Kleur persepsie in die regte wêreld en op jou TV
Terug in 2015, 'n eenvoudige navraag oor watter kleur 'n spesifieke rok was wydverspreide belangstelling in hoe ons waarneem kleur. Die feit is dat die vermoë om kleur te beskou kompleks is, en nie presies nie.
Wat ons regtig sien
Ons oë sien nie die werklike voorwerp (e) nie, wat u regtig sien, is die lig wat weerkaats word. Die kleur wat jou oë sien is die gevolg van watter ligte golflengtes deur die voorwerp weerspieël of geabsorbeer word. Dit is egter onwaarskynlik dat die kleur wat jy sien heeltemal korrek is.
Faktore wat kleurpersepsie beïnvloed
Real-world kleur persepsie word beïnvloed deur verskeie faktore:
- Fisiese eienskappe van 'n voorwerp: Die golflengtes van lig 'n voorwerp reflekteer of absorbeer natuurlik as gevolg van sy fisiese make-up.
- Tyd van die dag: Die voorwerp word gesien in oggend-, middag- of naglig.
- Ligging: Die voorwerp word gesien in buiteluglig (sonnige of bewolkte dag) of kunsmatige binnenshuise lig (en soort binnenshuise lig).
- Kleur Persepsie: Natuurlike variasies in hoe elke paar menslike oë kleur golflengtes waarneem.
- Kleur Blindheid: Onnatuurlike variasies in hoe sommige mense kleur golflengtes sien.
Benewens die werklike kleur persepsie, in foto, drukwerk en video, is daar addisionele faktore om te oorweeg:
- Die instrument wat gebruik word om die prent vas te vang: Die vermoëns van 'n kamera om kleur golflengtes in kombinasie met tyd van die dag en plek op te spoor.
- Die vertoningstoestel wat gebruik word om die prent weer te gee: TV, Videoprojektor, Druk beelde weer deur verskillende metodes te gebruik.
- Vertoon of Permanent Kalibrasie: As die prentjie in druk of 'n video-vertoningsapparaat gekyk word, raak die standaard wat gebruik word om die toestel te kalibreer vir kleurreproduksie, wat jou sien.
Alhoewel daar ooreenkomste en verskille in kleurpersepsie ten opsigte van foto-, druk- en video-toepassings is, laat ons nul aan die video-kant van die vergelyking.
Kleur vasvang
- Eerstens moet jy die prent "vang". 'N Videokamera moet die lig sien wat van voorwerpe weerkaats en deur 'n lens kom. Die invoerlig bestaan uit al die kleure wat uit die teikenvoorwerp (e) gereflekteer word. Daardie lig betree die lens en slaan 'n skyfie (in die ou dae, voor skyfies, moes die lig deur 'n spesiaal geboude vakuumbuis beweeg).
- Sodra die lig op die skyf land, is daar 'n proses wat deur die chip gebruik word, en ondersteunende kringe, wat die lig omskakel in analoog elektriese pulse of digitale kodes (1's, 0's). Hierdie omgeskakel sein word dan na 'n ontvangtoestel gestuur (in hierdie geval 'n TV of videoprojektor) wat inkomende elektriese pols (analoog) of digitale kode omskep in 'n beeld wat op 'n skerm vertoon of geprojekteer word. Maar hier is waar dit word moeilik. Soos die kamera die lig ontvang, word dit op 'n gegewe tydstip van 'n voorwerp weerspieël en die vertoningstoestel moet die kleur van die vasgelegde resultaat akkuraat voorstel.
Aangesien nóg die opvang- of vertoningsapparaat al die kleure wat uit die werklike wêreldvoorwerpe gereflekteer kan word, weergee, moet albei toestelle gegrond wees op spesifieke "mensgemaakte" kleurstandaarde, wat by sy stigting 'n drie primêre kleur het model. In video-toepassings word die drie-kleurmodel verteenwoordig deur Rooi, Groen en Blou. Verskillende kombinasies van die drie primêre kleure in verskillende verhoudings word gebruik om die grysskale en alle kleurskakerings wat ons in die natuur sien, te herskep.
Wys Kleur via 'n TV of Videoprojektor
Aangesien daar geen definitiewe korrektheid is oor hoe mense kleur in die natuurlike wêreld beskou nie, en daar is beperkinge wat akkurate kleur vasvang met behulp van 'n kamera. Hoe word dit in die huisomgewing versoen wanneer jy televisie of 'n videoprojektor kyk?
Die antwoord is tweevoudig, die tipe tegnologie wat gebruik word, stel 'n TV / video projektor in staat om beelde en kleur te vertoon en hul vermoë te verfyn om die kleur so akkuraat moontlik binne 'n voorafbepaalde kleurstandaard te vertoon.
Hier is 'n kort oorsig van video vertoon tegnologie wat gebruik word om beide B & W en kleur beelde te vertoon.
Emissiewe Technologies
- CRT - 'n Elektronbalk wat uit die nek van 'n prentbuis kom, skandeer rye fosfor op 'n lyn-vir-lyn basis om 'n beeld te produseer. Aangesien die balk elke fosfor tref, word die fosfor opgewonde en word die beeld geproduseer. Kleur word geproduseer deur rooi, groen en blou fosfor opgewonde in die regte kombinasie om 'n spesifieke kleur te produseer.
- Plasma - Fosforse word verlig deur oorverhitte gelaaide gas (soortgelyk aan 'n fluorescerende lig). Kombinasies van rooi, groen en blou fosfor (verwys na as pixels en subpixels) produseer die aangewese kleur.
- OLED - OLED tegnologie kan op twee maniere vir televisies geïmplementeer word. Een opsie is WRGB, wat wit OLED self-emitting subpixels kombineer met rooi, groen en blou kleur filters, terwyl 'n ander opsie is om self-emitting rooi, groen en blou subpixels te gebruik sonder enige kleur filters.
Transmissiewe Technologies
- LCD - LCD pixels skep nie hul eie lig nie. Ten einde vir 'n LCD-TV 'n beeld op 'n TV-skerm te kan vertoon, moet die pixels "backlit" wees. Wat in hierdie proses gebeur, is dat die lig wat deur die pixels beweeg, vinnig gedemp of verhelder word, afhangende van die vereistes van die beeld. As die pixels genoeg gedimmer word, kry baie min lig deur, waardeur die skerm donkerder word. Kleur word bygevoeg as die lig deur die LCD-skyf beweeg en dan deur rooi, groen en blou kleurfilters.
- 3LCD - Gebruik in videoprojeksie, werk op 'n soortgelyke manier as LCD TV, maar in plaas daarvan, skyfies versprei deur 'n hele skerm bron, word wit lig deur drie LCD skyfies en 'n Prism geplaas en dan op 'n skerm geprojekteer.
Die Transmissiewe / Emissiewe Kombinasie - LCD met Quantum Dots
Vir TV en video vertoon aansoek, 'n Quantum Dot is 'n mensgemaakte nanokristal met spesiale lig uitstralende eienskappe wat gebruik kan word om die helderheid en kleurprestasie wat in still- en videobewyse op 'n LCD-skerm vertoon word, te verbeter.
Kwantumpunte is nanopartikels met verstelbare emissiewe eienskappe wat hoër energie lig van een kleur kan absorbeer en laer lig van 'n ander kleur kan uitstoot (ietwat soos fosfor op 'n Plasma TV), maar in hierdie geval wanneer hulle met fotone van buite lig getref word bron (in die geval van 'n LCD-TV met 'n Blou LED-agtergrond), gee elke kwantumpunt kleur van 'n spesifieke golflengte, wat bepaal word deur die grootte daarvan.
Kwantumpunte kan op drie maniere in 'n LCD-TV geïnkorporeer word:
- Die binnekant van 'n dun glasbuis (bekend as 'n Edge Optic) word binne die TV se ligbronstruktuur tussen 'n blou LED-randligbron en die liggeleiderplaat (die struktuur wat die lig oor die skermgebied versprei) LCD TV's .
- Op 'n "film verbetering laag" geplaas tussen 'n Blue LED ligbron en die LCD chip en kleur filters (vir Full Array of Direct-Lit LED / LCD TV's).
- Op 'n skyfie, waar kwantumpunte direk op 'n blou LED geïntegreer word vir gebruik in kant- of direkte verligte konfigurasies.
Vir elke opsie tref die Blou LED-lig die Quantum Dots, wat dan opgewonde is sodat hulle rooi en groen lig uitstraal (wat ook gekombineer word met die Blou wat uit die LED-ligbron kom). Die gekleurde lig gaan dan deur die LCD-skyfies, kleurfilters, en op die skerm vir beeldvertoning. Die toegevoegde Quantum Dot emissieve laag kan die LCD TV 'n meer versadigde en wyer kleur spektrum as LCD TV's sonder die toegevoegde Quantum Dot laag vertoon.
Reflektiewe Tegnologieë
- LCOS (ook bekend as D-ILA en SXRD) LCOS is 'n variant van 3LCD en word gebruik in videoprojeksie. In plaas daarvan om lig deur elkeen van die drie LCD skyfies te stuur en dan deur kleurfilters en die lens, is die LCD-skyfie bo-op 'n reflektiewe basis, dus wanneer 'n gekleurde ligbron deur die skyfie beweeg, word dit outomaties teruggekeer en deur die lens gestuur na die projeksieskerm.
- DLP (3-Chip) - Gebruik in Videoprojektors - Die sleutel tot DLP is die DMD (Digital Micro-Mirror Device), waarin elke chip uit klein kantelbare spieëls bestaan. Dit beteken dat elke pixel op 'n DMD-chip 'n reflektiewe spieël is. Die videobeeld word op die DMD-chip vertoon. Die mikromirrors op die skyfie (elke mikromirror verteenwoordig een pixel) en dan baie vinnig as die beeld verander. Dit gee die grysskaal-basis vir die prentjie.
- In 'n 3-Chip DLP-videoprojektor word drie ligbronne gebruik (of wit lig deur drie prisma's). Die gekleurde lig is dan reflektief van drie DLP-skyfies (hulle is almal grys, maar elkeen kry verskillende gekleurde lig). Die mate van kanteling van elke mikromirror in verhouding tot die kleur ligbron op enige gegewe tyd bepaal die kleure in die beeld. Die weerkaatse lig word dan deur die projektor se lens na die skerm gesleep.
Reflektiewe / Transmissiewe Kombinasie
- DLP (1-Chip) - Gebruik in Videoprojektors - In hierdie reëling is daar 'n enkele wit ligbron wat weerspieël word van 'n enkele DLP DMD-chip. Dan word kleur bygevoeg, aangesien gereflecteerde lig deur 'n hoëspoed kleurwiel beweeg, deur die lens, en dan na die skerm.
Vir verdere tegniese verduidelikings oor DLP, kyk na ons metgesel artikel: Basiese DLP Video Projector.
Wys Kleur - Kalibrasie Standaarde
Sodra die elektronika en meganika dus uitgeknip is oor hoe 'n kleurafbeelding op jou TV- of video-projeksieskerm kom, is die volgende stap om uit te vind hoe die toestelle die akkuraatste kleur kan reproduseer, ondanks tegniese beperkings.
Dit is waar die toepassing van kleurstandaarde binne die sigbare kleurruimte belangrik word.
Sommige van die kleur kalibrasie standaarde vir TV's en video projektors wat tans in gebruik is, is:
- NTSC - Die basiese standaard vir analoog kleur (US).
- Rec.601 - Verbetering oor basiese NTSC standaard.
- Rec.709 - Vir gebruik met HDTV's en HD Video Projectors.
- Rec.2020 - Bedoel vir gebruik met 4K Ultra HD TV's en Videoprojektors.
- sRGB - Vir gebruik meestal in PC Monitors vir die vertoon van grafika.
Met behulp van 'n kombinasie van hardeware (kleurmeter) en sagteware (gewoonlik via 'n skootrekenaar) kan 'n persoon die kleurvertoningsvermoë van 'n TV of videoprojektor verfyn volgens een van die bogenoemde standaarde (afhangende van die kleur se spesifikasies van die TV) via aanpassings wat in die video voorsien word / vertoning instellings, of diens menu van die TV of video projektor.
Voorbeelde van basiese video (kleur) kalibreringsgereedskap wat jy kan gebruik, sonder die nodige tegnikus, sluit toetsskyfies in, soos Digital Video Essentials, Disney WOW (World of Wonder) DVD- en Blu-ray-toetsskyfies, die Spears en Munsil. HD Benchmark , die THX Calibrator Disc, en die THX Home Theater Tune-up App vir verenigbare iOS en Android fone / tablette.
'N Voorbeeld van 'n basiese videokalibrasie-instrument wat 'n Colorimeter- en rekenaarprogrammatuur gebruik, is die Datacolor Spyder Color Calibration System.
'N Voorbeeld van 'n meer omvattende kalibrasie-instrument is Calman by SpectraCal.
Die rede waarom die bogenoemde gereedskap belangrik is, is dat net soos binnenshuise en buite beligtingstoestande die vermoë van ons om die kleur in die werklike wêreld te beïnvloed, dieselfde faktore ook in die spel speel , hoe die kleur op u TV sal lyk of video projektie skerm, met inagneming van hoe goed jou TV of video projektor kan aanpas.
Kalibrasie aanpassings sluit nie net dinge soos helderheid, kontras, kleurversadiging en tintbeheer in nie, maar ook ander nodige aanpassings, soos Kleur Temperatuur, Witbalans en Gamma.
Die onderste lyn
Kleur persepsie in die werklike wêreld en TV kykomgewings behels ingewikkelde prosesse, sowel as ander eksterne faktore. Kleur persepsie is meer van 'n raai spel as 'n presiese wetenskap. Die menslike oog is die beste instrument wat ons het, en alhoewel, in fotografie, film en video, akkurate kleure getik kan word op 'n spesifieke kleurstandaard, die kleur wat jy sien in 'n gedrukte foto, TV of video-projeksieskerm, selfs al hulle voldoen aan 100% van 'n spesifieke kleurstandaardspesifikasie, maar kan nie presies dieselfde lyk as wat dit onder werklike toestande kan lyk nie.