Hvad er farveskala?

Udviklingen af ​​LCD-skærme har gennemgået flere stadier, herunder opgraderingen af ​​baggrundsbelysning fra CCFL til LED-lysstrimler, transformationen af ​​kroppen fra tung til tynd, udvidelsen af ​​farveskalaen fra almindelig til høj farveskala og videreudvikling til kvante prikteknologi, fra ikke-dæmpbar til regional dæmpning. Det er blevet konstant forbedret for at give bedre visuelle effekter.

For brugere som designere, der har høje krav til farve, er skærmens farveskalaparametre afgørende. Derfor, når du vælger en skærm, er farveskalaparametrene en meget vigtig overvejelse.

Denne artikel vil systematisk introducere definitionen og standarderne for skærmfarveskalaen, udforske forskellige almindelige metoder til at forbedre det høje farveskala gennem baggrundsbelysningsteknologi og se frem til fremtidsudsigterne for skærmteknologi med høj farveskala.

1. Definition af farveskala

Farveskala er farverum, farve refererer til farve, og farveskala refererer til rækkevidde, som er summen af ​​alt synligt lys. Der er to måder at repræsentere det på i todimensionelt rum: 1) ved hjælp af x, y koordinatsystem (CIE 1931 uensartet kromaticitetsrum); 2) ved at bruge u', v' koordinatsystem (CIE1976 ensartet kromaticitetsrum). Positionen markeret med farve på kromatisk rumdiagrammet er det synlige lysfarveområde, som er en hesteskoform.

Så hvad er et farveskala-kromaticitetsdiagram? Vi ved alle, at rød, grøn og blå er de tre primære farver, og enhver farve, der kan genkendes af os, er en kombination af tre forskellige farvespektre.

I 1931 foreslog CIE International Illumination Association CIE-XYZ farveskala-kromaticitetsdiagrammet, som er den farvespecifikation, der almindeligvis anvendes i industrien.

CIE-XYZ farveskala-kromaticitetsdiagrammet viser rækkevidden af ​​alle farver, som det menneskelige øje kan opfatte. De vandrette og lodrette koordinater repræsenterer stimulusværdien, og farveskalaen består af en lige linje og en kurve. Bølgelængden af ​​lys markeret på kurven er i nm.

CIE-1931 farveskala kromaticitetsdiagram

I figuren ovenfor repræsenterer det omvendte "U"-formede område omgivet af stiplede linjer farveområdet, der er synligt for det blotte øje. Trekanterne omgivet af de tre andre farvelinjer repræsenterer det farveområde, der kan gendannes af hver standard.

Faktisk kan den mest avancerede skærmteknologi stadig ikke fuldt ud realisere alle farverne i CIE-1931, så ifølge applikationen inden for fotografering, videografi, trykning og andre områder har forskellige industrier formuleret tilsvarende farvestandarder og udvalgt specifikke områder i CIE-1931 farveskala-kromaticitetsdiagrammet som skalaer til at definere en række farveskalastandarder.

2. 4 almindelige farveskalastandarder

På nuværende tidspunkt er der generelt fire mest almindelige farveskalastandarder for computerskærme på markedet, nemlig sRGB, NTSC, Adobe RGB og DCI-P3. Forskellen er hovedsageligt bredden af ​​farveudvalget.

NTSC-farveskalaen blev tilpasset af National Television Standards Committee i USA i 1953. Formålet var at tilpasse et sæt farvestandarder til det CRT-farve-tv, der netop var dukket op på det tidspunkt. NTSC TV-standarden, de lancerede, er et sæt radio- og tv-transmissionsprotokoller, som bruges i radio- og tv-systemerne i USA, Japan og andre lande. Det betyder selvfølgelig også, at NTSC-farverummet er mere brugt i tv-branchen.

sRGB-farverummet er et farverum udviklet i fællesskab af Microsoft og HP i 1996. På grund af den stærke brugerbase af Windows understøtter næsten alle almindelige enheder, fra pc'er og Mac'er til kameraer, scannere, printere, projektorer osv. sRGB. Farverummet for det meste indhold på internettet, inklusive tekst, billeder og videoer, er også baseret på sRGB.

Adobe RGB er et farverum, der blev lanceret af den professionelle softwareproducent Adobe i 1998. Den oprindelige hensigt var at inkludere både sRGB (et farverum, der almindeligvis bruges i computere) og CMYK (et farverum, der almindeligvis bruges til udskrivning), så digitale fotos, der tages, kan ikke kun vises og redigeres normalt på computere, men også printes med tabsfrie og korrekte farver. Adobe RGB dækker et bredere udvalg af farver end sRGB og er foretrukket af designere, så det er meget udbredt inden for professionel fotografering og post-produktion.

DCI-P3 er et farverum, der bruges i digitale biografer, så det promoveres ofte som et "filmfarverum". Det er en farveskalastandard domineret af menneskelig visuel oplevelse, som matcher den fulde farveskala, der kan vises i filmscener så meget som muligt, og har et bredere udvalg af rød/grønne systemer. Det er i øjeblikket meget brugt i Apple-produkter, så hvis du bruger MAC, så prøv at vælge en skærm med høj DCI-P3 farvedækning for at opnå gode resultater.

Rec. 2020 er en bred farveskalastandard, der er velegnet til HDTV'er og fremtidige 4K-tv'er.

3. Hvordan vælger man en skærm efter farveskala?

Adobe RGB er en farveskalastandard lanceret af Adobe. For brugere inden for fotoredigering, farvegradering, videoredigering, trykning og udgivelsesindustri og brugere med høje farvekrav, kan du være mere opmærksom på farveskalavisningen af ​​Adobe RGB-værdier.

sRGB-farveskalastandarden er en definition, der foreslås for eksterne computerenheder. Til almindelig kontor- og webbrowsing skal du bare købe sRGB-farveskala-enheder.

NTSC har som tv-standard også den bredeste farveskala blandt de tre. Så radio-, tv- og film- og tv-industriens udøvere blandt monitorbrugerne kan hovedsageligt henvise til dens værdier. I LCD-industrien med flydende krystaller er det normalt benchmarked i forhold til NTSC-farveskalastandarden.

DCI-P3 farveskalaen er velegnet til film- og tv-udøvere.

For det fjerde faktorer, der påvirker størrelsen af ​​farveskalaen

To direkte faktorer, der påvirker størrelsen af ​​farveskalaen: farvefilteret (CF), der bruges på LCD-glasset; baggrundslys design.

Det er remixet af R/G/B efter transmittansen CF. Forskellige modeller af OC bruger forskellige farvefiltre, hvilket kræver, at vi bruger forskellige LED-hvidlysfarveområder til at justere hvidpunktsfarvekoordinaterne på LCD-skærmen.

Baggrundsbelysningsdesign kræver, at spektrumtoppen af ​​LED-hvidt lys RGB er tæt på RGB-filterspidsen for CF, og samtidig er halvbølgebredden af ​​RGB tre farver så smal som muligt for at reducere krydseffekten af RGB, for at opnå en højere farveskalaværdi.

Fem, almindelige metoder til at forbedre farveskalaen

Efter at LCD-glasset er bekræftet, er CF også fast. Nøglefaktoren til at forbedre farveskalaen på LCD-skærmen er baggrundsbelysningen. I baggrundsbelysningsdesignet er der to måder at forbedre farveskalaen på:

LCD flydende krystaller i sig selv viser ikke billeder. Grunden til at billeder kan ses er, at der skal tilføjes elektriske signaler til den flydende krystal, og der kræves baggrundsbelysning. I strukturen af ​​flydende krystalglas er farveskalaen påvirket af farvefilteret (Color Filter, forkortet CF), som består af tre filtre: rød, grøn og blå. Kun lyskilder med et spektrum tæt på filteret kan passere gennem filteret. Efter det hvide LED-lys passerer gennem CF'en, opnås et nyt blandet hvidt lys.

1. Brug LED med høj farveskala for at forbedre farveskalaen

Hvidt lys LED med almindelig farveskala er sammensat af blå lys chip + Yag pulver, og NTSC farveskalaen er omkring 72%. Der er mange måder at realisere høj farveskala LED. Det følgende er en sammenligning af de respektive løsninger, se figuren nedenfor.

Chip + grønt pulver + ny rød pulverløsning, nøglen til at realisere høj farveskala LED ligger i valget af parametre såsom spidsværdien og halvbølgebredden af ​​farvepulveret. Farvepulverspektret er valgt til at matche farvefilterspektret, og halvbølgebredden af ​​emissionsspektret er smal for effektivt at forbedre LED-farveskalaen.

Her sætter vi fokus på det nye røde pulver KSF. KSF, KGF og KTF er alle fluoridfosfor, hvoraf KSF er en kubisk krystal, og KGF og KTF er sekskantede krystaller. Nyt rødt pulver (KSF) er kaliumfluorosilikat exciteret af tetravalent mangan, som er meget udbredt i høj farveskala LED. KSF-fosfor er hygroskopisk og let oxideret.

Ved høje temperaturer gennemgår de let reversible kemiske reaktioner med vand, og farven på spalten skifter fra orange til brun. Lysstyrken af ​​fluoridfosfor vil falde meget under høje temperaturforhold, og den kan vende tilbage til normal efter tilbagevenden til normal temperatur. På grund af egenskaberne af fluoridfosfor er deres opbevaringsbetingelser meget strenge, og det er nødvendigt at undgå beskadigelse af pulveret ved temperatur og fugtighed; under påføringsprocessen kræves materialer med god lufttæthed og varmeafledning, hvorfor LED-beslag og lim skal vælges målrettet.

2. Brug kvanteprikker til at forbedre farveskalaen

Kvanteprikker er halvledernanokrystaller, og deres hovedkomponenter er: zink, cadmium, selen og svovlatomer. Kvante begrænser arealet af elektroner og huller, hvilket giver kvanteprikker en diskret energiniveaustruktur. Kvanteprikker udsender farvet lys, når de stimuleres af lys eller elektricitet. Forskellige størrelser af kvanteprikker vil få spektret af kvanteprikker til at blive ophidset til at være i forskellige bånd. Størrelsen eller forskellige komponenter af kvanteprikker kan justeres efter behov, så kvanteprikker udsender et enkelt og symmetrisk spektrum.

De vigtigste egenskaber ved kvanteprikker er som følger: nanokrystaller med en partikelstørrelse på 1 til 10 nm; kemiske reaktioner med vand og ilt vil forårsage fejl; de kan udsende lys med en bestemt frekvens under påvirkning af elektricitet eller lys, og uorganiske selvlysende materialer er mere stabile end organiske selvlysende materialer og har højere lyseffektivitet; den selvlysende farve er enkelt og ren, og halvbølgebredden er ultrasmal (mindre end eller lig med 35 nm); den praktiske anvendelse er yderst anvendelig, og forskellige farver lys kan udsendes ved blot at ændre størrelsen på kvanteprikkerne.

Fra et miljømæssigt perspektiv er kvanteprikker opdelt i to typer: cadmium kvanteprikker og cadmiumfri kvanteprikker. På nuværende tidspunkt er cadmiumkvanteprikker overlegne i forhold til cadmiumfrie kvanteprikker med hensyn til farveskala og lyseffektivitet, og omkostningerne ved cadmiumholdige kvanteprikker er relativt lave i høje farveskalabaggrundsbelysningsdesignomkostninger. Indholdet af cadmium i kvanteprikkerkomponenter er relativt lavt og inden for rammerne af miljøbeskyttelsesbestemmelserne, så cadmiumholdige kvanteprikker er meget udbredt i industrien; cadmiumfrie kvanteprikker er uskadelige og miljøvenlige, og deres gennembrud bliver den næste udviklingsretning for kvanteprikker.

Inden for displayteknologi omfatter kvanteprikkernes hovedanvendelser to aspekter: baseret på kvanteprikkernes elektroluminescerende egenskaber, udvikle kvanteprikkerlysemitterende diodedisplayteknologi, nemlig QLED; baseret på kvanteprikkernes fotoluminescerende egenskaber, lav kvanteprikker til kvantefilm eller kvanteprikdiffusionsplader og anvende dem på baggrundsbelysningsteknologi med høj farveskala. Når kvanteprikker bruges i LED-emballage, er problemerne med varmeafledning og vand- og iltbarriere svære at løse. Når det påføres membraner og diffusionsplader, er displayeffekten bedre, og pålideligheden er stærkere.

For det sjette, udsigterne til baggrundsbelysningsteknologi med høj farveskala

Opløsning og farveskala er brugernes mest intuitive følelser omkring en skærm. På nuværende tidspunkt har 4K/8K til en vis grad opfyldt brugerens behov for klarhed, og farveskalaen vil være det hot spot, som brugerne vil forfølge næste gang.

Forbedringen af ​​farveskalaen giver folk mulighed for at forstå enhedens farvevisningsfunktioner mere intuitivt, hvilket i høj grad forbedrer brugerens sanseoplevelse. Med udviklingen af ​​samfundet og forbedringen af ​​materialeniveauet forbedres brugernes udøvelse af elektroniske produkter også konstant. I de næste par år vil andelen af ​​høj farveskala fortsætte med at stige, og æraen med høj farveskalavisning kan blive indvarslet.

发送反馈