理解Rec.709, DCI-P3和 Rec.2020色彩空间, BT.709, BT.2020

对于显示屏、投影机等显示设备来说,最重要的因素之一是其表现色彩的能力。但是,随着显示类产品规格列出各种类型的色域,哪种具体的色域代表了消费者的最佳选择?对于目前市场上的投影机来说,有三种主要的色域标准。Rec.709(也被称为BT.709)、DCI-P3和Rec.2020(也被称为BT.2020)。虽然这些色域之间有很大的重叠,但每一个色域仍然在可见的色彩空间中占据了一个独特的区域。本文将帮助定义这些常用的色域,并回顾色域的含义,包括为什么这个概念对投影机很重要。

什么是显示色域?为什么它很重要?

根据定义,色域是指设备(如投影仪或显示器)能够再现的可见颜色空间(即人眼可见的所有颜色)内的颜色范围。您可以将色域视为可以选择创建图像的调色板:调色板包含的颜色范围越广,可以创建的图像就越丰富,反之亦然。对于投影仪和显示器等设备,色域之所以相关,是因为技术尚未发展到可以表示人眼可见的所有颜色的程度,因此色域用于表示设备可以再现的整个可见颜色空间的部分。因此,它有助于定义设备颜色表示的限制。

很多时候,在描述色域时,使用CIE色度图,其中在可见颜色空间内绘制表示色域的三角形,由马蹄形形状表示。在这些图中,三角形的左下角表示给定色域可以显示的“最蓝的蓝色”,右下角表示“最红的红色”,上角表示“最绿的绿色”,由这些点包围的区域包含整个色域;换句话说,设备可以复制的所有颜色。

但除了定义设备可以复制的颜色范围之外,色域之所以重要的另一个主要原因是,对于描绘颜色的设备,色域作为生态系统中每个元素的共享语言,从相机到媒体播放器再到显示设备,以确保给定设备使用的所有颜色与所有其他设备的颜色同步。如果没有共享的色域,就无法确保投影仪产生的给定颜色(例如某个紫色)与媒体播放器传输的紫色相同。因此,色域作为一个参考点,定义了生态系统中使用的每种颜色,从而生成复制的图像。

什么是Rec.709、DCI-P3和Rec.2020?

如上所述,色域作为定义颜色的语言,与语言一样,有许多不同的类型。为了确保行业参与者使用相同的“语言”来定义颜色,国际电信联合会无线电通信部门(ITU-R)等行业组织经常定义给定的色域,供同行使用。下面的讨论将描述三种主要色域标准:Rec.709、DCI-P3和Rec.2020。

Rec.709是ITU-R发布的规范标准,其中包括一个独特的色域,作为其更广泛的规范“列表”的一部分。虽然严格来说,Rec.709是一套涵盖色域以外项目的规范,但在使用术语“Rec.709”时,通常主要指其色域。就细节而言,Rec.709于1990年发布,其色域旨在帮助定义目前占据主导地位的高清电视市场的颜色。

另一方面,DCI-P3是数字电影倡议组织(DCI)于2010年定义的颜色标准。从该组织的名称可以推断,DCI-P3是电影行业最常用的色域,尤其是用于数字电影放映机。除了电影行业之外,DCI-P3也是苹果、三星、谷歌等移动设备行业公司使用的一种色域。

最近,ITU-R发布了他们的Rec.2020标准,作为之前描述的Rec.709规范标准的更新。与Rec.709类似,Rec.2020引用了涵盖视频广播方面的各种规范,包括相应的色域。但是,Rec.709是高清电视的标准,而Rec.2020则是针对超高清(4K和8K)电视的更新。

BT.2020 较BT.709有更大的色域范围

就其颜色范围而言,在讨论的三个色域中,Rec.2020色域覆盖了可见颜色空间的最大面积,在CIE色度图中有一个较大的三角形,它包含了其他两个色域。然后是DCI-P3色域,然后是Rec.709色域,其范围小于Rec.2020和DCI-P3。

对于显示和投影仪的使用,虽然Rec.2020是业界在颜色方面达成一致的方向,但根据目前可用的技术,价格合理的选项目前仍然遥不可及。另一方面,DCI-P3标准主要用于电影院放映机或家庭影院。因此,对于更多主流投影机的生产商来说,Rec.709仍然是最理想的解决方案,因为它提供了消费者在投影机中寻找的逼真的颜色。

Rec.709 和 BT.709 指的是同一种色彩标准,有什么不同?

Rec.709 是国际电信联盟(ITU)发布的一种视频色彩标准,用于定义高清电视的色彩表现。而 BT.709 则是由国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)联合发布的同名标准,Rec.709 标准是在 BT.709 标准的基础上发展而来的。

Rec.709 和 BT.709 标准规定了红、绿、蓝三种颜色通道的电压范围,以及亮度、色度、对比度等参数的计算方法,其目的是为了确保视频图像的色彩表现符合人们的视觉习惯。在实际应用中,Rec.709 和 BT.709 标准通常被用于高清电视、蓝光光盘等视频设备的制作和播放。

Rec. 709的不同版本

Rec.709标准自发布以来,经历了多个版本的更新和修订。以下是Rec.709标准的主要版本:

  1. Rec.709 (2004):这是Rec.709标准的初始版本,于2004年发布。它规定了高清电视的色彩表现和图像质量标准,包括色彩空间、白平衡、亮度、对比度等方面的要求。
  2. Rec.709 (2012):这是Rec.709标准的修订版本,于2012年发布。它主要对Rec.709 (2004)版本中的一些细节进行了修改和完善,以适应不断发展的技术和市场需求。
  3. Rec.709 HDR (2016):这是Rec.709标准的高动态范围(HDR)版本,于2016年发布。它主要针对HDR视频的制作和播放,规定了更高的亮度和色彩范围,以提供更加真实和生动的视觉体验。

需要注意的是,Rec.709标准的不同版本可能在一些细节上有所不同,但其基本原则和核心内容是一致的。这些版本的更新和修订都是为了更好地适应技术和市场的发展,确保Rec.709标准在视频制作和播放中的有效性和适用性。

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