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【科技前沿】NHK开发出二维图像展示显示色域的新方法——色域环

来源:广播与电视技术 时间:05月05日 13:35

摘要:STRL开发的色域环可以使用二维视图展现三维色域

日本公共广播机构NHK的STRL(科学技术研究实验室)已开发出一种利用二维图像展示设备显示色域的新方法,如图1所示。


在传统方式下,人们通常使用色度图(如图2所示)来展现色域,这种视图是用红、绿、蓝三基色点连接成三角形区域来表现色域的。虽然色度图非常适合于以二维图像的方式表达色域,但是有时还需要采用带有亮度轴(L*)的三维色彩空间来展现色域。如果不改变视图的视角,这种色度图就无法精确展现色域在三维色彩空间里的具体形状和大小。


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图1 色域环显示软件的截图


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图2 色度图中两个设备的色域比较


STRL开发的色域环可以使用二维视图展现三维色域。这种方法生成的视图外观类似树干年轮的生长环,因此被称为色域环。色域环的原理如下:首先将色域实体按亮度间隔(L*)切成小块,然后,每一块都被拉伸成一个亮度统一的切片;每个切片的面积与其拉伸前小块的体积相对应。将最低亮度级别的切片置于中间,然后将更高亮度的切片环绕在其外围。按亮度从低到高的顺序,将不同亮度切片由内至外环绕,最终形成色域环。从色域环中心出发的不同角度代表不同的色调(比如红色、绿色、蓝色等)。


如图2所示,利用传统的色度图对比两台显示器的色域,显示器A的面积大于显示器B。但是如果利用色域环进行对比,如图3所示,显示器B的色域环大于显示器A的色域环。


这是因为,传统的色度图无法展现出显示器A在高亮度区域的色彩缺失,但是通过色域环可以清晰的看出,显示器A的外层环更加纤细(表示高亮度区域色彩不够丰富)。可见,色域环可以更准确地评估显示器的色域。


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图3 不同显示器的色域环对比

  

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图4 色域环中的色域显示


国际电工委员会(IEC)、国际显示计量委员会(ICDM)、国际照明委员会(CIE)分别于2021年1月、7月和11月采用色域环框架作为国际标准。未来,色域环可应用在彩色再现设备(比如显示器或者打印机)的设计与评估领域,并可用于专业级产品和消费级产品的性能对比。


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