Wat is kleurengamma?

De ontwikkeling van LCD-schermen heeft verschillende fasen doorlopen, waaronder de upgrade van de achtergrondverlichting van CCFL naar LED-lichtstrips, de transformatie van de behuizing van zwaar naar dun, de uitbreiding van het kleurengamma van gewoon naar hoog kleurengamma, en de verdere ontwikkeling naar kwantumschermen. dot-technologie, van niet-dimbaar tot regionaal dimmen. Het is voortdurend verbeterd om betere visuele effecten te bieden.

Voor gebruikers zoals ontwerpers die hoge eisen stellen aan kleur, zijn de kleurengammaparameters van het beeldscherm cruciaal. Daarom zijn de kleurengammaparameters bij het selecteren van een beeldscherm een ​​zeer belangrijke overweging.

Dit artikel introduceert systematisch de definitie en standaarden van het weergavekleurengamma, onderzoekt verschillende reguliere methoden om het hoge kleurengamma te verbeteren door middel van achtergrondverlichtingstechnologie, en kijkt uit naar de toekomstperspectieven van weergavetechnologie met een hoog kleurengamma.

1. Definitie van kleurengamma

Het kleurengamma is de kleurruimte, kleur verwijst naar kleur en gamma verwijst naar het bereik, dat de som is van al het zichtbare licht. Er zijn twee manieren om het in een tweedimensionale ruimte weer te geven: 1) met behulp van het x-, y-coördinatensysteem (niet-uniforme kleurkwaliteitsruimte uit CIE 1931); 2) met behulp van het u', v'-coördinatensysteem (CIE1976 uniforme kleurkwaliteitruimte). De met kleur gemarkeerde positie op het kleurruimtediagram is het zichtbare lichtkleurgebied, dat de vorm heeft van een hoefijzer.

Dus wat is een kleurengamma-chromaticiteitsdiagram? We weten allemaal dat rood, groen en blauw de drie primaire kleuren zijn, en elke kleur die we kunnen herkennen is een combinatie van drie verschillende kleurspectra.

In 1931 stelde de CIE International Illumination Association het CIE-XYZ kleurengamma-chromaticiteitsdiagram voor, de kleurspecificatie die gewoonlijk in de industrie wordt gebruikt.

Het CIE-XYZ kleurengamma-chromaticiteitsdiagram toont het bereik van alle kleuren die het menselijk oog kan waarnemen. De horizontale en verticale coördinaten vertegenwoordigen de stimuluswaarde en het kleurengamma bestaat uit een rechte lijn en een curve. De golflengte van het licht aangegeven op de curve is in nm.

CIE-1931 kleurengamma-chromaticiteitsdiagram

In de bovenstaande afbeelding vertegenwoordigt het omgekeerde "U"-vormige gebied omgeven door stippellijnen het kleurbereik dat zichtbaar is voor het blote oog. De driehoeken omgeven door de andere drie kleurlijnen vertegenwoordigen het kleurbereik dat door elke standaard kan worden hersteld.

In feite kan de meest geavanceerde weergavetechnologie nog steeds niet alle kleuren van CIE-1931 volledig realiseren, dus afhankelijk van de toepassing in fotografie, videografie, drukwerk en andere gebieden hebben verschillende industrieën overeenkomstige kleurstandaarden geformuleerd en specifieke gebieden geselecteerd. in het CIE-1931 kleurengamma-chromaticiteitsdiagram als schalen om een ​​verscheidenheid aan kleurengamma-standaarden te definiëren.

2. 4 algemene kleurengammastandaarden

Momenteel zijn er over het algemeen vier meest voorkomende standaarden voor het kleurengamma van computermonitors op de markt, namelijk sRGB, NTSC, Adobe RGB en DCI-P3. Het verschil zit vooral in de breedte van het kleurengamma.

Het NTSC-kleurengamma werd in 1953 aangepast door de National Television Standards Committee van de Verenigde Staten. Het doel was om een ​​reeks kleurstandaarden aan te passen voor de CRT-kleurentelevisie die toen net was verschenen. De NTSC TV-standaard die ze lanceerden, is een reeks radio- en televisietransmissieprotocollen die worden gebruikt in de radio- en televisiesystemen van de Verenigde Staten, Japan en andere landen. Dit betekent uiteraard ook dat de NTSC-kleurruimte meer wordt gebruikt in de televisie-industrie.

De sRGB-kleurruimte is een kleurruimte die in 1996 gezamenlijk door Microsoft en HP is ontwikkeld. Vanwege de sterke gebruikersbasis van Windows ondersteunen bijna alle reguliere apparaten, van pc's en Macs tot camera's, scanners, printers, projectoren, enz., sRGB. De kleurruimte van de meeste inhoud op internet, inclusief tekst, afbeeldingen en video's, is ook gebaseerd op sRGB.

Adobe RGB is een kleurruimte die in 1998 door de professionele softwarefabrikant Adobe werd gelanceerd. De oorspronkelijke bedoeling was om zowel sRGB (een kleurruimte die veel wordt gebruikt in computers) als CMYK (een kleurruimte die veel wordt gebruikt bij afdrukken) op te nemen, zodat gemaakte digitale foto's kunnen worden weergegeven. niet alleen normaal op computers worden weergegeven en bewerkt, maar ook worden afgedrukt met verliesvrije en correcte kleuren. Adobe RGB bestrijkt een breder scala aan kleuren dan sRGB en is favoriet bij ontwerpers, daarom wordt het veel gebruikt in professionele fotografie en postproductie.

DCI-P3 is een kleurruimte die in digitale bioscopen wordt gebruikt en daarom vaak wordt gepromoot als een 'filmkleurruimte'. Het is een kleurengammastandaard die wordt gedomineerd door de menselijke visuele ervaring, die zoveel mogelijk overeenkomt met het volledige kleurengamma dat in filmscènes kan worden weergegeven, en een breder scala aan rood/groen-systemen heeft. Het wordt momenteel veel gebruikt in Apple-producten, dus als je MAC gebruikt, probeer dan een monitor te kiezen met een hoge DCI-P3-kleurdekking om goede resultaten te bereiken.

Aanvr. 2020 is een standaard voor een breed kleurengamma die geschikt is voor HDTV's en toekomstige 4K-tv's.

3. Hoe kies ik een scherm op basis van kleurengamma?

Adobe RGB is een kleurengammastandaard gelanceerd door Adobe. Voor gebruikers in de fotobewerkings-, kleurcorrectie-, videobewerkings-, print- en uitgeverijbranche, en gebruikers met hoge kleurvereisten, kunt u meer aandacht besteden aan de weergave van het kleurengamma van Adobe RGB-waarden.

De sRGB-kleurengammastandaard is een definitie die wordt voorgesteld voor externe computerapparaten. Voor normaal kantoor- en internetgebruik koopt u gewoon sRGB-kleurengamma-apparaten.

NTSC heeft als tv-standaard ook het breedste kleurengamma van de drie. Dus de radio-, televisie- en film- en televisie-industriebeoefenaars onder de monitorgebruikers kunnen vooral verwijzen naar de waarden ervan. In de LCD-industrie met vloeibare kristallen wordt dit gewoonlijk vergeleken met de NTSC-kleurengammastandaard.

Het DCI-P3-kleurengamma is geschikt voor film- en televisiebeoefenaars.

Ten vierde factoren die de grootte van het kleurengamma beïnvloeden

Twee directe factoren die de grootte van het kleurengamma beïnvloeden: het kleurenfilter (CF) dat op het LCD-glas wordt gebruikt; achtergrondverlichting ontwerp.

Het wordt geremixt door R/G/B na de transmissie CF. Verschillende OC-modellen gebruiken verschillende kleurfilters, waardoor we verschillende LED-witlichtkleurgebieden moeten gebruiken om de witpuntkleurcoördinaten van het LCD-scherm aan te passen.

Het ontwerp van de achtergrondverlichting vereist dat de spectrumpiek van de RGB-LED met wit licht dicht bij de RGB-filterpiek van CF ligt, en tegelijkertijd is de halve golfbreedte van de drie RGB-kleuren zo smal mogelijk om het kruiseffect te verminderen van RGB, om een ​​hogere kleurengammawaarde te verkrijgen.

Vijf veelgebruikte methoden om het kleurengamma te verbeteren

Nadat het LCD-glas is bevestigd, wordt ook de CF gefixeerd. De belangrijkste factor om het kleurengamma van het LCD-scherm te verbeteren is de achtergrondverlichting. In het achtergrondverlichtingsontwerp zijn er twee manieren om het kleurengamma te verbeteren:

LCD-vloeibare kristallen zelf geven geen beelden weer. De reden waarom er beelden te zien zijn, is dat er elektrische signalen aan het vloeibare kristal moeten worden toegevoegd en dat er achtergrondverlichting nodig is. In de structuur van het vloeibare kristalglas wordt het kleurengamma beïnvloed door het kleurenfilter (Color Filter, afgekort als CF), dat uit drie filters bestaat: rood, groen en blauw. Alleen lichtbronnen met een spectrum dichtbij het filter kunnen door het filter gaan. Nadat het witte LED-licht door de CF is gegaan, wordt nieuw gemengd wit licht verkregen.

1. Gebruik een LED met een hoog kleurengamma om het kleurengamma te verbeteren

Witlicht-LED met gewoon kleurengamma is samengesteld uit blauwlichtchip + Yag-poeder en het NTSC-kleurengamma is ongeveer 72%. Er zijn veel manieren om LED's met een hoog kleurengamma te realiseren. Hieronder volgt een vergelijking van de respectievelijke oplossingen, zie onderstaande figuur.

Chip + groen poeder + nieuwe rode poederoplossing, de sleutel tot het realiseren van LED's met een hoog kleurengamma ligt in de selectie van parameters zoals de piekwaarde en de halve golfbreedte van het kleurpoeder. Het kleurenpoederspectrum wordt geselecteerd om overeen te komen met het kleurenfilterspectrum, en de halve golflengte van het emissiespectrum is smal, om het LED-kleurengamma effectief te verbeteren.

Hier concentreren we ons op het nieuwe rode poeder KSF. KSF, KGF en KTF zijn allemaal fluoridefosforen, waarvan KSF een kubisch kristal is, en KGF en KTF hexagonale kristallen zijn. Nieuw rood poeder (KSF) is kaliumfluorsilicaat, geëxciteerd door tetravalent mangaan, dat veel wordt gebruikt in LED's met een hoog kleurengamma. KSF-fosforen zijn hygroscopisch en gemakkelijk geoxideerd.

Bij hoge temperaturen ondergaan ze gemakkelijk omkeerbare chemische reacties met water, en de kleur van de splitsing verandert van oranje naar bruin. De helderheid van fluoridefosforen zal sterk afnemen bij hoge temperaturen, en kan na terugkeer naar de normale temperatuur weer normaal worden. Vanwege de eigenschappen van fluoridefosforen zijn hun opslagomstandigheden zeer streng en is het noodzakelijk om schade aan het poeder door temperatuur en vochtigheid te voorkomen; Tijdens het applicatieproces zijn materialen met een goede luchtdichtheid en warmteafvoer vereist, daarom moeten de LED-beugel en lijm gericht worden geselecteerd.

2. Gebruik kwantumdots om het kleurengamma te verbeteren

Quantum dots zijn halfgeleider nanokristallen en hun belangrijkste componenten zijn: zink-, cadmium-, selenium- en zwavelatomen. Quantum beperkt het gebied van elektronen en gaten, waardoor kwantumdots een discrete energieniveaustructuur krijgen. Quantum dots zenden gekleurd licht uit wanneer ze worden gestimuleerd door licht of elektriciteit. Verschillende afmetingen van kwantumstippen zullen ervoor zorgen dat het spectrum van kwantumstippen wordt opgewonden om zich in verschillende banden te bevinden. De grootte of verschillende componenten van kwantumdots kunnen naar behoefte worden aangepast, zodat kwantumdots één enkel en symmetrisch spectrum uitzenden.

De belangrijkste kenmerken van quantum dots zijn: nanokristallen met een deeltjesgrootte van 1 tot 10 nm; chemische reacties met water en zuurstof zullen falen veroorzaken; ze kunnen licht met een specifieke frequentie uitzenden onder invloed van elektriciteit of licht, en anorganische luminescerende materialen zijn stabieler dan organische luminescerende materialen en hebben een hogere lichtefficiëntie; de lichtgevende kleur is enkelvoudig en puur, en de halve golfbreedte is ultrasmal (kleiner dan of gelijk aan 35 nm); de praktische toepassing is zeer bruikbaar en er kunnen verschillende kleuren licht worden uitgezonden door simpelweg de grootte van de kwantumdots te veranderen.

Vanuit milieuperspectief worden kwantumstippen onderverdeeld in twee typen: cadmium-kwantumstippen en cadmiumvrije kwantumstippen. Op dit moment zijn cadmium-kwantumdots superieur aan cadmiumvrije kwantumdots wat betreft kleurengamma en lichtefficiëntie, en de kosten van cadmiumhoudende kwantumdots zijn relatief laag als het gaat om ontwerpkosten voor achtergrondverlichting met een hoog kleurengamma. Het gehalte aan cadmium in quantum dots-componenten is relatief laag en valt binnen de reikwijdte van de milieubeschermingsvoorschriften. Daarom worden cadmiumhoudende quantum dots op grote schaal gebruikt in de industrie; cadmiumvrije quantum dots zijn onschadelijk en milieuvriendelijk, en de doorbraak ervan zal de volgende ontwikkelingsrichting van quantum dots zijn.

Op het gebied van weergavetechnologie omvatten de belangrijkste toepassingen van kwantumdots twee aspecten: op basis van de elektroluminescerende eigenschappen van kwantumdots, ontwikkeling van kwantumdot lichtgevende diodeweergavetechnologie, namelijk QLED; op basis van de fotoluminescerende eigenschappen van kwantumdots, kwantumdots omzetten in kwantumfilms of kwantumdot-diffusieplaten, en deze toepassen op achtergrondverlichtingstechnologie met een hoog kleurengamma. Wanneer quantum dots worden gebruikt in LED-verpakkingen, zijn de problemen van warmteafvoer en water- en zuurstofbarrière moeilijk op te lossen. Wanneer toegepast op membranen en diffusieplaten is het weergave-effect beter en de betrouwbaarheid sterker.

Ten zesde, de vooruitzichten van achtergrondverlichtingstechnologie met een hoog kleurengamma

Resolutie en kleurengamma zijn de meest intuïtieve gevoelens van gebruikers over een weergaveapparaat. Op dit moment voldoet 4K/8K tot op zekere hoogte aan de behoefte van de gebruiker aan helderheid, en het kleurengamma zal de hotspot zijn waar gebruikers vervolgens naar zullen streven.

Door de verbetering van het kleurengamma kunnen mensen de kleurenweergavemogelijkheden van het apparaat intuïtiever begrijpen, wat de zintuiglijke ervaring van de gebruiker aanzienlijk verbetert. Met de ontwikkeling van de samenleving en de verbetering van het materiële niveau wordt het streven van gebruikers naar elektronische producten ook voortdurend verbeterd. In de komende jaren zal het aandeel van hoge kleurengamma's blijven toenemen en kan het tijdperk van weergave met hoge kleurengamma's worden ingeluid.

发送反馈