广色域的技术原理:
那究竟什么是广色域呢?严格说来,其实根本就没有广色域这一概念,色域就是色域,普通LCD的色域值大约在72%左右,为了突出产品能够显示更加丰富的色彩,同时和普通LCD区分开,所以才会有广色域这一说。说的直观点,色域越广显示的色彩就越丰富,最终可以获得更加真实的色彩还原。
色域是对一种颜色进行编码的方法,也指一个技术系统能够产生的颜色的总和。在计算机图形处理中,色域是颜色的某个完全的子集。颜色子集最常见的应用是用来精确地代表一种给定的情况。伴随“色域”这一词汇,我们还常常能看见“色彩空间”(Color Space)这一名词,色彩空间的是指某种显示设备能表现的各种色彩数量的集合,色彩空间越广阔、能显示的色彩种类就越多,色域范围也就越大。
既然说到广色域,就不得不说现在比较热门的一个标准,那就是xvYCC色域标准。xvYCC是ExtendedVideo YCC的简称,用于表示扩展影像的色彩范围。自2005年日本电子信息技术产业协会(JEITA)把xvYCC规范提交给CIE国际照明协会后,就被采纳并成为新一代显示设备的色彩规范,因此现在在一些比较新的电视上,都能看到对xvYCC色域的支持,例如索尼今年推出的X系列、W系列BRAVIA液晶电视等。
那么LCD上的Adobe RGB和HDTV上的x.v.Colour有什么区别呢?两种广色域技术应用面不一样,不过实现的方法都是在围绕改善背光源性能方面,Adobe RGB依靠背光源系统、彩色滤光片等来实现,而x.v.Colour在输出信号上提升了显示设备的色深和带宽,显示色彩不会受到输出信号的影响,因此Adobe RGB其实还没有跟上x.v.Colour的脚步。话说回来,这和两种广色域技术应用面不同也有关系。
简单点说,色域越广显示的色彩就越丰富,最终可以获得更加真实的色彩还原。而说到“色域越广”这个问题,我们就不得不说说优派最新发布的VLED221wm,这是全球首款基于LED(Light-Emitting-Diode)背光源技术的22英寸宽屏LCD,拥有超高12000:1动态对比度技术之外,还拥有惊人的118%超广色域,结合以上3点,优派VLED221wm无疑是迄今为止性能最恐怖的LCD之一。
但不得不说,LED背光源系统的成本要远高于冷阴极荧光管。目前LED背光模组零组件的价格平约为CCFL的5倍之多,而且屏幕尺寸越大,采用LED背光技术的成本就越高。这也是为什么目前采用LED背光技术的广色域液晶的售价高居不下的原因。
众所周知,液晶分子本身并不发光,而是靠透过背光的光线来显示图像,作为LCD显示设备下一代背光源的LED(发光二极管)具有亮度高、色域广、反应快、可独立开关等诸多优势,因此业界普遍认为只有LED背光源技术才能实现广色域,那为何主流的CCFL(冷阴极背光灯)也能实现广色域呢?显然,这其中和背光源有很大的联系。
广色域解决“色彩不足”问题
目前LCD已经成为市场中的绝对主流产品,然而一直以来,“色彩表现力不佳”却是它心中难以抚平的伤痛,因为市面上绝大部分液晶显示器只具备了72% NTSC色域,不少用户也不禁为之暗暗叫苦。为此,一些厂商开始采用新一代广色域技术,使得液晶显示器可达100% NTSC色域。这无疑给了广大还停留在“缺少色彩”的用户以极大希望……
尽管液晶显示器成为市场主流,但多数用户反映同样一个问题,在使用液晶显示器看电影、玩游戏时,不管响应时间有多快,分辨率有多高,画面色彩总是比之前的CRT显示器逊色,对于大多数普通用户而言,虽然不知道具体原因是什么,但能明显感觉与CRT显示器相比,液晶显示器的画面色彩饱和度不足、画面层次感不强。实际上,从显示原理来看,这主要是因为液晶显示器的NTSC色域不足造成的,市场上大多数液晶显示器的色域只能达到72% NTSC左右,在播放视频电影、显示3D游戏时,画面显示色彩的表现多少会有些偏差。
为何液晶显示器的色域会如此低呢?从液晶技术角度来看,液晶显示器真正决定其色域值的因素在于背光源,至于液晶面板的类型则与色域没有如何关系,毕竟液晶面板本身并不发光,而是必须透过背光的光线才能够显示画面,现在的液晶显示器一般采用CCFL背光(冷阴极荧光灯),尽管这种技术成熟、成本低廉,但由于CCFL灯管在荧光材质上的限制,红光呈现能力偏弱,加上所搭配的彩色滤光片的混色效果较差,只能实现NTSC色彩区域的72%左右,最终呈现的色域饱和度不佳,图像的灰度和色彩过渡不好,所以在使用液晶显示器看电影时,我们看到的画面总觉得是灰蒙蒙的。
要解决这个问题,了解决液晶显示器色域显示不足的问题,显示器厂商纷纷推出了新一代广色域液晶技术,其在液晶显示器里使用一种新型的W-CCFL 背光灯管,目的是为了优化CCFL的发光波长和颜色过滤器的透过宽度,能够相当程度的改善色域呈现不足的问题,有效加强了颜色饱和度。从实现原理来看,W-CCFL背光灯管只是针对荧光材质进行来改良,因而厂商只需更换W-CCFL背光模组,就能将色域从72% NTSC提升到92% NTSC的饱和度,因而成本几乎不会有什么提升,同时又达到了色域饱和度提升的效果,这对欠缺色彩表现的主流液晶显示器来说无疑是救星啊。
如果说下图中“舌形”的颜色代表了自然界所有的颜色,那被三角形圈起来的就是NTSC(即National Television System Committee),是国际电视标准委员会规定的彩色电视广播标准,它是以%为单位表示,目前所有彩色显示和印刷等设备均以NTSC区域为标准,该指标是指在整个色彩空间内,显示设备能在各种色彩上显示到何种饱和度,即能够显示到什么程度的蓝色、绿色、红色,不管是游戏、电影,还是平面设计,NTSC色域值越大,液晶显示器的显示效果更优秀。
不仅是LCD,LED前景更广阔
显示器厂商不懈努力改善NTSC色域的饱和度,此前有一些显示器厂商推出了色域达97% NTSC的产品,而最近有出现了100% NTSC色域的LCD,这类LCD不仅采用了W-CCFL背光灯管,而且还搭配了新型的多色滤光片,这种滤光片对色域表现有所帮助,它在RGB三原色以外多加入了新的颜色(如黄色、青色或白色等),借以增加颜色呈现能力,其不仅色域延伸了很多,而且还增强了色彩再现的性能,提供更真实饱满的色彩,让用户看一会显示器再看实物的时候,不会再有一种“恍如隔世”的感觉。
当前,为了克服LCD中CCFL背光光源的自身不足,荧光材质先天缺陷、功耗相对较高的缺点,不少笔记本液晶屏及投影机已经开始采用LED背光技术,如果液晶显示器使用白色LED背光技术,可以实现低功耗和色彩表现力的均衡。LED背光技术可以将整个屏幕的LED分成了若干区域,根据显示的影像信号,可单独控制每个区域的发光量,从而轻松达到100%的NTSC色彩区域。
在实际应用中,采用LED背光的液晶显示器,其单个元素反应速度是采用CCFL背光产品的1000倍,这意味着,即便是液晶显示器处于强光下,也可以获得非常满意的色彩表现力,比如在白天观看HDTV影片,不会因为光线问题而影响画面效果,这对于我们以后在数字家庭方面的应用有着意义深远。
在传统液晶技术,显示屏寿命短、功耗大,色彩表现力不够丰富,而且无法将体积控制的更小,然而LED背光技术的采用,大大改善了这些问题。然而LED背光技术并非旨在获得100% NTSC,尽管如此,LED背光技术由于成本太高,很多厂商都没有马上采用,更何况,色域并不是越广越好,即使液晶显示器本身能达到超高的色域值,但在五彩缤纷的世界里,人眼还难以识别如此多的色彩范围。
另一方面,在专业图形设计、CAD/GIS、数码影像、广告喷绘以及印刷打样等领域,这些应用讲究精益求精,如果选择LCD的话,100% NTSC色域是非常有必要的,甚至一些厂商推出了120% NTSC色彩表现范围的专业LCD,以满足专业级领域的应用需求。尽管如此,这些液晶显示器价格非常昂贵,并不是普通消费者所能够接受的,动辄万元价格注定了它们只适合高端商用市场。在民用级消费市场,实际上97% NTSC色域就基本够用,这也是CCFL背光光源实现97% NTSC色域的最大价值潜力。当液晶显示器采用LED背光光源后,家庭娱乐、日常办公用户感受到的并不是100% NTSC的色彩优势,而低功耗、高寿命、轻便性所带来的价值更加深远。至于广色域的产品能否最终从专业市场进入到普通的消费市场,这个还要看该技术在以后的发展。