alacsony (az RGB színtér sokkal szegényebbé válik, a terminális fényerősségi szinten majdnem 3 alapszínre degradálódik).
Természetesen a fenti kép nem pontos és precíz (mivel egy valódi tévénél nem lehet ilyen fényerősség-különbségű tömböt kapni). Mégis, megadja az alapvető megértést – ha a TV nem támogatja a nagy színhangerőt, a színek a csúcs- és az alacsony fényerősségszinteken romlani fognak. Túl gyenge, és a színek nem fognak kiugrani. Túl világos, és fennáll a veszélye, hogy elmosódnak. Nagy fényerőszinteken a kép kifehéredik, elveszti élénkségét és részletességét. Ezzel szemben alacsonyabb szinteken a kép zavarossá válik. Egy rossz tévéképernyő így viselkedik.
A színmélység
Most pedig beszéljünk a színmélységről. A színmélység nem a színtartományról szól; ez nem jelent semmit. A színmélység úgy működik, mint amikor egy képet próbálsz nagyítani. Ha a méret elég nagy, a kicsinyítés nem jár minőségromlással. Vagy elkezd megjelenni az egyes négyzetek vagy pixelek? Minden egyes pixelnek van egy színe, nem? Azt, hogy ezek a színek mennyire lehetnek gazdagok és változatosak, a színmélység határozza meg.
A színmélységet az egyes színek (piros, zöld és kék) árnyalatai, valamint az egyes színek különböző változatainak száma határozza meg. Egy 8 bites kép esetében ez úgy van meghatározva, hogy 2 8-as hatványra emelve, tehát minden színnek 256 különböző árnyalata van. A 24 bites és a 8 bites ugyanaz. valamint a 10 bites és a 30 bites (a 8 bites vagy 10 bites színmélységet egy csatornára adjuk meg, míg amikor 24 bites vagy 30 bites színmélységet mondunk, akkor az összes alapcsatornát figyelembe vesszük).
- A 8 bites rendszer a vörös, a zöld és a kék 256 árnyalatát kínálja. Ha kiszámolod, ez 16,7 millió színt jelent (256 x 256 x 256 x 256).
- A 10 bites viszont ezt 1,07 milliárd színre emeli.
Figyelembe véve, hogy a szemünk csak körülbelül 10 millió színt képes felismerni, kevésbé valószínű, hogy a 8 bites és a 10 bites színmélység közötti nagy különbséget észreveszi.
A színmélység és a színmennyiség közötti összefüggés tekintetében azonban nincs közvetlen összefüggés. A színtérfogatot tekintheted a határoknak, a színmélységet pedig a belső kitöltésnek. Bár a nagyobb színmélység árnyaltabbá teszi a színeket, nem tolja ki a határokat az új színterek felé: a színmélység átmeneti árnyalatokat hirdet.
Kontraszt
A kontrasztarány – a különbség a legsötétebb fekete és a legvilágosabb fehér között, amelyet a tévé megjeleníteni képes – egy újabb összetett réteget jelent. A magas kontrasztaránnyal rendelkező tévékészülék az árnyékokban és a fénypontokban finomabb részleteket tud megjeleníteni, tovább fokozva a színmennyiséget.
Ez a hatalmas fénysűrűség-tartomány az a vászon, amelyre a színeket festik. A vászon megfelelő kontraszt nélkül korlátozott, ezáltal a színtérfogat összenyomódik.
A kontraszt növekedésével a fényerősségtartomány is bővül, így több szín játszóteret kínál a különböző fényerősségszinteken. Ez különösen fontos az összetett megvilágítású jeleneteknél – egy napsütötte táj hajnalban vagy a városi fények csillogása az alkonyi égbolton.
Az alacsony kontrasztú kijelző a színképességétől függetlenül laposnak fog tűnni. Még ha elméletileg képes is a színek széles skáláját lefedni, erőteljes kontraszt nélkül a jelenet mélysége és gazdagsága elmarad.
Képzeljünk el egy művészt két festékpalettával. Az első paletta hatalmas színválasztékkal rendelkezik, de mindegyik hasonló, tompa tónusú. A második paletta, bár ugyanazokkal a színekkel rendelkezik, minden árnyalatot a világosság és a sötétség különböző szintjein kínál.
A második paletta mélyebb kontrasztjával lehetővé teszi a művész számára, hogy mélységgel, árnyékokkal, fénypontokkal és bonyolult árnyalatokkal rendelkező jelenetet hozzon létre. A színmennyiség itt teljes mértékben kihasználható, köszönhetően a szélesebb kontrasztválasztéknak.
Színhangerő és HDR
HDR és a színes hangerő egy közvetlenül kapcsolódó. A nagy dinamikatartomány, ahogy a neve is mutatja, szélesebb tartományt kínál a kép legsötétebb sötét és legvilágosabb világos színei között. A hagyományos kijelzők korlátozott dinamikatartományban szenvednek, és gyakran nem képesek visszaadni egy napfelkelte finom árnyalatait vagy egy holdfényes éjszaka mély árnyékait.
Mindezek reprodukálásához a HDR-televízióknak széles színtérfogattal kell rendelkezniük, hogy megfelelően tudják megjeleníteni a nagy dinamikatartományt.
Ismerje meg részletesen a HDR TV-t.
Mint mondta, a színhangerősség azt méri, hogy a különböző színek különböző fényerősségszinteken reprodukálhatók-e, így egy jó színhangerősségű tévé több részletet tud megjeleníteni.
Ha egy ilyen tévé támogatja a HDR-t, és HDR-tartalmat nézel, akkor titkosítja a metaadatokat, és pontosabb színeket fog visszaadni. A legtöbb HDR-támogató tévé széles színtérfogatú kijelzővel rendelkezik, mivel kiváló minőségű kijelző nélkül a HDR-metaadatok titkosítása és a tartalom megjelenítésével való próbálkozás nem fog működni.
Színes hangerő és különböző kijelzők: LED, OLED, QLED
Bár a színmennyiség nincs közvetlen kapcsolatban a kijelző típusával, mégis függ tőle. Mivel a színhangerősség a különböző fényerősségű színtér, a kijelző által használt háttérvilágítás típusa és a kibocsátási technológia befolyásolja.
- LED kijelzők
A hagyományos LED-televíziók, amelyek valójában LED-ekkel megvilágított LCD-panelek, már régóta a kijelzőpiac húzóágazatának számítanak. A színmennyiséget tekintve a LED-kijelzők tisztességes színtartományt képesek lefedni. A háttérvilágítási rendszerük miatt azonban gyakran küzdenek a mély feketékkel és a csúcsfényerővel. A teljes panel világít, ami az egyes területek fényerejének kevésbé pontos szabályozásához vezet. Következésképpen a színek különböző fénysűrűségi szinteken történő megjelenítésének képessége jó, de nem kiemelkedő.
- OLED kijelzők
A LED-ekből kiindulva az OLED-ek organikusan bocsátanak ki fényt, amikor áram folyik rajtuk keresztül. Ez az egyedülálló tulajdonság lehetővé teszi, hogy minden egyes pixel saját fényt sugározzon, így nincs szükség háttérvilágításra. Mit jelent ez a színes hangerő szempontjából? Először is drámai mélyfekete színt, mivel az egyes pixelek teljesen kikapcsolhatók. Az OLED-ek széles színskálával is büszkélkedhetnek. Csúcsfényerejük azonban általában alacsonyabb, mint a QLED-eké, ami befolyásolhatja teljesítményüket a fényerő felsőbb szintjein. A színtérfogat spektrumában az élénk színek bemutatásában jeleskednek alacsonyabb fényerőszinteken.
- QLED kijelzők
A QLED-ek lényegében kvantumpontokkal – nano-méretű félvezető részecskékkel – kiegészített LED-televíziók, amelyek drámai módon fokozzák a fényerőt és a színeket. Ha a színmennyiségről van szó, a QLED-ek fényesen ragyognak. A pixelek olyan anyagokkal készülnek, amelyek jobb fényáteresztéssel és színáramlás-szelektivitással rendelkeznek. Az ilyen tévék 10 bit mélységű képet képesek megjeleníteni. Lenyűgöző fényerő-csúcsokat érnek el, és ezen a téren néha felülmúlják az OLED-eket. Széles színskálával kombinálva ez a fényerő azt jelenti, hogy a színek széles skáláját képesek megjeleníteni mind alacsony, mind magas fényerősség mellett. Mivel azonban még mindig háttérvilágítási rendszert használnak, nem tudják elérni az OLED-ek végtelen kontrasztját és mély feketéjét.
Hogyan értékeljük és teszteljük a színtérfogatot
A színmennyiség teszteléséhez szükségünk lesz egy koloriméterre, egy spektrumfénymérőre, és egy olyan eszközre, amellyel különböző fényerősségű képeket tudunk megjeleníteni a tévén.
Mint mondtam, a színmennyiség a színskálától (színtér) függ. Nincs értelme figyelembe venni a Rec. 709 színteret, mivel a legtöbb modern TV teljes mértékben lefedik, Tehát van értelme figyelembe venni a DCI P-3 és a Rec.2020 színteret.
Meg kell változtatnunk a TV fényerősségét, és meg kell mérnünk a rendelkezésre álló színtartományt a különböző fényerősségi szinteken. Ez sok színtartományt fog adni nekünk a különböző fényerőszintekhez, és ezek kombinációja lenne a színmennyiség. Ezt úgy is kifejezhetjük, hogy a TV-kijelzők által különböző fényerősségszinteken reprodukálható színtér %-ban.
2016 óta az UHD Alliance elfogadta azt a követelményt, hogy az UHD felbontású prémium tévéknek a DCI-P3 színtér legalább 90%-át le kell fedniük. Ez azonban a színtérre vonatkozó adat, nem pedig a színmennyiségre, így még manapság is előfordulhat, hogy a tévék, még ha hasonló színtérrel rendelkeznek is, jelentősen eltérhetnek egymástól a színmennyiség tekintetében.
Ki ellenőrzi a DCI-P3 színmennyiséget a tévékészülékekben?
A gyártó írhatja, hogy a tévé támogatja a DCI-P3 (és bármely más színtartományt), de ez nem teljesen igaz. Ezért független szervezetek ellenőrizhetik, hogy a termék megfelel-e a szabványnak. Az egyik ilyen szervezet a VDE Intézet, amely terméktanúsítással foglalkozik.
