为什么家庭影院投影机的色彩空间很重要

　　当我们开始用投影机/电视和播放器设置家庭影院时，应该非常清楚什么是色彩空间，并了解我们的信号源和显示设备之间的运行情况。

　　我们为什么需要色彩空间?

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　　人的眼睛是一个神奇的东西，它看到广泛的颜色光谱的能力既特殊又很有限，这并不矛盾。1931年，国际照明委员会(CIE)绘制了人类视觉图，并创建了所谓的CIE 1931色度图。它将人类视觉能够看到的所有颜色值映射到 "X "和 "Y "坐标上。 转载请注明出处，www.hdav.com.cn

　　尽管人类具有非凡的聪明才智，但离造出能够重现我们的眼睛所能看到的所有颜色的电子显示设备，仍有很长的路要走。这就不可避免地导致了一个问题：如果不同的制造商创造的设备只能显示我们在CIE图中看到的一部分颜色，那么这些颜色是什么，我们如何确保它们在创建内容时都能显示我们希望看到的同一批颜色?色彩空间就是问题的答案。

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　　色彩空间通常参照CIE 1931色度表绘制，为制造商提供一个标准的参考点。这里的想法是，即使我们无法创造出能够涵盖人类视觉的全部范围的显示设备，如果我们创造出一个更有限的标准作为目标，这应该会在不同的显示器中产生一致的体验。如果设备被校准为正确的色彩空间，那么无论在哪个显示器上观看，色彩看起来应该都是一样的。那么，有哪些色彩空间，它们被用在哪里?让我们现在逐一看一下。

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　　CIE的sRGB颜色空间图谱 转自www.laowoniu.com

　　sRGB

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　　sRGB色彩空间是使用最广泛的色彩空间之一。事实上，如果图像中没有嵌入颜色配置文件，通常会被认为是sRGB。它是由微软和惠普在1996年创建的，用于计算机和互联网，包括一些老式打印机。当你阅读这篇文章时，它很可能是你的显示器现在正在使用的色彩空间。那么，sRGB色彩空间是如何测量和定义的?如上所述，色彩空间是参照CIE 1931色表定义的。我们得到的是最大可能值的红、绿、蓝，它们共同定义了色彩空间的大小。

　　在这张图中，你可以看到CIE 1931年的图中所表示的人类视觉的区域。在这个区域内，我们有一个涵盖sRGB色彩空间的三角形。这个三角形的每一个角都是所谓的原色，即在该色彩空间中允许的红色、绿色或蓝色的最大值。原色是定义色彩空间所覆盖的人类视觉区域的基础。原点位于CIE 1931图中预设的固定点上。

　　因此，举例来说，sRGB色彩空间中的原生红被分配到x=0.640，y=0.330。你可以用上面这段话所附的图片来验证，并看到它完全一致。通过绘制三原色，你将得到色彩空间内允许的色彩值。

　　在现实世界中，这意味着如果制造商想创造一个能准确显示sRGB色彩空间的显示设备，他们必须确保设计出能准确显示三原色的显示设备，并在这些基本色彩之间映射出其他色彩空间。你可能会惊讶地发现，虽然sRGB标准已经相当久远，但很少有制造商花时间去做，要找到一台100%准确覆盖sRGB的显示器可能是相当困难的任务。

　　

 

　　带有RGB坐标和参考白点的图形表

　　白点也是色彩空间的一个要素。这是在该色彩空间中被认为是真正的白色的点。对于sRGB，该白色空间被称为D65。这是为电子显示设备设计的色彩空间的一个常见白点。D65之所以被命名，是因为它的温度类似于6500开尔文。然而，由于开尔文是一个单轴测量，它不允许我们非常精确地确定该白点的确切位置。换句话说，开尔文度大致描述了某物是否倾向于向黄色或蓝色推进，但没有说明它是否在另一个轴上向绿色或品红色推进。因此，我们提供了XY坐标，使我们能够准确地绘制D65在CIE 1931图上的位置。在D65的情况下，白点是x = 0.31271和y = 0.32902的交汇处。

　　

 

　　SMPTE-C色彩空间的CIE图示

　　带有RGB坐标和参考白点的图形表

　　SMPTE C (取代NTSC)

　　SMPTE-C通常被认为是在美国和以前实施NTSC制式的大多数国家提供标清内容时的目标色彩空间。它是为了应对电视制造商不严格遵守NTSC标准而务实地创建的，这在制作的内容和消费者可能看到的内容之间产生了差距。它保持了相同的D65白点。

　　

 

　　带有RGB坐标和参考白点的图形表

　　EBU技术，3213-E(取代PAL)

　　俗称 "EBU"，这种色彩空间在以前使用PAL的大多数国家取代了PAL标准。今天，它在欧盟这里依然有效;事实上，EBU代表的是欧洲广播联盟。在实际应用中，它在主要色度方面与PAL非常相似(即其红色、绿色和蓝色的主要色度)。

　　

 

　　REC 709色彩空间的CIE图示

　　

 

　　带有RGB坐标和参考白点的图形表

　　REC 709

　　Rec.709是目前HDTV(高清晰度电视)工作的标准色彩空间。它与sRGB共享相同的原点和白点，但通常被认为具有不同的伽玛或传递函数。如果你想深入了解这一部分，请点击之前的链接。 这意味着它对可能显示的颜色范围有完全相同的限制，但其亮度映射的方式与sRGB不同。它还保持了与sRGB相同的D65白点。

　　

 

　　P3色彩空间的CIE图示

　　

 

　　带有RGB坐标和参考白点的图形表

　　P3 D65

　　这是许多显示设备制造商现在追求的色彩空间，而且许多制造商开始向接近全覆盖的方向发展，如高端OLED和QD-OLED。我们将很快看到100%的覆盖率。苹果公司已经开始在其电脑、平板电脑和手机中使用兼容P3的显示屏，还有一些组织，如UHD联盟，规定在获得 "UHD高级 "标识的电视中，至少要有90%的P3覆盖。P3色彩空间的色域比sRGB或Rec.709大约大25%。 正如其名称所示，它使用D65白点，与以前的电视色彩空间一致。

　　

 

　　P3 影院色彩空间的CIE图示

　　

 

　　带有RGB坐标和参考白点的图形图表

　　P3 影院

　　P3影院的底片与P3 D65完全相同，自从其标准被DCI批准后，就一直用于数字电影。两者之间的关键区别是白点，它看起来更绿一些。在实际应用中，所用白色的价值完全取决于参与项目的人。因为电影院是一个黑暗的环境，眼睛会相当迅速地适应创作团队决定的任何白点。在这种情况下，白点更多的是一个编码工作的参考，而不是对放映电影的房间强加一个特定的知觉颜色选择的规则。

　　

 

　　REC 2020色彩空间的CIE图示

　　

 

　　带有RGB坐标和参考白点的图形表

　　REC 2020

　　Rec.2020色彩空间比我们之前看到的任何其他空间都能再现更广泛的色彩。事实上，在只使用三原色(红、绿、蓝)的情况下，它接近于将人类能够看到的可能颜色数量最大化。换句话说，图中的三角形看上去有多大它就有多大(在不超出人类可见颜色的限制下)。

　　与sRGB或Rec.709相比，Rec.2020覆盖了两倍以上的可见光谱，就目前的情况来看，没有任何消费级或专业显示设备能够准确显示可用的全部色域。而这些都有待将来实现。符合Rec.2020标准的显示设备通常只能显示部分色域(但通常被宣传为全覆盖的百分之多少)。

　　从这个意义上说，在色彩或调色室中通常做的是把REC 2020色彩空间放在软件中，但仅限于P3三角区，这样超过P3的色调就不会被使用，以免在家庭影院用户体验中产生错误。

　　由于其宽广的色域，Rec.2020是UltraHD Bluray规范中支持的色彩空间，并有可能在不久的将来成为创意电影和媒体专业人士最常用的色彩空间。

　　ACES

　　你们中的许多人都见过这个缩写词。 学院色彩编码系统，或ACES本身真的就值得写一篇文章，它不是一个用于观看内容的色彩空间。相反，它被设计成一个完整的颜色编码系统，有助于在专业制作中从拍摄到完成的色彩管理。它是一个相机内、后期制作和档案工作流程。

　　我们永远不会看到一个具有 "ACES "色彩模式的屏幕。ACES的颜色值总是通过输出设备转换(ODT)来返回为人类观看而设计的颜色空间，如Rec.709、P3、Rec.2020等，具有迄今为止最高的精确度。