La última vez hablamos sobre el mito de operar el proyector en una habitación luminosa , y hoy comenzaremos una nueva serie de artículos sobre reproducción del color en términos del modelo de color CIE xyY. En esta parte, entenderemos por qué el " brillo del color " (de un proyector, por ejemplo) es importante desde el punto de vista del estándar sRGB .
Poco de teoría
En la red puede encontrar conceptos como "proyector sRGB" y "proyector Rec.709". El estándar Rec.709 se usa en cine y video HD (HDTV, Blu-ray) y también usa color en el espacio sRGB . Como resultado, de una forma u otra es imposible hablar sobre la preparación de este o aquel equipo para la reproducción del contenido "setecientos noveno", sin la confianza en el soporte de calidad de este equipo para el color de acuerdo con el estándar sRGB. No importa a dónde vaya, ¡la cuña sRGB está en todas partes!
Para comprender qué colores define el estándar sRGB, el modelo de color CIE xyY nos ayudará. CIE - "Comisión Internacional de Iluminación", que creó este modelo ya en los años 20-30 del siglo pasado. El modelo xyY se obtiene al convertir otro modelo CIE XYZ más complejo en un sistema de coordenadas conveniente. Dado que en el modelo XYZ, "Y" significa Luminancia, que es un parámetro completamente significativo, decidimos transferir esta coordenada al nuevo modelo sin cambios. El resultado fue un espacio de color tridimensional xyY familiar. El modelo es increíblemente hermoso y cómodo por varias razones. Por ejemplo, en el eje Y, solo cambiamos el brillo del color, y en el plano xy están todas las sombras que percibe una persona, es decir, nuestra gama de colores:
El estándar sRGB es el estándar y se utiliza en la gran mayoría del contenido que tratamos todos los días. En consecuencia, es el estándar de color para la mayoría de los dispositivos. Para sRGB, las coordenadas xyY de los colores primarios (los llamados "primarios") están claramente marcadas. Aquí están:
| Coordinar | Rojo | Verde | Azul | Blanco |
| x | 0,64 | 0,3 | 0,15 | 0,3127 |
| y | 0,33 | 0.6 | 0,06 | 0.329 |
| Y | 0.2126 | 0.7152 | 0,0722 | 1 |
Las coordenadas x e y se pueden trazar inmediatamente en un plano. Por ejemplo, aquí está nuestro "color blanco":
Pero necesitamos coordenadas blancas para referencia : el blanco debe ser solo eso de acuerdo con los resultados de la medición, pero en sí mismo (como todos los demás tonos) es solo un producto de mezclar los colores primarios, rojo, verde y azul . Al menos, con esto en mente, el estándar sRGB fue creado como un estándar para dispositivos electrónicos que forman color por "radiación" en lugar de reflejo de luz. Poner en el avión "sRGB-green" y "sRGB-red":
Al cambiar la intensidad del brillo (brillo) del verde y el rojo, podemos lograr cualquier tono en la línea marcada "verde-lima-amarillo-naranja". La elegancia del modelo xyY es que mezclar dos tonos en el plano xy produce un color que está exactamente en la línea que conecta los dos colores. Agregando la coordenada azul primaria, obtenemos la gama de colores sRGB :
Ahora podemos crear cualquier sombra mezclando los tres colores primarios dentro del triángulo . La imagen de un monitor, televisor o proyector en una pantalla puede acercarse a este ideal en un grado u otro. Por ejemplo, los proyectores de presupuesto, por regla general, tienen la capacidad de cambiar ligeramente el tono del verde primario al amarillo, pero la precisión del color de cualquier proyector depende en gran medida del modo de imagen utilizado ("película", "presentación", en realidad, "sRGB", etc. .). Esto se debe al hecho de que, bajo diferentes condiciones de iluminación de fondo, es posible sacrificar, por ejemplo, la reproducción del color de ciertos tonos, aumentar la proporción del componente verde "más brillante" y hacer que la imagen sea más brillante al aumentar visualmente su contraste (lo cual es especialmente cierto para habitaciones iluminadas). Hablamos sobre esta técnica y por qué "funciona" en la primera parte de esta serie de publicaciones .
Brillo del color
Ahora es el momento de responder la pregunta principal: ¿es importante el brillo del color al que prestamos atención constantemente para que el proyector cumpla con el estándar sRGB?
Para hacer esto, eche un vistazo a las coordenadas de los colores primarios sRGB:
| Coordinar | Rojo | Verde | Azul | Blanco |
| x | 0,64 | 0,3 | 0,15 | 0,3127 |
| y | 0,33 | 0.6 | 0,06 | 0.329 |
| Y | 0.2126 | 0.7152 | 0,0722 | 1 |
Encontramos que Y (brillo) del blanco es igual a la suma de los brillos de los colores primarios (esta es una formulación muy, muy importante).
Todo, en general, es lógico. Para obtener el todo, debe sumar las acciones. Estrictamente hablando, no se requiere más evidencia en absoluto.
La coordenada Y no es visible en el plano xy bidimensional, y a menudo se pasa por alto al evaluar el espacio de color de un proyector en particular, pero en realidad no desaparece en ningún lugar y se tiene en cuenta, por ejemplo, en las fórmulas Delta E que se utilizan para medir con precisión los errores de reproducción del color.
Imagen por ejemplo:
Gráfico de imagen 3D (modelo RGB):
En el ejemplo anterior, el espacio de color 3D usa el modelo RGB, no xyY. Para este último, el tono de color cambiaría dentro del plano horizontal, y el brillo de los colores cambiaría verticalmente. En el caso del modelo RGB, funciona el principio de adición de vectores. Los colores oscuros se concentran en la esquina inferior más cerca del espectador (coordenadas 0, 0, 0). Los tonos rojos se desplazan a la derecha, el amarillo va a la esquina más alejada, porque son el resultado de una mezcla de rojo y verde. Bueno, el blanco se encuentra en la esquina superior, porque es el resultado de mezclar todos los colores primarios (coordenada blanca: 255, 255, 255).
A menudo escuchamos que los proyectores DLP de matriz única que usan ruedas de color con segmentos adicionales , además de rojo, verde y azul, en principio, no están obligados a obedecer la lógica del "brillo de color", que establece que "brillo blanco = brillo rojo + brillo verde + brillo azul " .
Como, con el mismo éxito, puede agregar Magenta, azul, blanco y gris-marrón-frambuesa. A primera vista, parece lógico: tenemos otros colores primarios (primarios) y el blanco se forma de acuerdo con un principio diferente. Sin embargo, el estándar sRGB tiene una opinión diferente a este respecto:
- Independientemente del dispositivo proyector, el blanco es: rojo + verde + azul . Si esta fórmula no funciona, los colores son, por definición, oscuros e irregulares , porque en total no dan un color blanco honesto. Y el brillo correcto de los colores en el "libro de texto" siempre se determina en relación con el blanco. Por ejemplo, el programa de prueba de reproducción cromática ChromaPure ofrece medir el blanco primero, y solo en base a los datos recibidos calcula qué brillo deberían tener los otros colores. Y no puede engañarlo: si el blanco está formado no solo por una mezcla de rojo, verde y azul, entonces el rojo, el verde y el azul ciertamente serán "rechazados", como los oscuros. La situación es aún peor cuando, para lograr el brillo del pasaporte, el proyector no usa un color, sino ... un segmento transparente de la rueda de colores. Sí, el blanco se crea a partir del blanco. Y puede adivinar lo que sucederá con la corrección de los colores rojo, verde y azul en términos de brillo, porque parte de la energía se destina a un aumento elemental en el brillo de la imagen, independientemente de la reproducción del color.
- No importa cuántos colores primarios se usen en el proyector para la formación de imágenes, tres (R, G, B) siempre son suficientes para reproducir toda la paleta sRGB y, como resultado, la gama de colores debe verse como un triángulo, como si hubiera sido producida por un proyector con tres colores básicos, por ejemplo, cualquier proyector Epson (tecnología 3LCD). Solo quiero decir que todo lo demás es invención de especialistas en marketing e inventores de milagros que agregan tonos adicionales a los tres colores primarios y solo complican sus vidas. De hecho, debido a la adición de nuevos tonos, la fórmula de adición de los tres componentes ya no funciona y es necesario "aislar" y reintroducir el cuarto o incluso el quinto componente, dependiendo de cuántos colores el genio del inventor decida "mezclar" en la rueda de colores. A juzgar por nuestra experiencia, esta complicación a menudo conduce a un aumento de las bandas (transiciones de color ásperas).
- De hecho, para ser sincero, el uso de segmentos adicionales todavía tiene un propósito muy claro, y está asociado con un aumento en el brillo en un intento de acercarse a los proyectores de tres matrices en este parámetro.
Hechos curiosos
Presta atención a cuán pequeña es la proporción de brillo del azul en blanco: el verde es aproximadamente 10 veces más brillante . Este es el estándar sRGB, que toma el 100% del color necesario para obtener un blanco puro. Y se requiere menos azul que el resto.
Hablando de "100% azul". Además del espacio sRGB, también hay una señal RGB. Idealmente, un proyector sRGB debería tener una correspondencia completa entre la señal RGB y la imagen resultante. La peculiaridad de la señal RGB es que simplemente le dice al dispositivo que el píxel debe ser, por ejemplo, 100% rojo, 100% verde y 0% azul. Como resultado, obtenemos amarillo en el espacio de color en el que funciona el dispositivo. Suponiendo que esto es amarillo en el espacio sRGB, podemos calcular la coordenada amarilla exacta en el espacio xyY.
¿Cuál crees que es la coordenada Y (brillo) del amarillo? Derecho! Es estrictamente igual a la suma de los brillos de verde y rojo .
Ahora imagine cómo es un proyector de matriz única que, a diferencia de un proyector 3LCD, no mezcla la corriente de luz blanca dividida en tres componentes , sino que muestra secuencialmente primero rojo, luego verde, luego azul y, a menudo, simplemente "blanco" »A través del segmento transparente de la rueda de colores.
Es posible lograr la reproducción exacta del color del tono amarillo deseado solo eliminando por completo el segmento transparente de la rueda y perdiendo así hasta un tercio o incluso más del brillo original de la lámpara, porque en cada momento solo esa pequeña parte de la luz transmitida por el filtro de la rueda golpea la pantalla.
Esta es una diferencia fundamental en la tecnología , una comprensión de la cual abre los ojos de una vez por todas por qué los proyectores DLP de un solo chip son un compromiso. Elija: cualquier reproducción de color exacta de acuerdo con el estándar sRGB, o una imagen brillante obtenida mezclando la luz "blanca" de la lámpara, lo que reduce notablemente el brillo de los colores, lo que a la luz significa una pérdida de legibilidad, contraste de imagen en color. Bueno, el notorio "arco iris", en sí mismo, en cualquier modo de operación, debido al hecho de que la imagen está formada por parpadeo, y no por un flujo continuo.
Como ya dijimos, la señal RGB está en forma normalizada, es decir, 100% significa tal brillo que es necesario para obtener el blanco en total con los otros dos colores. Por supuesto, muchas personas saben que los colores en RGB están codificados dependiendo de la calidad del color. Por ejemplo, con la codificación de ocho bits, cada color puede tomar valores de 0 a 255; el color blanco será (255, 255, 255). No puede saltar por encima de su cabeza: si le dijo al proyector que muestre 255 en solo uno de los canales de color, debe hacer todo lo posible para ingresar al estándar sRGB primario y ese es el punto. No golpeó, ¡no sRGB! Vamos adios.
En este caso, el controlador 3LCD ni siquiera se "vaporiza" y muestra el 100% de azul en la pantalla, y el resto, basado en la tecnología de 1 chip, da un azul tan decolorado que se combina con el resto de las sombras en la pantalla, especialmente si están en segundo plano:
Y si enciendes la luz, será aún peor ...
Nota para el futuro
¿Qué pasa con los prometedores espacios de color que nos esperan en relación con la transición masiva a HDR? Y de todos modos: todos se basan en el principio RGB, solo el "triángulo" de la gama de colores será más:
La diferencia es que se toman otras coordenadas de los tres colores primarios, diferentes de las especificadas en el estándar sRGB.
Conclusiones
A menudo hablamos sobre el hecho de que el brillo del color del proyector debe ser igual al máximo (en blanco) y dar dos valores de brillo para nuestros proyectores. Por ejemplo, nos gusta traer aquí una imagen como esta:
Y también: un enlace a este sitio aquí , que contiene mediciones del brillo máximo y del color de varios proyectores. Hoy dijimos por qué esto no puede considerarse un capricho. El parámetro "brillo de color" existe para:
- Describa solo uno de varios aspectos de la reproducción del color. Y, aunque este parámetro no es el único, es fácilmente medible con un luxómetro simple;
- Demuestre claramente la ventaja de los proyectores de tres matrices (en nuestro caso, la tecnología 3LCD está implícita) sobre los proyectores de matriz única, especialmente cuando se trabaja en habitaciones iluminadas y en otras condiciones cuando se utiliza todo el brillo disponible del proyector.
Tales cosas