理解色域描述和校准过程中的常见错误

发布时间:2023年10月21日

从技术上讲,ColourSpace不可能生成不准确的3D校准LUT,因为ColourSpace颜色引擎将始终根据所使用的配置文件生成完美的LUT。

生成不正确LUT的唯一方式是配置文件数据是否不正确/无效,或者LUT的应用是否存在某种故障。

LUT验证是评估任何校准准确性的唯一方法,这是一个需要充分理解的关键过程,特别是当报告的验证结果显示校准不准确时。 错误可能存在于何处,为什么?

本页包含的信息将指出LUT校准问题可能存在的地方,以及如何理解其原因。

校准和验证

通过运行第二个配置文件序列来验证校准的概念应该是相当明显的,简单来说是非常有意义的。

校准显示器后,按照3D LUT校准指南中的说明以及硬件集成特定用户指南(根据需要),任何校准后验证过程应证明最终校准的准确性。 所执行的校准应补偿任何信号路径误差,不是吗?

不幸的是,答案往往是否定的…

LUT 的精度和灰阶

首先要认识到的是,ColourSpace不能通过自己的操作/处理将任何颜色或灰度误差引入任何生成的LUT。

这在数学上是不可能的。

如果配置文件数据不正确/无效,则可以将任何不正确的值添加到任何ColourSpace生成的LUT中。

如果使用中的探头在整个体积显示范围内没有提供准确的读数,或者显示本身不稳定,或者如果使用的TPG本身不准确,则这种无效/不准确的测量显然是可能的。

注:有关潜在探头引起的轮廓误差的更多信息,请参见探头准确度。

不幸的是,由于可以理解的期望,以评估灰度作为一个单独的实体,以完整的体积颜色,这样的错误可以更容易地看到,相比其余的体积颜色。

然而,必须记住,与所有其他颜色相比,没有灰度作为一个单独的实体。 所有色点在所有显示器校准中同样有效。 因此,如果在所测量的颜色体积内的任何地方存在无效读数(不仅仅是所测量的灰度),则所得到的所计算的3D LUT将包含不准确性。

任何LUT错误,无论它们位于何处,都将是由于原始测量/轮廓误差,而不是由ColourSpace的颜色引擎产生的。

因此,这意味着当校准结果显示出任何颜色不准确时,在灰度级中,或在体积颜色内的任何地方,用于生成LUT的基础配置文件数据将是这种误差的原因(假设LUT的应用没有故障. 这也是一种可能性,如下所述)。

本用户指南中的各个部分解释了可能导致校准结果不完美的问题。

如果需要,在生成LUT时,可以通过使用增强数据来管理灰度级中显示的任何特定问题;通过使用替代LUT处理选项,例如混合;或者通过使用LUT调整过滤器,例如轴混合。

使用峰值色度生成一个LUT,然后使用混合生成第二个LUT,这是评估配置文件数据是否具有无效/不正确测量值的好方法,因为没有无效/不正确测量值的配置文件将生成相同的LUT,如下图所示。

状态差的显示器

上面的配置文件是从一个显示器,不能使Rec 709色域;是非常非线性的,但另外已经使用三色刺激进行了分析,没有探头与光谱匹配,这意味着探头测量与显示器屏幕上显示的实际颜色不准确,如探头精度用户指南中所定义的。下图表直接比较

可以看出,3D体积LUT在很大程度上是相同的,主要是灰度1D LUT分量显示出显著的变化。 这表明轮廓数据在某种程度上是不准确/无效的,特别是灰度测量周围的点。

聚焦色块集

为了获得最佳的灰度校准效果,强烈建议使用聚焦色块集-特别是当原生灰度(RGB平衡)不接近目标白点时。(Note:聚焦色块集不特定于灰度级改进,并将改进完整的体积校准。)

缩小色域色块集

另一种用于困难显示器的方法是使用减少色域轮廓,因为ColourSpace内的颜色引擎不需要完整色域范围的色块。使用缩小色域色块集将轮廓测量集中到显示器的中心色域,其中临界精度更重要。

激活LUT与LUT上传

要了解潜在的校准和验证错误,最好先看看最简单的LUT验证工作流程,使用具有内部LUT功能的显示器,并通过ColourSpace PC的直接HDMI连接进行分析。

直接通过HDMI生成配置文件

通过直接配置,ColourSpace笔记本电脑的HDMI输出连接到显示器的HDMI输入,从而实现直接配置,如HDMI用户指南中所述。

还假设HDMI信号是RGB,而不是YCbCr -见下文!

在此分析工作流中,由ColourSpace定义的RGB三元组色块值通过HDMI连接直接显示在监视器上(假设没有活动的ICC配置文件,或HDMI用户指南中定义的不正确的图形卡/芯片组配置),确保探头测量的值与ColourSpace定义的TPG三元组的预期值相同,并且与探头的固有能力一样准确,和显示稳定性。

基于这种直接直接生成配置文件,生成的3D校准LUT将根据传感器的读数精度和显示器的稳定性尽可能准确。

LUT生成后,第一个验证步骤是使用ColourSpace中的Active LUT功能运行配置文件。

在通过HDMI连接将色块发送到显示器之前,通过将色块颜色数据传递到LUT,Active LUT功能有效地证明了底层LUT校准精度。因此,所显示的色块颜色将已由LUT校正,并且探头将读取新的校正值,从而有效地证明校准的准确性。下一步是将LUT上传到显示器中(对于此示例,显示器具有3D LUT功能),并再次重新配置。理想情况下,两个验证配置文件将完全匹配,并且校准将非常准确。

所以,会有什么问题呢?

在这个例子中,理论上很少,因为工作流程非常简单,假设ICC配置文件和图形卡/芯片组配置的管理说明已经正确执行。

即使活动LUT和实际LUT上传到显示器的位置不同,简单的RGB信号路径也可以最大限度地减少潜在的信号路径问题。下图显示了活动LUT的信号和分析色块。

ColourSpace Active LUT验证

下图显示了LUT直接上传到显示器时的信号和分析路径。

显示器扩展LUT验证

可以看出,理论上几乎不会出错,因为LUT在活动LUT时和在插入显示器时对信号具有相同的效果。 并且由于信号分析路径是直接和简单的,几乎没有意外失真的可能性,因此生成的校准LUT将尽可能准确。

如果两个验证之间存在任何差异,则表明LUT在上传到显示器时的效果与ColourSpace中的Active LUT。 这种变化可能是LUT大小(显示器上传使用小于内部ColourSpace大小的LUT大小),或者如果显示器信号路径是TV Legal,则需要在上传之前对LUT应用视频缩放过程,或者可以归结为显示器本身(或LUT Box,或使用LUT的软件系统)内的不良信号处理。 LUT处理问题更糟糕,因为它们无法纠正,如下所述。

LUT处理

LUT处理错误是由显示器、LUT框或图形程序中的不良信号处理引起的,导致LUT的输出不正确。 一个很好的例子是BMD HDLink Pro,它会扭曲加载到其中的任何LUT。

不幸的是,一些显示器也有类似的问题。

以下仅显示了在ColourSpace中通过Active LUT验证的同一校准LUT的灰度(RGB平衡)结果,同样的LUT被嵌入显示器。 如可以看到的那样,经验证的LUT示出了在活动LUT验证中不存在的显著误差。

上述比较清楚地表明,显示器内的LUT处理使LUT校准精度失真。 虽然只显示RGB平衡,但在整个体积颜色中也会存在类似的错误,而不仅仅是灰度。

不幸的是,这些问题只能通过制造商纠正他们的图像处理来解决。
(虽然可以连接从多个配置文件生成的多个LUT,其中每个LUT被连接,但结果永远不会理想/准确。

上述假设TPG是准确的,因为不准确的TPG本身会导致校准问题-见下文。

TPG处理

另一个真正潜在的错误是测试色块生成器(TPG),因为任何色块生成器都可能错误地解释ColourSpace发送的RGB三元组色块值。 因此,由探头记录的测量值将不匹配正确的校准值,并且因此提供不准确的校准和不准确的验证。

例如,这对于LG WOLED内部TPG是真实的,其对于发送的三元组值不是位精确的,并且对于在诸如Chromecast、Shield、FireStick、Apple TV等设备上运行的许多软件TPG也是如此。准确度可以取决于硬件设备或所使用的软件TPG。 例如,LightSpace Connect在许多应用程序中被证明是准确的,而Calman VirtualForge则没有。

以下显示了显示内部TPG和第三方外部TPG应用程序的基本相似性。

显示内部TPG

第三方TPG

取决于TPG的位置,误差的可能性可以源于基于YCbCr的显示器,在将色彩空间RGB三元组色块值转换成TPG的YCbCr值中存在误差,并且在将YCbCr值在通过校准LUT之前重新转换回RGB中也存在误差3D LUT是基于RGB的(因为所有3D LUT都是基于RGB的),然后显示在显示屏上(再次,因为所有显示屏都是RGB的)。

TPG不准确,不能正确显示ColourSpace定义的色块三元组值,也很容易出现问题。

上述示例显示了准确的外部TPG与内部TPG显示不准确,低亮度和高亮度区域均显示内部TPG错误。 结果是,从内部TPG配置文件生成的任何校准LUT都将不准确。

信号处理

信号处理问题是指视频处理以意外和不准确的方式扭曲图像信号,如果图像路径更复杂,并且使用许多不同的硬件组件,则可能导致严重的问题。

这对于具有内部TPG的显示器可能是一个严重的问题,因为如果在TPG的位置之前存在任何信号路径失真,则内部TPG色块将不会补偿信号路径,从而使得任何生成的LUT不准确。

信号路径处理错误的问题是它们可能很难被发现,因为在信号处理之后定位的内部TPG不会显示任何问题。 需要通过完整信号路径发送色块的外部TPG来发现校准问题。

信号路径图像处理错误-内部TPG

在上述信号路径中,视频处理电子设备在任何真实图像信号到达屏幕之前将失真添加到其上。
(The视频处理可以在显示器内,或者在信号路径内的任何外部视频处理系统内。

作为工作流示例,将具有三元组值(145,107,113)的肤色颜色发送到显示器。 视频处理电子设备将三元组值扭曲为146、105、114,然后在屏幕上显示的就是该值。

然而,当ColourSpace向显示器TPG发送具有相同原始值(145、107、113)的色块三元组值时,该原始值是TPG在显示屏上显示的颜色,因为它没有被视频处理电子器件失真。

因此,生成的校准LUT将是不准确的,因为它不会补偿视频处理电子设备引入的失真。

这种信号路径问题的可能性是外部TPG始终用作整个信号路径链的输入的一个非常有效的原因。

信号路径图像处理错误-外部TPG

在上述信号路径中,视频处理电子设备在补丁颜色以及任何真实图像信号到达屏幕之前将失真添加到补丁颜色以及任何真实图像信号。
(The视频处理可以在显示器内,或者在信号路径内的任何外部视频处理系统内。

作为工作流示例,在ColourSpace内定义具有三元组值(145、107、113)的肤色色块,并将其发送到显示器。 视频处理电子设备将三元组值变形为146、105、114,并且该三元组值随后显示在屏幕上并且是由传感器探头测量的结果颜色。

当ColourSpace生成校准LUT时,它将在LUT内生成校正,以校正显示器显示的颜色,其中包括对视频处理电子设备引入的失真的校正。

然而,LUT校正将具有不同的结果,这取决于LUT在视频路径中的位置。

如果LUT位于视频处理电子设备之前,它将在引入误差之前对信号进行校正。 因此,145、107、113的值将变为144、109、112,并且当该颜色到达视频处理电子设备时,引入的误差将很可能不是与之前相同的相对误差,因为颜色三元组值不相同! 所以LUT校正现在将是错误的,因为引入的误差将是不同的!

LUT必须位于视频处理电子设备之后,以纠正引入的错误。

信号延迟

一个非常明显但容易被忽视的问题是从ColourSpace PC到正在校准的实际显示器的信号延迟,特别是当连接不是简单的直接HDMI连接时。

这种延迟意味着显示在正在校准的监视器上的色块实际上在ColourSpace内显示的色块之后稍晚出现。 因此,除非添加正确的额外延迟量,否则传感器探头实际上将在显示正确的色块之前开始读取。

对于在色块变化之间需要稳定时间的显示器,例如(W)OLED和OLED显示器,情况也是如此。 使用(W)OLED可以有颜色记忆,因此剔除,正确的颜色可能需要一段时间才能稳定下来,而OLED显示器最初可能会由于其背光阵列调光算法而波动。

信号延时

因此,任何校准或验证结果都将是非常不正确的,并且应该很容易发现,因为大多数图表都会显示非常不准确的图。

内置于ColourSpace中的是一个额外延迟选项,用于在每个传感器探头测量的初始化中添加必要的延迟,以抵消信号路径延迟。

自动选项将自动设置额外延迟,通过运行一系列测试来正确测量任何信号路径延迟。

LUT大小

LUT大小(LUT粒度)也会影响校准精度,具体取决于潜在的显示问题。 因此,当上传ColourSpace LUT时,具有小型内部3D LUT功能的显示器或LUT盒可能会显示不同的校准精度。

大尺寸LUT和小尺寸LUT

对于具有较差的底层体积颜色变化(包括灰度)的显示器,差异将是如上所述的整体颜色准确度较低。

如果显示器具有稳定的线性原生响应,则主要变化将是由于3D LUT的较低粒度而导致的近黑色阴影范围内的背光污染/颜色误差的水平。

信号范围任何给定显示器的预期信号范围- TV Legal/Extended/Data Range -如果未应用正确的范围工作流程,也可能导致校准错误。错误可能发生在信号路径内,包括使用中的任何TPG、显示器本身或ColourSpace内的色块比例设置。

Correct Range

在第一个曲线图中,当显示器期望TV合法范围信号时,显示器已经用数据范围信号进行了剖析。

在第二个曲线图中,当显示器期望数据范围信号时,显示器已经用TV合法范围信号进行了剖析。

比较这两个不正确的灰度图,可以看出,当期望TV Legal范围信号的显示器用数据范围信号进行剖析时,灰度被有效地压缩,较低(以及可能较高,取决于显示器是否具有超白能力)区域显示重复的测量值。

当期望数据范围信号的显示器用TV Legal范围信号进行轮廓分析时,灰度级被有效地拉伸,其中下部和可能的上部区域被剪切,其中测量的黑色被提升,并且峰值白色被降低。

色域覆盖率

仅使用峰值色度值测量色域覆盖率并不是测量校准精度的好方法,因为更大的峰值色度色域覆盖率并不总是等同于更好的精度。

原生显示色域表明它可以覆盖相当大比例的目标Rec709色域,尽管原生白色是青色,黑色非常蓝。禁用色域映射的校准似乎表明宽色域覆盖是可能的,但请注意,峰值绿色测量不正确,因为它相对于目标颜色空间离轴。 绿色是不准确的。启用色域映射的校准显示色域覆盖率较低,但峰值绿色测量相对于目标颜色空间是准确的。 现在色调是正确的。
(The峰值绿色色调绘图中的小的不准确性是由于色域映射必须在色域外颜色中包括一些色调/饱和度变化的方式。)
当直接绘制“无色域”映射结果并与目标颜色空间进行比较时,启用“色域映射”,色调的校准不准确性是显而易见的。

很容易做出的假设是,当使用启用色域映射进行校准时,峰值主色域三角形之外的区域将被切断,因此大大减少了显示器的颜色范围。

这是不正确的,因为色域三角形仅显示峰值色度值的值,而不是任何其他颜色的色域覆盖范围,并且ColourSpace将单独校准每个潜在颜色,最大限度地提高显示器的总体积校准。

全色域覆盖

可以看出,在启用色域映射的情况下,显示器的全部可用色域被校准,而不仅仅是具有峰值RGB值的色域。

矩阵与3D LUT

上述色域覆盖信息将我们带到另一个经常被问到的问题,即虽然不是真正的错误,但确实会影响校准的准确性。这个问题是3×3矩阵(有或没有1D LUT)与3D LUT校准之间的区别是什么?

上面是一个很好的例子,因为矩阵校准将无法校准显示器可以准确显示的所有可用颜色,而3D LUT校准可以。 矩阵校准将显示色域裁剪到峰值颜色。

裁剪是由于定义具有平坦侧面的六边三维形状的3×3矩阵,而3D LUT将每个输入颜色映射到单独的输出颜色,而没有约束,这意味着每个单独的颜色可以被校准而没有限制或被限制为峰值原色-如上面的色域覆盖部分所示。

体积误差在描述任何显示器校准的准确性时,本网站中经常使用的术语是体积误差。 但这究竟意味着什么,为什么它如此重要,为什么3x 3矩阵不能管理体积误差,如上所述?

基本上,如果显示器在其色域内示出非线性误差,则显示器具有体积问题-本质上,当输入信号在零和100%信号范围之间以线性和可预测的方式改变时,显示器的输出不是线性和可预测的。 0%和100%可能是准确的,但任何介于两者之间的百分比值都将包含错误。

所以,0%绿色(黑色!) 100%的绿色可以准确,但20%,52%。 76%等, 绿色很容易不准确。

这就是3x 3矩阵的问题-它永远无法纠正这些中间错误,因为它没有体积功能。 需要3D LUT来校正这种体积误差。有关体积问题的更多信息,请参见下面的HDR体积精度部分。

评估潜在体积问题的显示

使用ColourSpace,发现潜在的体积显示问题非常简单,因为任何好的显示都应该在未校准的原生状态下映射到自身。

分析显示器后,可以使用管理空间库中的修改选项从配置文件中提取原生颜色空间。

当配置文件映射到提取的颜色空间时,非线性体积问题将变得明显,如对于完美显示,每个图形将绘图100%正确地绘制,每个测量都绘制为绿色,dE误差为零。

任何不完美的图形绘图都显示了潜在的非线性体积问题。

上面的显示器配置文件,针对其自己的提取颜色空间绘制,显示了一系列体积问题,很少有绿色测量,以及蓝色到红色色域边缘的非常明显的弓形/失真。上面的EOTF绘图显示出比较少的误差RGB分离显示出严重的体积误差,主要的交叉耦合和亮度问题是由各个RGB通道不跟踪等效的灰度值引起的。

ColourSpace中独特的3D体积图有助于进一步了解潜在的体积问题。

切换上述图形也显示应用的切线。

LUT缩放

当LUT上传到显示器或LUT框中时,LUT缩放也可能导致校准问题。

最明显的问题是显示器或LUT框中的3D LUT使用全范围立方体,但信号路径是TV Legal,这意味着需要使用ColourSpace Video Scale函数缩放LUT数据以匹配数据范围LUT中的TV Legal范围。

如果LUT未正确缩放,则色域将大于目标色域(假设显示器的固有色域也大于目标色域),并且灰度将显示意外的误差。

在LUT正确缩放的情况下,色域和灰度匹配正确的目标,并且还匹配ColourSpace Active LUT验证。

快速生成配置文件

ColourSpace包括两个主要的性能分析功能-基于完整3D Cube的性能分析和更快的快速性能分析方法。 这两种方法都可以产生很好的结果,但在分析速度上有很大的差异。

使用快速配置文件(灰色斜坡或灰色和主等) 执行显示配置文件可以是非常快速的,并且潜在地可以生成非常精确的3D LUT校准。

但是,只有当显示器对输入信号变化具有非常线性的响应时,基于Quick Profile的校准才能准确工作,这意味着它没有非线性体积误差。

(Note:从快速配置文件生成的3D LUT实际上是保存在3D LUT内的1D LUT和3x 3矩阵,尽管如果次级色点与快速配置文件一起使用,则校准结果将优于1D+矩阵校准。

RGB分离图是显示器线性度的良好指示器,因为RGB分离比较相同刺激值的每个主R、G和B色块,将单个RGB色块测量值与等效灰色色块的预期颜色矩阵组合相匹配。 图表中的任何错误都表明显示器正在遭受显示器单独RGB颜色通道的颜色解耦问题。 这意味着只影响单个颜色通道的输入颜色变化也会导致其他颜色通道内的变化-这被称为颜色通道之间的交叉耦合。

RGB分离不良

具有这种非线性体积问题的显示器不能用1D LUT和3×3矩阵精确校准,因此不能用快速配置文件精确校准。参见矩阵与3D LUT和体积误差了解更多信息。

显示技术

不同显示技术的一个明显问题是同色异谱问题,如感知颜色匹配页面中所述。

然而,还有其他不太明显的问题,但可能导致难以克服的图像问题。

作为显示器校准评估的一部分,ColourSpace具有独特的自我验证功能,可对任何显示器进行自我评估,以更好地了解给定显示器的潜在功能和影响潜在校准准确性的问题。

这个概念源于一个非常简单的前提,因为任何良好的显示器在其原生和未校准状态下都应该非常准确地对其自身进行有效配置。

要评估任何显示器的潜在问题,请清除/禁用任何/所有校准,并在其原始状态下对显示器进行配置,并评估与其自身的原始颜色空间和色域匹配的配置文件,这使得任何体积问题都易于查看。

通过使用提取空间从配置文件中提取显示器的原生颜色空间来执行这种自验证。

提取颜色空间

对显示器本身进行分析(对其自身的色域和伽马)确实可以显示任何显示器的潜在质量。

校准精度-校准后

一个很少被问到但实际上对任何显示器都至关重要的问题是,校准后的显示器校准得有多好?

显然,任何显示器都会随时间漂移,因此需要重新校准,但这不是这里的问题。 问题是:在校准之后,并且在校准被验证为准确之后,显示器现在在显示真实图像/镜头时是否真的准确?

你可能会认为这是一个愚蠢的问题,因为显示器刚刚被校准,并验证是准确的.

但是,在分析和校准时,您是否使用了ColourSpace中的任何补偿选项? 例如,你是否使用了漂移,或者更具体地说,稳定选项?

如果答案是肯定的,您现在必须意识到,显示是准确的,因为使用这些选项,当播放真实的镜头将不会有相同的校正应用,并将立即成为未经校准。

对于需要使用稳定选项的显示器尤其如此(尽管漂移也是如此,但程度较低),因为在每个真实校准色块后插入黑框可以使显示器冷却,防止热不稳定。

显然,当在实际使用中时,这种显示器将不具有规则的冷却时间段,并且将立即遭受热不稳定性,特别是如果显示器被用于颜色关键环境中,例如用于分级,因为相同的图像/场景将在显示器上保持延长的时间段,从而在显示屏变热时引起热不稳定性。

这意味着,如果显示器在颜色关键的分级环境中使用,则需要使用稳定色块进行校准的显示器应谨慎对待。

手动调整-校准后

在执行基于3D LUT的校准之后,用户通常会尝试调整显示器的手动控制。 这样的调整总是会破坏3D LUT校准,而不管控件在显示器的图像处理链中的哪个位置退出。

有一个错误的假设,即在3D LUT之后具有显示器的手动控制意味着它们可以在校准后使用,而不会影响3D LUT校准的准确性。 这种假设是不正确的,因为虽然不像在3D LUT之前手动控制那么糟糕,但在LUT之后改变控制仍然会破坏校准结果。

问题在于,3D LUT正在校正显示器的图像处理电子设备以及实际屏幕中的任何非线性不规则性。 因此,在LUT之前或之后进行任何更改都将破坏3D LUT生成的校正与显示器内的错误位置之间的关系。

BT1886

BT 1886可能是一个问题,甚至轻微提升黑色显示器,由于它提高EOTF的方式,特别是在阴影区域。 这会导致阴影被洗掉,这反过来又会导致调色师试图将阴影变暗。 然后,当在具有标准幂律伽马的显示器上或具有较低黑色并校准到BT 1886的显示器上查看分级的镜头时,阴影将出现破碎。

这可以在以下图像中看到,其示出了具有0.01尼特黑色电平和100尼特峰值白色的显示器的目标伽马。 阴影中的电梯可以清楚地看到。
(The蓝色绘图表示Rec 709幂律2.4 EOTF)

这可以在下图中更详细地看到,该图将BT 1886伽马(蓝色绘图)显示为与2.4幂律伽马(零线)相比的微分绘图。(Note:第一个点和最后一个点没有有效的Gamma值,因此被省略。)

可以看出,当曲线朝向黑色时,伽马值减小,从而提高亮度。
(As该图是一个微分图,它显示了目标EOFT的变化,即Rec 709 2.4)

在尝试任何基于LUT的校准之前,所有显示器都应预先设置为禁用任何内部校准处理,以及设置所需的黑/白电平,而不会出现削波和压碎。

禁用任何内部颜色处理的需要是为了确保显示器被设置为其最大色域,而没有基于处理的伪影或颜色失真,因为这些问题通常无法通过稍后的基于3D LUT的校准来纠正。

对于大多数显示器,这样的预设置将使显示器处于最佳可能状态以进行精确校准。

然而,一些显示器具有任何预先设置都无法缓解的固有问题,并且通常是由于显示器具有无法禁用的活动内部颜色管理。 问题可能是显示器被迫进入预设的颜色空间,如P3或Rec 2020,或者颜色管理不佳,导致RGB分离问题。

以下仅示出了当被置于宽色域模式中时JVC投影仪的这样的问题,因为投影仪被映射到所选择的颜色空间中,其不能被禁用以允许显示器的底层原生色域响应与适当的宽色域滤光轮一起使用。

下图显示了一台JVC投影机,由于应用了无法禁用的内部Rec 2020色彩空间预设,因此存在明显的固有体积问题。

上述CIE图表显示了当显示器的固有色域低于目标颜色空间时,任何内置校准的基本问题。 Rec 2020色彩空间内投影仪实际可实现色域之外的区域被映射回显示器的色域边缘。 这可以在第二个图卡中看到,其中添加了误差切线以定义颜色精度误差。

(Note:在投影机的可用色域内有很多不准确的校准误差,如红色测量点和切线误差线所示,这些是我们试图通过使用外部3D LUT校准的误差。

显示器的可用色域与目标Rec 2020之间的色域下降的结果是使多个输入颜色全部被映射到色域边缘处的相同输出颜色。 这是显示器的真正问题,因为二次校准将努力“撤消”多个输入颜色都映射到相同的输出颜色。

注:这种色域问题是由显示器内置的无法禁用的校准引起的,可能会影响许多不同的显示器/投影机。 这里的例子只是问题的一个例子。 许多JVC投影机在宽色域模式下不能禁用内部校准,但可以选择不同的颜色空间,因此可能会减少色域下降。

这就是为什么能够关闭任何内部显示器颜色管理对于准确的重新校准至关重要。 在现有校准的基础上进行精确校准是非常困难的,特别是当内置校准是针对较大目标颜色空间的子集时。

如果显示器无法预先设置为更好的预校准设置级别(基本上禁用任何内置校准),仍然可以使用ColourSpace执行校准,方法是使用通过Sub-Space选项设置的缩减色域配置色块,可能与LUT级联结合使用。

HDR体积精度

HDR显示器的准确性对于许多人来说是一个难以评估的领域,因为用于定义校准准确性的现有指标无法显示真正的体积问题。

要解释这一点,请参阅以下使用ColourSpace生成的示例。 这两款显示器都是HDR,峰值亮度约为700尼特至800尼特。

在这些图表中,我们采用了自我配置方法,从而能够更好地了解给定显示器的潜在功能和影响潜在校准精度的问题。 自分析还使任何显示器能够直接与任何其他显示器进行比较,作为直接相对比较。

这个概念源于一个非常简单的前提-任何好的显示器,当处于其原生的、未校准的状态时,都应该非常准确地有效地对其自身进行配置。

因此,测量任何显示器的RGB原色和白点,并利用这些值生成目标颜色空间,显示器的完整体积轮廓应该将每个测量准确地映射到目标颜色空间。

下面的3D图表也是彩色编码的,绿色测量显示具有低于1 dE的点。 橙色点在1到2.3 dE之间。 红点高于2.3 dE。

在上述3D CIE曲线图中,LCD显示器示出了相对良好/可接受水平的底层显示器体积能力,而WOLED曲线图示出了由于白色像素的添加而导致的随着显示器亮度增加而变得越来越差的问题。

第二组图形包含dE切线,显示每个点的dE误差,使差异更加明显。 可以看出,问题是色域减小(去饱和)和亮度/辉度的下降,因为所显示的颜色试图增加饱和度。
切线/误差线的方向定义了问题,垂直线表示亮度误差。

使用ColourSpace独特的标准化3D CIE立方体图,可以更轻松地可视化任何显示器的体积问题。 WOLED图显示了缺少多少体积精度。

同样,添加dE切线有助于突出显示错误。
注意:当选择一个点时,所有其他切线将变暗。 设置未测量的颜色色块将使所有切线变亮。 提示-将其中一个手动测量滑块移动一个值.

最后的RGB分离图确实简化了显示问题。 随着亮度的增加,WOLED RGB色域不能保持与灰度(亮度)相等的亮度水平,并且在显示器的峰值亮度之前很好地进行了严厉的剪辑。

可以看出,LCD是好的,虽然不是完美的,但WOLED有很明显的主要问题,由于包含白色像素,因为这扭曲了标准RGB颜色通道关系-随着亮度的增加而过度。

标准RGB OLED显示器适用于SDR使用,无需额外的白色像素。 添加白色像素会导致整个亮度范围(包括SDR)的体积问题,并导致HDR的严重问题。 虽然SDR问题可以通过外部LUT盒用高密度3D LUT校准,但HDR问题不能。

简单地说,这意味着WOLED永远无法针对HDR进行准确校准,因为缺乏色彩容量。

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