Сколько цветов у телевизора

Цветовой охват в телевизорах

В технике для работы со цветовым пространством принята математическая модель от организации CIE (Международная комиссия по освещению).

CIE определила цветовое пространство, как оно используется сегодня, в 1931 году, отсюда и название цветового пространства «CIE 1931». Сюда вошли все видимые человеком цвета. Это максимум, доступный человеческому глазу. Нет еще техники, ни фото, ни видео, которая могла бы создать и отобразить все эти цвета.

Для одинакового отображения одной фотографии или видео картинки на разных устройствах (мониторах, телевизорах, принтерах и др.) нужна одинаковая настройка цветопередачи. Для этого ввели разные стандарты, которые назывались “цветовой охват”.

Цветовой охват — те цвета, которые может обрабатывать устройство. Для дисплея – это те цвета, которые он отображает. Цветовой охват четко определяется границами на графике цветового пространства CIE 1931.

Стандарт Цветовой охват
Rec. 2020 (Ultra HD) 75,8% от пространства CIE 1931
Adobe RGB 52,1% от пространства CIE 1931
Rec. 709 (Full HD) 35,9% от пространства CIE 1931
sRGB 35% от пространства CIE 1931

Хотя по охвату стандарты sRGB и Rec. 709 практически равны, но это разные стандарты, один для изображений, а другой для видео.

Именно желание улучшить цветовой охват и цветопередачу заставляют производителей улучшать и находить новые виды лед подсветки у телевизоров. Для этого нужно увеличивать световой спектральный диапазон. Особенно это актуально стало к 2015 году, когда внедрение разрешения Ultra HD 4K стало массовым.

А для стандарта Ultra HD приняты свои спецификации, и для цветового охвата так же введен свой стандарт Rec. 2020 (75,8% от пространства CIE 1931). А для самого распространенного на сегодня разрешения Full HD действует Rec. 709 (35,9% от пространства CIE 1931).


На рисунке представлено цветовое пространство CIE 1931, а треугольниками ограничено цветовое пространство для Rec. 2020 и Rec. 709

Количество цветов

Не нужно путать цветовой охват и количество цветов, которое способен отобразить экран . За цветовой охват отвечает технология производства дисплея, а за количество цветов отвечает количество бит в матрице на один цвет. Экраны Full HD поддерживают 8-битный цвет, что позволяет им отображать до 16,7 млн цветов. А экраны Ultra HD поддерживают (должны поддерживать по спецификации) 12 бит на канал цветности, что соответствует 69 миллиардам отображаемых цветов.

Флагманы среди тв каждой фирмы на каждый канал цветности своих экранов имеют по 10 бит, что соответсвует 1 миллиарду цветов. Младшие модели по 8 бит.

Цветовой охват показывает, какие цвета способен отображать экран. А количество цветов показывает, на сколько градаций можно разделить цветовой диапазон, определяемый цветовым охватом. Чем больше количество цветов, тем больше дисплей отобразит оттенков и полутонов. Если увеличивать цветовой охват без увеличения количества цветов (количество бит на канал), то на градиентах (плавный переход от одного цвета к другому) будут видны линии перехода на другой оттенок.

Получается, что новый стандарт Ultra HD означает не только более высокое разрешение, но и другое качество изображения, увеличивается количество информации о цвете. Но существующие дисплеи не способны воспроизвести такое качество, вот и приходится искать новые методы LED подсветки, которые увеличивают цветовой охват. На сегодня используют квантовые точки.

Читайте также:  Почему греется экран телевизора филипс

Цветовой охват sRGB — это стандарт представления цвета, который использует модель RGB. У такой модели любой цвет получают смешиванием красного (Red), зеленого (Green) и синего (Blue) в разных пропорциях.

sRGB ввели в 90-е года, он используется для мониторов, принтеров, фоторедакторов, этот стандарт применяют для интернет-сайтов и соцсетей. Поэтому, сделав фото на телефон, можно быть увереным, что и на мониторе, и в интернете это фото будет с правильным (одинаковым) цветовым охватом.

sRGB — это 35% от пространства CIE 1931.

Adobe RGB

Цветовой охват Adobe RGB — это стандарт с большим охватом, чем sRGB. Он используется профессионалами в фотографии, или для создания рекламной продукции и др. Для простых пользователей он излишен. Мониторы с таким охватом стоят дороже.

Цветовой охват Adobe RGB, который используется в профессиональной среде, составляет 52,1 % от пространства CIE 1931.

Бывает, что для ноутбуков используют цветовой охват NTSC. Он был введен в 1953 году и использовался для аналогового телевидения. Потом этот стандарт постепенно вывели с использования. Сейчас цветовой охват NTSC (1953) используют больше для подмены понятий, чем как характеристику дисплея.

В 1976 году Европейский радиовещательный союз внес некоторые изменения. Новая версия стандарта, получившая название 72%NTSC, ориентируется на более совершенную технологию производства телевизоров и охватывает 72% оттенков оригинального цветового пространства NTSC, принятого в 1953 году. С самого момента своего создания стандарт 72%NTSC стал базовым для цветных телевизоров.

  • 72% от охвата NTSC — это почти 100% sRGB
  • 45% NTSC — примерно равно 57-62% sRGB

Для NTSC на 45% это будет 6-битная матрица и 256 тыс. цветов, а на 72% уже 8-битная матрица с 16 миллионами цветов.

DCI-P3

DCI-P3 — цветовое пространство, используемое в цифровых кинотеатрах. Стандарт DCI-P3 обладает цветовым охватом, используемым в кинематографе, и охватывает 45,5% оттенков цветового пространства CIE 1931.

Когда люди стали смотреть фильмы на смартфонах, планшетах и компьютерах, а не ходить в кинотеатры, стандарт DCI-P3 начал внедряться в эти устройства для достижения более точной цветопередачи по сравнению со стандартом sRGB.

Больший цветовой охват дает возможность телевизору давать более чистые и натуральные цвета.

Источник

Телевизоры. Часть 1. Типы телевизоров, подсветок и технологий, практические различия

Здравствуйте, уважаемое хабрасообщество.

Я надеюсь, что эта статья сможет помочь таким же, как я — тем людям, которые выбирают телевизор, но не очень-то владеют тонкими техническими вопросами в этой области. Хотел бы поделиться с вами своими размышлениями и практическими выводами по-поводу выбора большого и качественного телевизора.
Последние 3 года я смотрел 42″ ЖК-CCFL (это когда изображение формируется поляризованных светом от люминесцентных ламп, пропущенным через светофильтры). В 2009-м году еще не было 3D, а тонкие телевизоры с LED-подсветкой только появлялись и стоили нечестных денег. Куплен он был без особых мук выбора за $1400.
За пару лет созерцания я понял, что мне чего-то не хватает в изображении. Чего — я не мог описать, так как не владел нужными познаниями в этой области. Я точно знал, что хочу бОльшую диагональ и более глубокий черный.

После изучения матчасти я прояснил некоторые моменты.

I Тип формирования изображения.

На сегодняшний день есть 3 типа формирования изображения на современных телевизорах:

1 LCD.

Самый распространенный вид телевизоров. Изображения в таких телевизора получается при помощи поляризованного света, нескольких светофильтров и управляемых жидких кристаллов.

Читайте также:  Что такое контрольно тренировочный цикл аккумулятора
1.1 Типы подсветок LCD-телевизоров.

Так как изображение, которое мы видим на экране LCD-телевизора, получается в результате прохождения поляризованного света от источника подсветки, необходимо обозначить 2 типа подсветки:
a) CCFL, она же — холодный катод. Подвид тонких люминисцентных ламп, располагающихся за матрицей.
Преимущества: равномерность подсветки.
Недостатки: большая толщина, энергопотребление, невозможность локального управления подсветкой.
b) LED — светоизлучающие диоды. В настоящее время практически полностью вытеснили телевизоры с холодным катодом.
Преимущества: возможно сделать очень тонкие телевизоры, низкое энергопотребление, возможность локального управления подсветкой.

Про локальное управление подсветкой и подразделение LED-подсветки нужно сказать пару слов. LED-подсветка разделяется на 2 типа: краевая (она же EDGE-LED, когда светодиоды расположены по краям матрицы, их свет попадает на диффузор и рассеивается) и ковровая (Full HD LED, LED Pro). Так как ЖК-пикселы сами по себе не излучают свет, им необходима подсветка (о чем сказано выше), которая включена всегда. Закрытые кристаллы все равно пропускают свет, поэтому добиться низкого уровня черного (чем ниже — тем лучше) и контрастных переходов в системах с краевой подсветкой невозможно. В телевизорах самого высокого уровня используется ковровая подсветка (когда светодиоды располагаются непосредственно за матрицей). Это позволяет повысить равномерность подсветки и внедрить сегментированное управление подсветкой, когда отдельные диоды, отвечающие за области на экране, могут приглушать яркость в зависимости от сцены на экране. На самом деле, ковровую подсветку имеют это всего 2 серии — 9-я серия Philips и 9-я серия Sony. В 9-й серии LG тоже есть ковровая подсветка, но ее реализация хуже, чем краевая у конкурентных решений.

Неравномерность подсветки.

Из-за того, что светодиоды располагаются с определенной периодичностью (свое влияние вносит рассеивание и много других факторов), практически в 100% случаев LCD телевизоры с LED-подсветкой имеют неравномерность подсветки (clouding) — когда области, которые должны оставаться черными имеют другую градацию серого.
Проблема частично решается сегментированной светодиодной подсветкой.

1.2 Типы матриц LCD-телевизоров с LED-подсветкой.

0.16 нит), большое время отклика.
Устанавливаются в телевизоры LG 3—9 серий (то есть, фактически во все, без разделения по уровням), Philips 4, 6 серии, Panasonic разных вариаций и многие другие.
b) S-PVA (производство Samsung). Матрицы для телевизоров классов выше.
Преимущества: более глубокий черный (0.05—0.1 нит в зависимости от реализации подсветки).
Устанавливаются в телевизоры Samsung 7—8 серий, Sony 7—8 серий, Philips 7—8-й серии и некоторые другие.
c) UV²А (производство Sharp). По моему мнению, наиболее совершенный тип матриц.
Преимущества: углы больше, чем у S-PVA (но меньше, чем у IPS). Самый глубокий уровень черного (0.02 — 0.06 нит)
Недостатки: Sharp производит их в недостаточных количествах.
Устанавливаются в телевизоры Philips 9-й серии и топовые серии Sharp.

2. Плазма.

С этим словом связано очень много мифов и заблуждений. Любой несведущий продавец обязательно скажет вам, что плазма устарела. Это связано с набором стереотипов и проблем, имевших место быть.
Изображение формируется при помощи свечения люминофора под действием УФ-лучей.
Каждая плазменная ячейка является независимым источником света, поэтому телевизор не требует подсветки. Ранее плазменные телевизоры имели очень большую толщину и размер ячейки, поэтому были очень громоздкими и диагонали Full HD начинались с 50—60″. Теперь толщина современных плазменных телевизоров не превышает 3—4 см, а диагонали начинаются с 42″.

У плазменных телевизоро нет различных типов матриц с маркетинговыми названиями, но есть поколения панелей (самое совершенное — 15-е).

Читайте также:  Что делать если сбились каналы на телевизоре дексп

Сейчас плазма почти вытеснена LCD-телевизорами и ее производством занимается всего 3 компании: Panasonic, Samsung и LG (причем, собственные разработки имеют только первые 2). Связано это с убыточностью производства, конкуренцией со стороны ЖК-телевизоров и их популяризацией. Но плазма держит первые позиции в больших диагоналях.

3. OLED.

Органические светодиоды. Что-то среднее, между первыми 2-мя технологиями. Изображение формируется при помощи самоизлучающих диодов, которые светятся под воздействием электрического тока. Как и в плазме, каждая ячейка является самостоятельным источником света. Пока имеются только несколько серийных образцов таких телевизоров по очень высоким ценам. Разработками в этой области занимаются LG и Samsung.

Есть и другие типы телевизоров, например проеционные лазерные телевизоры, но их разработка уже прекращена.

Кратко о преимуществах и недостатках каждой технологии:

LCD:
Преимущества:
— относительно невысокая цена производства, что позволяет производителям получать достаточно высокую прибыль и инвестировать в производство.
— Статический метод формирования изображения (без дизеринга) хорош для отображения изображений и фотографий.
— Отлично подходит для статичного изображения и не боится его.
— LCD-телевизоры имеют высокую яркость и низкое энергопотребление
Недостатки
— Высокий уровень черного (от 0.02 нит в UV²А-матрице с ковровой подсветкой до 0.2 нит в IPS).
— Большое время отклика
— Отсутствие объема и и глубины изображения
— Динамическое разрешение без искусственных ухищрений 300 — 700 линий.

Плазма
Преимущества
— Общая глубина изображения. В целом, при подаче качественного контента, изображение на плазме заметно отличается от такового в LCD: обладает большей глубиной и насыщенностью цветов, имеет ярко выраженный эффект объема.
— Низкий уровень черного (0.008 нит в моделях Panasonic 2012 года).
— Имеют динамическое разрешение без искусственных ухищрений 1080 линий.
— Отлично подходят для динамического изображения (фильмы), хорошо раскрывают высококачественный контент.
— Фактически отсутствует время отклика.
— Свободнейшие углы обзора
Недостатки
— Совершенно не подходят для подключения к компьютеру из-за остаточного изображения
— Хуже показывают фотографии (так как градации получаются при помощи дизеринга)
— Большое энергопотребление, не все модели имеют высокую яркость.
— Высокая цена производства, низкая маржа — производителям все сложнее удержаться на плаву.

OLED
Самая новая технология формирования изображения в телевизорах. Используются самоизлучающие органические светодиоды. Как и плазма, это дисплеи с самоэмиссией света, не требующие подсветки.
Сейчас выпущено всего несколько серийных образцов по цене в десяток раз превосходящей аналогичные LCD и плазменные телевизоры, но LG обещает, что через 3 года OLED-телевизоры аналогичных LCD и плазма-диагоналям будут стоить в 1.5 раза дороже.
Преимущества:
— низкое время отклика и высокий контраст, как и у плазмы, т. к. нет механически поворачивающихся молекул и постоянной подсветки, как в LCD.
— экономичность
— широкие углы обзора.
Недостатки:
— различная деградация пикселов со временем (так же, как у плазмы, что приводит в остаточным изображениям и выгоранию пикселов). Сейчас это пытаются компенсировать программно.
— Низкое время службы: около 10 000 часов (к примеру, у LCD — 60 000 часов, у плазмы — 100 000 тысяч часов).

II Характеристики изображения

1000:1, S-PVA — 3500:1, UV²А — 5000:1, плазма — 12000:1.
— Точность цветопередачи (DeltaE, отклонение от эталона). Подается сигнал на входе, измеряется сигнал на выходе. Чем больше отклонение — тем менее точная цветопередача. Считается, что невооруженный глаз неспособен заметить отклонение DeltaE

Источник

Оцените статью
Adblock
detector