u6709什么意思,709什么意思( 三 )


这时我们再把最红的红色 (255,0,0) 放在 X 轴上,最绿的绿色 (0,255,0) 放在 Y 轴上,最蓝的蓝色 (0,0,255) 放在 Z 轴上,就可以画出一个边长是 255 的彩色立方体,这个立方体依然是色彩空间 。但此时如果我们在三个坐标分别赋予不同的值,红色、绿色和蓝色不同程度组合最终能够形成的颜色变成了 255*255*255=16581375 种 。
深入了解色彩空间
最后,上面提到的最红的红色、最绿的绿色和最蓝的蓝色其实分别对应了色彩空间中的原色,原色和白点、伽马一起构成了色彩空间中最重要的三个元素,也是后续色域能被正确还原的重要保证 。我们将在后文详细介绍白点和伽马 。
用色域表示色彩范围色彩空间只定义了如何实现这些颜色 。但我们有了色彩模型(颜色如何生成),以及色彩空间(通过何种方法实现它们),并不意味着所有的色彩空间都能拿来用:一方面不同设备能能够还原的色彩空间各不相同,另外一方面每个人都可以定义的色彩空间没有任何的使用价值,并不适合各种通用的场景 。
不同设备能覆盖的色彩空间各不相同(图片来自 Adobe)
所以我们还需要通过色域(Gamut)限定了一个更具体的范围,进而来区分这些差别并协调各个设备之间可以通用的颜色 。
色域是立体的,为了方便简化为二维的
最简单展示色域的方式就是通过图表,一般我们常用的是国际照明委员会 (CIE) 制定的 XYZ 表色系统色度图,也就是上图左侧这样的 3D 图表展示出来 。而为了更易于理解,我们还可以直接「拍扁」,在二维平面,也就是通过 XYZ 表色系统的 XY 色度图展示出更直观的范围,也更方便我们比较 。
通过色域的定义我们自然就能明白为什么厂商利用 NTSC 宣传屏幕色域是个很不靠谱的行为了:NTSC 色域是美国国家电视标准委员会在 1953 年订制的标准,是针对那时的 CRT 彩色电视定制一套标准,并不适用于现代显示器;可以说夸张一点,你不能指望 1953 年的彩电可以和现代 OLED 还原出相同的颜色,即使用的是颜色模型和相同的色彩空间,这也是它们分别使用不同色域的原因 。
很多无良厂商给出的 72% NTSC=100% sRGB 等式其实也是错误的,因为色域实际上是 3D 的,不可能所有的 72% NTSC 都刚刚好覆盖了 100% sRGB 。事实上现在无论是内容录制、剪辑还是输出,都会采用 RGB 色彩模型下的色域,几乎没人还会看到以 NTSC 为标准的内容,所以用 NTSC 来评价一个屏幕能显示的颜色,对于消费者来说是没有任何直观价值的 。
所有这样像是一个「倒 U 形」的范围都是人眼可见范围
为了能更直观地表示色域之间的大小,我们还可以把人裸眼可见的颜色范围也画到图上,即如上图一样一个倒 U 形范围,最后把具体的色域放上去,就能更为直观的比较这个色域大不大了 。
用白色锚定标准白点是色彩空间重要的组成部分,白点会定义图像捕捉、编码、再现时的白色,告诉我们色彩空间里什么样的一组数据才是真的白色 。为了让屏幕呈现出来的颜色尽可能贴近日光下看到物体的颜色,我们一般直接选取日光在不同条件下的色温作为色彩空间的白点 。
那么什么是色温?
一个典型的高温发光场景(图片来自互联网)
当一个金属被加热时它就会发光,随着温度升高,会呈现出现更亮的红色、橙色、白色最后慢慢变成蓝色 。虽然亮度因材料不同而不同,但对所有材料(需要注意人造光源不适用)来说,发光呈现的色彩一般只取决于温度 。比如钨丝被电流加热到高温时发出的光和热,经过测量色温接近 3200K 。
常见的色温所代表的温度
值得注意的是,由于地球大气层的吸收和散射,地球表面的太阳光谱也会根据一天中的时间和天气条件而有所改变:在一个晴朗的日子里,来自太阳的直射光将贡献出主要的、定向的照明,所以看起来会更加温暖;而在一个寒冷的、有霜的早晨,主要由周围环境提供反射和散射照明的时候,此时的蓝色光反而不是因为高温产生的,和直觉恰好相反 。
我们的眼睛能适应不同的照明亮度(太阳和月亮),也能适应不同的色温 。一个不发光的物体(如一张纸)如果对所有颜色(可见光波长)的反射率大致相同,客观上就能被认为是「白色」,并且在任何光照下我们都认为它是白色的;但印刷在这张白纸上的颜色则会给人不一样的感觉,比如下面这张图,我们虽然知道左右两侧展示的都是同样的颜色,但是它们带给人的实际观感却是截然不同的 。