Pomembno je, da ne zamenjate barvne palete (barvnega prostora) in barvnega obsega. Preprosto povedano, medtem ko je barvni razpon obseg barv, ki jih televizor lahko reproducira, je barvni volumen število barv, ki jih je mogoče prikazati z različnimi ravnmi svetilnosti.
Preden se poglobimo, upoštevajte naslednje: Zakaj je jabolko videti rdeče? Zato, ker odbija rdeče valovne dolžine svetlobe, druge pa absorbira. Zdaj to prenesite na televizijski zaslon. Televizor mora oddajati svetlobo s pravimi valovnimi dolžinami, da lahko natančno prikaže barve.
Morda ste opazili, da je pri nizki svetlosti zaslona število barv majhno, vendar se število barv z večanjem svetlosti povečuje. Če pa nastavite največjo svetlost, barve zbledijo.
Barvni volumen je namreč odvisen od drugih dejavnikov: najprej od barvnega razpona. Svojo vlogo imata tudi svetlost in kontrast.
Barvni volumen je torej izpeljanka drugih parametrov prikaza. Zato je barvni volumen tem globlji, čim svetlejši je zaslon in čim širša je njegova barvna paleta.
Vključene dimenzije: Vključuje obseg barv (širina x višina) in globino (svetlost).
Predstavlja, kako televizor ali zaslon reproducira barve pri različnih ravneh svetlosti. To je še posebej pomembno pri vsebinah HDR, ki zahtevajo natančno natančnost barv na različnih ravneh svetlosti.
Obseg barv, barvna paleta in barvna globina
Barvni razpon (ali barvni prostor) je razpon barv, ki jih televizor lahko reproducira. Včasih je opredeljen kot število barv, vendar je to nekoliko napačno, saj je barva spekter.
Barvni razpon lahko predstavimo kot rdeči, zeleni in modri prostor. Kombinacije teh osnovnih barv tvorijo druge barve, njihove odtenke, odtenke in tone.
Oglejmo si barvni prostor CIE 1931. Ta predstavlja barve z največjo nasičenostjo. Glede na njegovo kakovost lahko opredelimo različne prostore, ki jih naš zaslon lahko reproducira: Rec. 709, sRGB, DCI-P3 in Rec. 2020.
Zdaj pa si oglejmo, kako bodo na ta razpon vplivale različne ravni svetilnosti. Barvna območja za različne ravni svetilnosti so razporejena od tistega z najmanjšo svetilnostjo (na levi) do tistega z največjo svetilnostjo (na desni).
Oglejmo si, kako svetlost vpliva na volumen barve. Vidimo lahko, da se barvni obseg zmanjša, ko je svetilnost nizka (barvni prostor RGB postane veliko revnejši, na končni ravni svetilnosti se zmanjša na skoraj 3 osnovne barve).
Seveda zgornja slika ni natančna in točna (saj na pravem televizorju ne morete dobiti takšne razlike v svetilnosti). Kljub temu vam daje osnovno razumevanje – če televizor ne podpira velikega obsega barv, se bodo barve poslabšale pri najvišjih in najnižjih ravneh svetilnosti. Če je svetilnost prešibka, barve ne morejo izstopati. Če so preveč svetle, obstaja nevarnost, da bodo barve izprane. Pri visokih ravneh svetlosti se slika pobeli, izgubi živahnost in podrobnosti. Nasprotno pa pri nižjih ravneh slika postane motna. Tako se obnaša tudi slab televizijski zaslon.
Barvna globina
Zdaj pa spregovorimo o barvni globini. Barvna globina ni povezana z barvnim razponom; to ni nič o tem. Barvna globina deluje tako, kot ko poskušate povečati sliko. Če je slika dovolj velika, pri pomanjšanju ne pride do izgube kakovosti. Ali pa se začnejo prikazovati posamezni kvadratki ali piksli? Vsak od teh pikslov ima svojo barvo, kajne? Kako bogate in raznolike so te barve, določa barvna globina.
Barvno globino določajo odtenki vsake barve (rdeče, zelene in modre) ter število različnih različic vsake barve. Za 8-bitno sliko je to opredeljeno kot 2, povečano za 8, torej ima vsaka barva 256 različnih odtenkov. 24-bitna in 8-bitna slika sta enaki, prav tako 10-bitna in 30-bitna (8-bitna ali 10-bitna barvna globina je podana za en kanal, medtem ko pri 24-bitni ali 30-bitni sliki upoštevamo vse osnovne kanale).
- 8-bitno je na voljo 256 odtenkov rdeče, zelene in modre barve. Če računate, je to 16,7 milijona barv (256 x 256 x 256).
- Z 10-bitnim načinom pa se ta vrednost poveča na 1,07 milijarde barv.
Glede na to, da naše oko prepozna le približno 10 milijonov barv, je manj verjetno, da boste opazili veliko razliko med 8-bitno in 10-bitno barvno globino.
Toda ko gre za povezavo med barvno globino in barvnim volumnom, ni neposredne povezave. Barvni volumen lahko vidite kot meje, barvno globino pa kot notranje polnilo. Čeprav večja barvna globina izboljša barve z več niansami, ne premika meja do novih barvnih prostorov: barvna globina oglašuje vmesne odtenke.
Kontrast
Kontrastno razmerje – razlika med najtemnejšo črno in najsvetlejšo belo barvo, ki jo lahko prikaže televizor – je še dodatna težava. Televizor z visokim kontrastnim razmerjem lahko prikaže drobne podrobnosti v sencah in svetlih delih, kar še poveča barvni volumen.
Ta velik razpon svetilnosti je platno, na katerem so naslikane barve. Brez ustreznega kontrasta je to platno omejeno, zato je barvni volumen manjši.
Z večanjem kontrasta se razpon svetlosti širi, kar omogoča igranje več barv na različnih ravneh svetilnosti. To je še posebej pomembno pri prizorih s kompleksno osvetlitvijo – s soncem obsijana pokrajina ob zori ali bleščanje mestnih luči na nebu v mraku.
Zaslon z nizkim kontrastom se bo zdel ploščat, ne glede na njegove barvne zmogljivosti. Tudi če teoretično lahko pokrije široko paleto barv, brez močnega kontrasta, ki ga podpira, globina in bogastvo prizora nista zadostna.
Predstavljajte si umetnika z dvema paletama barv. Prva paleta ima široko paleto barv, vendar so vse v podobnem, umirjenem tonu. Druga paleta ima sicer enake barve, vendar vsak odtenek ponuja različne stopnje svetlosti in temnosti.
Druga paleta s svojim globljim kontrastom umetniku omogoča, da ustvari prizor z globino, sencami, poudarki in zapletenimi odtenki. Barvni volumen je tu zaradi širšega razpona kontrasta v celoti izkoriščen.
Obseg barv in HDR
HDR in barvni volumen sta neposredno povezana. Visok dinamični razpon, kot pove že ime, omogoča večji razpon med najtemnejšimi temnimi in najsvetlejšimi svetlimi odtenki slike. Tradicionalni zasloni imajo omejen dinamični razpon in pogosto ne uspejo prikazati subtilnih odtenkov sončnega vzhoda ali globokih senc lunine noči.
Da bi televizorji HDR lahko prikazali vse to, morajo imeti širok barvni obseg, da lahko pravilno prikažejo visok dinamični razpon.
Podrobno se seznanite s televizorjem HDR.
Kot rečeno, glasnost barv meri, ali je mogoče različne barve reproducirati pri različnih ravneh svetlosti, zato lahko televizor z dobro glasnostjo barv prikaže več podrobnosti.
Če tak televizor podpira HDR in gledate vsebino HDR, bo šifriral svoje metapodatke in reproduciral natančnejše barve. Večina televizorjev, ki podpirajo HDR, ima zaslone s širokim barvnim obsegom, saj brez visokokakovostnega zaslona šifriranje metapodatkov HDR in poskus prikaza vsebine ne bo deloval.
Glasnost barv in različni zasloni: LED, OLED, QLED.
Barvna jakost sicer ni neposredno povezana z vrsto zaslona, vendar je od nje odvisna. Ker je barvni volumen barvni prostor z različnimi ravnmi svetilnosti, nanj vplivata vrsta osvetlitve in tehnologija oddajanja, ki jo uporablja zaslon.
- Prikazi LED
Tradicionalni televizorji LED, ki so v resnici plošče LCD, osvetljene s svetlečimi diodami, so bili dolgo časa gonilna sila na trgu zaslonov. V smislu barvnega obsega lahko zasloni LED pokrivajo spodoben razpon barv. Vendar pa imajo zaradi svojega sistema osvetlitve ozadja pogosto težave z globoko črno barvo in največjo svetlostjo. Osvetljena je celotna plošča, zaradi česar je nadzor posameznih območij svetlosti manj natančen. Posledično je njihova sposobnost predstavljanja barv na različnih ravneh svetilnosti dobra, vendar ne zvezdniška.
- Zasloni OLED
OLED so korak naprej od LED, saj ob prehodu električnega toka organsko oddajajo svetlobo. Ta edinstvena lastnost omogoča, da vsak piksel oddaja lastno svetlobo, zato ni potrebna osvetlitev. Kaj to pomeni za obseg barv? Za začetek dramatično globoko črno barvo, saj je mogoče posamezne piksle popolnoma izklopiti. OLED se ponašajo tudi s širokim barvnim razponom. Vendar pa je njihova največja svetilnost na splošno nižja od svetilnosti QLED, kar lahko vpliva na njihovo zmogljivost v višjih razredih svetilnosti. V spektru barvnega obsega se odlikujejo s prikazom živih barv pri nižjih ravneh svetlosti.
- Zasloni QLED
QLED so pravzaprav televizorji LED, ki so opremljeni s kvantnimi pikami – polprevodniškimi delci velikosti nano, ki močno povečajo svetlost in barvo. Ko gre za barvni volumen, QLED-ji močno izstopajo. Piksli so izdelani iz materialov, ki imajo boljši prenos svetlobe in selektivnost barvnega toka. Takšni televizorji lahko prikažejo sliko z globino 10 bitov. Dosegajo impresivne vrhove svetlosti in včasih na tem področju prekašajo zaslone OLED. V kombinaciji s široko barvno paleto ta svetilnost pomeni, da lahko prikažejo široko paleto barv tako pri nizkih kot visokih ravneh svetilnosti. Ker pa še vedno uporabljajo sistem osvetlitve ozadja, ne morejo doseči neskončnega kontrasta in globoke črne barve kot zasloni OLED.
Kako oceniti in preizkusiti glasnost barve
Za preizkus barvne jakosti bomo potrebovali kolorimeter, spektralni merilnik svetlobe in način za prikaz slik z različno svetilnostjo na televizorju.
Kot sem že dejal, je barvni obseg odvisen od barvne palete (barvnega prostora). Ni razloga, da bi upoštevali barvni prostor Rec. 709, saj ga večina sodobnih televizorjev v celoti pokriva, zato pa je smiselno upoštevati DCI P-3 in Rec. 2020.
Spremeniti moramo svetilnost televizorja in izmeriti razpoložljivi barvni razpon na različnih ravneh svetilnosti. Tako bomo dobili veliko barvnih razponov za različne ravni svetlosti, njihova kombinacija pa bo predstavljala barvni volumen. Lahko ga izrazimo kot % barvnega prostora, ki ga televizijski zasloni lahko reproducirajo na različnih ravneh svetilnosti.
Zveza UHD Alliance je od leta 2016 sprejela zahtevo, da morajo vrhunski televizorji z ločljivostjo UHD pokrivati vsaj 90 % barvnega prostora DCI-P3. Vendar je to podatek za barvni razpon in ne za barvni obseg, zato se lahko televizorji, četudi imajo danes podoben barvni razpon, po barvnem obsegu precej razlikujejo.
Kdo preverja barvni volumen DCI-P3 v televizorjih
Proizvajalec lahko napiše, da televizor podpira DCI-P3 (kot tudi kateri koli drug barvni razpon), vendar to ni povsem pravilno. Zato lahko neodvisne organizacije preverijo, ali je izdelek skladen s standardom. Ena takih organizacij je inštitut VDE, ki se ukvarja s certificiranjem izdelkov.
