Gerçek Dünyada ve TV'nizde Renk Algısı
2015 yılında, belirli bir elbisenin renginin nasıl algılandığına dair yaygın ilgiyi tetikleyen basit bir sorgulama. Gerçek şu ki, rengin algılanması karmaşık ve kesin değil.
Gerçekten Gördüklerimiz
Gözlerimiz gerçek nesneleri (nesneleri) görmez, gerçekten gördüğünüz şey nesnelerden yansıyan ışıktır. Gözünüzün gördüğü renk, ışık dalga boyunun nesnenin yansıttığı veya emildiği sonucudur. Ancak, gördüğünüz rengin tamamen doğru olması olası değildir.
Renk Algısını Etkileyen Faktörler
Gerçek dünyadaki renk algısı çeşitli faktörlerden etkilenir:
- Bir Nesnenin Fiziksel Özellikleri: Bir nesnenin ışığın dalga boyları, fiziksel yapısı nedeniyle doğal olarak yansıtır veya emer.
- Günün Zamanı: Nesne sabah, öğleden sonra veya gece ışığında görülür.
- Yer: Nesne dış mekan aydınlatmasında (güneşli veya bulutlu gün) veya yapay iç mekan aydınlatmasında (ve iç mekan aydınlatmasında) görülür.
- Renk Algısı: Her insan gözü çiftinin renk dalga boylarını nasıl algıladığının doğal varyasyonları.
- Renk Körlüğü: Bazı kişilerin renk dalga boylarını nasıl gördüğünde doğal olmayan varyasyonlar.
Gerçek dünyadaki renk algısına ek olarak, fotoğraf, baskı ve videoda dikkate alınması gereken ek faktörler vardır:
- Görüntünün Yakalanmasında Kullanılan Enstrüman: Günün ve yerin saatiyle birlikte renk dalga boylarını algılamak için bir kameranın yetenekleri.
- Görüntüyü Yeniden Üretimde Kullanılan Görüntü Aygıtı: TV, Video Projektörü, Baskıyı farklı yöntemler kullanarak görüntüler.
- Ekran veya Yazıcı Kalibrasyonu: Görüntüyü baskıda veya bir video görüntüleme cihazında görüntülüyorsanız, rengi yeniden üretmek için bu cihazı kalibre etmek için kullanılan standart, gördüklerinizi etkiler.
Fotoğraf, baskı ve video uygulamaları ile ilgili renk algısında benzerlikler ve farklılıklar olsa da, denklemin video tarafına sıfırlama yapalım.
Renk Yakalama
- İlk olarak, görüntüyü "yakalamanız" gerekir. Bir video kamera, objeleri yansıtan ve objektife gelen ışığı görmelidir. Girilen ışık, hedef nesneden (lerden) yansıyan tüm renklerden oluşur. Bu ışık merceğe girer ve bir çipe çarptı (eski günlerde, cipslerden önce, ışık özel olarak üretilmiş bir vakum tüpünden geçmek zorundaydı).
- Işık çipin üzerine geldiğinde, çip tarafından kullanılan bir işlem ve ışığı ya analog elektrik darbeleri ya da dijital kodlar (1'ler, 0'lar) haline dönüştüren destek devresi vardır. Bu dönüştürülmüş sinyal daha sonra gelen elektrik darbesi (analog) veya dijital kodu bir ekrana görüntülenen veya ekrana yansıtılan bir görüntüye dönüştürecek olan bir alıcı cihaza (bu durumda bir TV veya video projektörü) gönderilir.Ancak, işte burada zorlaşıyor. Kamera, belirli bir noktada belirli bir noktada yansıyan ışığı aldığında ve görüntü aygıtı yakalanan sonucun rengini doğru olarak sunmak zorundadır.
Yakalama veya görüntüleme aygıtı gerçek dünya nesnelerinden yansıyan tüm renkleri yeniden üretemediğinden, her iki cihaz da temelindeki üç ana renk olan "insan yapımı" renk standartlarına dayalı olarak "tahmin" etmelidirler. modeli. Video uygulamalarında, üç renk modeli Kırmızı, Yeşil ve Mavi ile temsil edilir. Farklı oranlardaki üç ana renkten oluşan farklı kombinasyonlar, gri tonlamayı ve doğada gördüğümüz tüm renk tonlarını yeniden oluşturmak için kullanılır.
Bir TV veya Video Projektörü ile Renk Görüntüleme
İnsanların doğal dünyada nasıl renk algıladığına dair kesin bir doğruluk olmadığından ve bir kamera kullanarak doğru renk yakalama sınırlamaları vardır. Bu, televizyon veya video projektörü izlerken ev ortamında nasıl uzlaştırılır?
Cevap, TV / video projektörünün görüntü ve renk görüntülemesine ve renkleri önceden belirlenmiş bir renk standardında olabildiğince doğru gösterme kabiliyetlerine ince ayar yapabilmesine olanak veren, kullanılan teknolojinin iki katıdır.
Burada hem S / B hem de renkli görüntüleri görüntülemek için kullanılan video görüntüleme teknolojilerine kısa bir genel bakış yer almaktadır.
Yayıcı Teknolojiler
- CRT - Bir resim tüpünün boynundan çıkan bir elektron ışını, bir görüntü üretmek için sıralı olarak fosfor dizilerini tarar. Işın her fosfora çarptıkça, fosfor heyecanlanır ve görüntüyü üretir. Renk, belirli bir renk üretmek için uygun kombinasyonda heyecanlı kırmızı, yeşil ve mavi fosforlarla üretilir.
- Plazma - Fosforlar aşırı ısıtılmış gazla yakılır (bir Floresan ışığına benzer). Kırmızı, yeşil ve mavi fosforların kombinasyonları (piksel ve alt piksel olarak ifade edilir) belirlenen rengi üretir.
- OLED - OLED teknolojisi, TV'ler için iki şekilde uygulanabilir. Bir seçenek, beyaz OLED kendiliğinden yayılan alt pikselleri Kırmızı, Yeşil ve Mavi renk filtreleriyle birleştiren WRGB'dir. Diğer bir seçenek ise, ek renk filtreleri olmayan, kendi kendine yayılan Kırmızı, Yeşil ve Mavi alt piksellerini kullanmaktır.
İletken Teknolojiler
- LCD - LCD pikseller kendi ışıklarını üretmez. Bir LCD TV'nin bir görüntüyü televizyon ekranında görüntüleyebilmesi için, piksellerin "arkadan aydınlatmalı" olması gerekir. Bu süreçte meydana gelen şey, piksellerin içinden geçen ışığın, görüntünün gerekliliklerine bağlı olarak hızla kısılması veya aydınlatılmasıdır. Pikseller yeterince kısıldıysa, çok az ışık geçecek ve ekran daha koyu görünecektir. Işık, LCD çipinden geçtikçe ve ardından kırmızı, yeşil ve mavi renkli filtrelerden geçerken eklenir.
- 3LCD - Video projeksiyonunda kullanılan, LCD TV'ye benzer şekilde çalışır, ancak bunun yerine tüm ekran kaynağına dağılmış olan cipsler, beyaz ışık üç LCD çip ve bir Prism'den geçirilir ve daha sonra bir ekrana yansıtılır.
Transmissive / Emissive Combination - Kuantum Noktalı LCD
TV ve video görüntüleme uygulaması için, Quantum Dot , LCD ekranda hala ve video görüntülerinde görüntülenen parlaklık ve renk performansını artırmak için kullanılabilen özel ışık yayan özelliklere sahip insan yapımı bir nanokristaldir.
Kuantum Noktalar, tek bir rengin yüksek enerjili ışığını emebilen ve başka bir rengin daha az ışığını yayan (Plazma TV'deki fosforlar gibi), ancak bu durumda, bir dış ışıktan fotonlarla vurulduğunda ayarlanabilir emisiv özelliklere sahip olan nanopartiküllerdir. kaynağı (Mavi LED arka aydınlatmalı bir LCD TV olması durumunda), her kuantum noktası, boyutuna göre belirlenen belirli bir dalga boyunun rengini yayar.
Kuantum Noktaları bir LCD TV'ye üç şekilde dahil edilebilir:
- TV'nin ışık kaynağı yapısının içerisindeki ince cam tüpün içine (Kenar Optik olarak atıfta bulunularak), kenar LED aydınlatması için mavi LED kenar ışık kaynağı ve Işık Kılavuzu Plakası (ışığın ekran alanı boyunca yayıldığı yapı) arasında yer alır . LCD TV'ler .
- Mavi LED ışık kaynağı ve LCD çip ve renk filtreleri (Tam Dizi veya Doğrudan Aydınlatmalı LED / LCD TV'ler) arasına yerleştirilen bir "film geliştirme katmanı".
- Kuantum noktalarının her iki kenarda veya doğrudan aydınlatılmış yapılandırmalarda kullanılmak üzere doğrudan mavi bir LED üzerine entegre edildiği bir yonga üzerinde.
Her seçenek için, Mavi LED ışığı Kuantum Noktalarına çarpar, bunlar daha sonra kırmızı ve yeşil ışık yayarlar (bu da LED ışık kaynağından gelen Mavi ile birlikte). Renkli ışık daha sonra LCD ekranlardan, renkli filtrelere ve görüntü için ekrana geçer. Eklenen Quantum Dot yayıcı katmanı, LCD TV'nin, eklenen Quantum Dot katmanı olmaksızın LCD TV'lerden daha doygun ve daha geniş bir renk gamı göstermesini sağlar.
Yansıtıcı Teknolojiler
- LCOS (D-ILA ve SXRD olarak da bilinir) LCOS, 3LCD'nin bir çeşididir ve video projeksiyonunda kullanılır. Üç LCD çipinin her birinden ve ardından renkli filtrelerden ve lenslerden geçen ışıklardan geçmek yerine, LCD çip yansıtıcı bir tabanın üzerine yerleştirilir, böylece renkli bir ışık kaynağı çipin içinden geçtiğinde otomatik olarak geri yansıtılır ve objektife gönderilir. projeksiyon ekranına.
- DLP (3 Çip) - Video Projektörlerde Kullanılır - DLP'nin anahtarı, her çipin küçük eğilebilir aynalardan oluştuğu DMD'dir (Dijital Mikro Ayna Aygıtı). Bu, bir DMD yongasındaki her pikselin yansıtıcı bir ayna olduğu anlamına gelir. Video görüntüsü, DMD yongasında görüntülenir. Çipin üzerindeki mikro devreler (her mikromir, bir pikseli temsil eder) ve görüntü değiştikçe çok hızlı bir şekilde eğilir. Bu, görüntü için gri tonlamalı temel oluşturur.
- 3 çipli bir DLP video projektöründe üç ışık kaynağı kullanılır (veya üç prizmadan beyaz ışık geçiyor). Renkli ışık daha sonra üç DLP çipinden yansıtılır (hepsi gri tonlamalıdır, ancak her biri farklı renkli ışık almaktadır). Her bir micromirror'un herhangi bir zamanda renk ışık kaynağına göre eğim derecesi, görüntüdeki renkleri belirler. Yansıtılan ışık daha sonra projektörün merceğinden ekrana geçirilir.
Yansıtıcı / Transmissive Kombinasyonu
- DLP (1-Chip) - Video Projektörlerde Kullanılır - Bu düzenlemede, tek bir DLP DMD yongasından yansıyan tek bir beyaz ışık kaynağı vardır. Ardından, yansıyan ışık yüksek hızlı bir renk tekerleğinden, mercek içinden ve sonra ekrana geçtikçe renk eklenir.
DLP hakkında daha fazla teknik açıklama için, eşlik eden makalemize göz atın : DLP Video Projector Basics.
Renk Görüntüleme - Kalibrasyon Standartları
Şimdi, elektronik ve mekaniklerin, renkli bir görüntünün TV'nize veya video projeksiyon ekranına nasıl ulaştığı üzerine çalıştıkları bir sonraki adım, bu adımların, teknik sınırlamalara rağmen, bu cihazların renkleri olabildiğince doğru şekilde yeniden üretebilmelerini sağlamaktır.
Görünen Renk Alanı içindeki renk standartlarının uygulanmasının önemli olduğu yer burasıdır.
Şu anda kullanımda olan TV ve Video Projektörleri için renk kalibrasyon standartlarından bazıları şunlardır:
- NTSC - Analog renk (ABD) için temel standart.
- Rec.601 - Temel NTSC standardına göre iyileştirme.
- Rec.709 - HDTV'ler ve HD Video Projektörleri ile kullanım için.
- Rec.2020 - 4K Ultra HD TV'ler ve Video Projektörler ile kullanım için tasarlanmıştır.
- sRGB - Kullanım için çoğunlukla PC'de Grafik görüntüleyen monitörler.
Donanım (colorimeter) ve yazılım (genellikle bir dizüstü bilgisayar aracılığıyla) kombinasyonunu kullanarak, bir kişi, videolarda sağlanan ayarlamalar yoluyla TV veya video projektörlerinin renk çoğaltma yeteneğini yukarıdaki standartlardan birine (TV'nin renk özelliklerine bağlı olarak) ince ayar yapabilir / ekran ayarları veya TV veya video projektörünün servis menüsü.
Bir teknisyene ihtiyaç duymadan kullanabileceğiniz temel video (renk) kalibrasyon araçlarının örnekleri arasında, Digital Video Essentials, Disney WOW (Harikalar) DVD ve Blu-ray Test Diskleri, Spears ve Munsil gibi test diskleri bulunur. HD Benchmark , THX Kalibratör Diski ve uyumlu iOS ve Android telefonlar / tabletler için THX Ev Sineması Tune-up Uygulaması.
Bir Colorimeter ve PC yazılımı kullanan bir temel video kalibrasyon aracının bir örneği Datacolor Spyder Renk Kalibrasyon Sistemidir.
Daha kapsamlı bir kalibrasyon aracının bir örneği, SpectraCal tarafından Calman'dır.
Yukarıdaki araçların önemli olmasının nedeni, iç ve dış mekan aydınlatma koşullarının gerçek dünyadaki rengi görme yeteneğimizi etkilediği gibi, aynı faktörler de televizyonunuzun renginin nasıl görüneceğine veya TV veya video projektörünüzün ne kadar iyi ayarlanabileceğini göz önünde bulundurarak video projeksiyon ekranı.
Kalibrasyon ayarlamaları sadece parlaklık, kontrast, renk doygunluğu ve renk tonu kontrolü gibi şeyleri değil, aynı zamanda Renk Sıcaklığı, Beyaz Dengesi ve Gama gibi diğer gerekli ayarlamaları da içerir.
Alt çizgi
Gerçek dünyadaki ve televizyon izleme ortamlarındaki renk algısı, diğer dış faktörlerin yanı sıra karmaşık süreçleri de içerir. Renk algısı, kesin bir bilimden ziyade bir tahmin oyunudur. İnsan gözü, sahip olduğumuz en iyi araçtır ve fotoğraf, film ve videoda doğru renk belirli bir renk standardına, basılı bir fotoğrafta gördüğünüz renge, TV'ye veya video projeksiyon ekranına, hatta Belirli bir renk standartları spesifikasyonunun% 100'ünü karşılarlar, gerçek dünya koşullarında nasıl göründüğüyle tam olarak aynı görünmeyebilirler.