La dernière fois, nous avons parlé du mythe de l'utilisation du projecteur dans une pièce lumineuse et nous allons commencer aujourd'hui une nouvelle série d'articles sur le rendu des couleurs en termes de modèle de couleur CIE xyY. Dans cette partie, nous comprendrons pourquoi la " luminosité des couleurs " (d'un projecteur par exemple) est importante du point de vue de la norme sRGB .
Un peu de théorie
Sur le réseau, vous pouvez trouver des concepts tels que «projecteur sRGB» et «projecteur Rec.709». La norme Rec.709 est utilisée dans le cinéma et la vidéo HD (HDTV, Blu-ray) et utilise également la couleur dans l'espace sRGB . Par conséquent, d'une manière ou d'une autre, il est impossible de parler de l'état de préparation de tel ou tel équipement pour la reproduction du contenu «sept cent neuvième», sans avoir confiance dans le support de qualité de cet équipement pour la couleur selon la norme sRGB. Où que vous alliez, le coin sRGB est partout!
Pour comprendre les couleurs définies par la norme sRGB, le modèle de couleur CIE xyY nous aidera. CIE - "Commission internationale de l'éclairage", qui a déjà créé ce modèle dans les années 20-30 du siècle dernier. Le modèle xyY est obtenu en convertissant un autre modèle CIE XYZ plus complexe en un système de coordonnées pratique. Étant donné que dans le modèle XYZ, «Y» signifie Luminance, qui est un paramètre tout à fait significatif, nous avons décidé de transférer ces coordonnées dans le nouveau modèle sans modifications. Le résultat a été un espace chromatique tridimensionnel xyY familier. Le modèle est incroyablement beau et confortable pour plusieurs raisons. Par exemple, sur l'axe Y, nous ne modifions que la luminosité de la couleur, et sur le plan xy se trouvent toutes les nuances perçues par l'homme, c'est-à-dire notre gamme de couleurs:
La norme sRGB est la norme et est utilisée dans la grande majorité du contenu que nous traitons quotidiennement. En conséquence, c'est la norme de couleur pour la plupart des appareils. Pour sRGB, les coordonnées xyY des couleurs primaires (les «primaires») sont clairement marquées. Les voici:
| Coordonner | Rouge | Vert | Bleu | Blanc |
| x | 0,64 | 0,3 | 0,15 | 0,3127 |
| y | 0,33 | 0,6 | 0,06 | 0,329 |
| Oui | 0,2126 | 0,7152 | 0,0722 | 1 |
Les coordonnées x et y peuvent être immédiatement tracées sur un plan. Par exemple, voici notre «couleur blanche»:
Mais nous avons besoin de coordonnées blanches pour référence - le blanc devrait être juste cela selon les résultats de la mesure, mais lui-même (comme toutes les autres nuances) n'est qu'un produit du mélange des couleurs primaires, rouge, vert et bleu . Du moins, dans cet esprit, la norme sRGB a été créée comme norme pour les appareils électroniques qui forment la couleur par «rayonnement» plutôt que par réflexion de la lumière. Mettez dans l'avion «sRGB-vert» et «sRGB-rouge»:
En changeant l' intensité de la lueur (luminosité) du vert et du rouge, nous pouvons obtenir n'importe quelle nuance sur la ligne marquée "vert-citron-jaune-orange". L'élégance du modèle xyY est que le mélange de deux teintes sur le plan xy produit une couleur exactement sur la ligne reliant les deux couleurs. En ajoutant la coordonnée bleue principale, nous obtenons la gamme de couleurs sRGB :
Maintenant, nous pouvons créer n'importe quelle nuance en mélangeant les trois couleurs primaires à l'intérieur du triangle . Une image de moniteur, de télévision ou de projecteur sur un écran peut se rapprocher de cet idéal à un degré ou un autre. Par exemple, les projecteurs à petit budget, en règle générale, ont la possibilité de déplacer légèrement la teinte du vert primaire vers le jaune, mais la précision des couleurs de tout projecteur dépend fortement du mode d'image utilisé ("film", "présentation", en fait, "sRGB", etc. .). Cela est dû au fait que dans différentes conditions d'éclairage d'arrière-plan, il est possible de sacrifier, par exemple, le rendu des couleurs de certaines nuances, en augmentant la part de la composante verte "la plus lumineuse" et en rendant l'image plus lumineuse en augmentant visuellement son contraste (ce qui est particulièrement vrai pour les pièces éclairées). Nous avons parlé de cette technique et pourquoi elle "fonctionne" dans la première partie de cette série d'articles .
Luminosité des couleurs
Il est maintenant temps de répondre à la question principale - la luminosité des couleurs à laquelle nous prêtons constamment attention est-elle importante pour que le projecteur soit conforme à la norme sRGB?
Pour ce faire, jetez un œil aux coordonnées des couleurs primaires sRGB:
| Coordonner | Rouge | Vert | Bleu | Blanc |
| x | 0,64 | 0,3 | 0,15 | 0,3127 |
| y | 0,33 | 0,6 | 0,06 | 0,329 |
| Oui | 0,2126 | 0,7152 | 0,0722 | 1 |
Nous constatons que Y (luminosité) du blanc est égal à la somme des luminosités des couleurs primaires (c'est une formulation très, très importante).
Tout, en général, est logique. Pour obtenir le tout, vous devez additionner les partages. À strictement parler, aucune autre preuve n'est requise.
La coordonnée Y n'est pas visible sur le plan xy bidimensionnel, et elle est souvent négligée lors de l'évaluation de l'espace colorimétrique d'un projecteur particulier, mais en réalité elle ne disparaît nulle part et est prise en compte, par exemple, dans les formules Delta E utilisées pour mesurer avec précision les erreurs de rendu des couleurs.
Image par exemple:
Tableau d'images 3D (modèle RVB):
Dans l'exemple ci-dessus, l'espace colorimétrique 3D utilise le modèle RVB, pas xyY. Pour ce dernier, la tonalité de couleur changerait dans le plan horizontal et la luminosité des couleurs changerait verticalement. Dans le cas du modèle RVB, le principe de l'addition de vecteurs fonctionne. Les couleurs sombres sont concentrées dans le coin inférieur plus près du spectateur (coordonnées 0, 0, 0). Les tons rouges sont décalés vers la droite, le jaune va dans le coin le plus éloigné, car ils sont le résultat d'un mélange de rouge et de vert. Eh bien, le blanc est situé dans le coin supérieur, car il est le résultat du mélange de toutes les couleurs primaires (coordonnées blanches - 255, 255, 255).
Nous avons souvent entendu dire que les projecteurs DLP à matrice unique utilisant des roues chromatiques avec des segments supplémentaires , en plus du rouge, du vert et du bleu, en principe, ne sont pas tenus de respecter la logique de la «luminosité des couleurs», qui stipule que «luminosité blanche = luminosité rouge + luminosité verte + luminosité verte + luminosité bleu . "
Comme avec le même succès, vous pouvez ajouter du magenta, du bleu, du blanc et du gris-brun-framboise. À première vue, cela semble logique: nous avons d'autres couleurs primaires (primaires) et le blanc est formé selon un principe différent. Cependant, la norme sRGB a une opinion différente à cet égard:
- Quel que soit l'appareil du projecteur, le blanc est: rouge + vert + bleu . Si cette formule ne fonctionne pas, les couleurs sont, par définition, sombres et irrégulières , car au total elles ne donnent pas une couleur blanche honnête. Et la luminosité correcte, "textuelle" des couleurs est toujours déterminée par rapport au blanc. Par exemple, le programme de test de rendu des couleurs ChromaPure propose de mesurer le blanc en premier, et uniquement sur la base des données reçues, calcule la luminosité que les autres couleurs devraient avoir. Et vous ne pouvez pas le tromper - si le blanc est formé non seulement par un mélange de rouge, vert et bleu, alors le rouge, le vert et le bleu seront certainement "rejetés", comme les noirs. La situation est encore pire lorsque, pour obtenir la luminosité du passeport, le projecteur n'utilise pas une couleur, mais ... un segment transparent de la roue chromatique. Oui, le blanc est créé à partir du blanc. Et vous pouvez deviner ce qui se passera avec l'exactitude des couleurs rouge, verte et bleue en termes de luminosité, car une partie de l'énergie va à une augmentation élémentaire de la luminosité de l'image, sans égard à la reproduction des couleurs.
- Quel que soit le nombre de couleurs primaires utilisées dans le projecteur pour la formation de l'image, trois (R, G, B) sont toujours suffisantes pour reproduire l'intégralité de la palette sRGB , et par conséquent, la gamme de couleurs doit ressembler à un triangle, comme si elle était produite par un projecteur avec trois couleurs de base, par exemple, tout projecteur Epson (technologie 3LCD). Je veux juste dire que tout le reste est l'invention de spécialistes du marketing et d'inventeurs miracles qui ajoutent des nuances supplémentaires aux trois couleurs primaires et ne font que compliquer leur vie. En effet, du fait de l'ajout de nouvelles teintes, la formule d'addition des trois composants ne fonctionne plus et il faut "isoler" et réintroduire le quatrième ou même cinquième composant, selon le nombre de couleurs que le génie de l'inventeur décide de "mélanger" dans la roue chromatique. A en juger par notre expérience, cette complication conduit souvent à une augmentation des bandes (transitions de couleurs rugueuses).
- En fait, pour être honnête, l'utilisation de segments supplémentaires a néanmoins un objectif très clair, et il est associé à une augmentation de la luminosité dans une tentative d'approcher des projecteurs à trois matrices dans ce paramètre.
Faits curieux
Faites attention à la faible proportion de la luminosité du bleu dans le blanc - le vert est environ 10 fois plus lumineux . Ça y est, la norme sRGB, prenant 100% autant de couleurs qu'il en faut pour obtenir du blanc pur. Et moins de bleu est nécessaire que le reste.
En parlant de «100% bleu». En plus de l'espace sRGB, il existe également un signal RVB. Idéalement, un projecteur sRGB devrait avoir une correspondance complète entre le signal RVB et l'image résultante. La particularité du signal RVB est qu'il indique simplement à l'appareil que le pixel doit être, par exemple, 100% rouge, 100% vert et 0% bleu. En conséquence, nous obtenons du jaune dans l'espace colorimétrique dans lequel l'appareil fonctionne. En supposant qu'il s'agit de jaune dans l'espace sRGB, nous pouvons calculer la coordonnée jaune exacte dans l'espace xyY.
Selon vous, quelle est la coordonnée Y (luminosité) du jaune? Ok! Elle est strictement égale à la somme des luminosités du vert et du rouge .
Imaginez maintenant ce que ressent un projecteur à matrice unique qui, contrairement à un projecteur 3LCD, ne mélange pas le flux de lumière blanche divisé en trois composants , mais affiche d'abord le rouge, puis le vert, puis le bleu, et souvent juste «blanc» »À travers le segment transparent de la roue chromatique.
Il est possible d'obtenir le rendu des couleurs exact de la teinte jaune souhaitée uniquement en éliminant complètement le segment transparent de la roue et en perdant ainsi jusqu'à un tiers ou même plus de la luminosité d'origine de la lampe, car à chaque instant, seule la petite partie de la lumière transmise par le filtre de la roue frappe l'écran.
Il s'agit d'une différence fondamentale dans la technologie , dont la compréhension vous ouvre une fois pour toutes les raisons pour lesquelles les projecteurs DLP monopuce sont un compromis. Choisissez: soit n'importe quel rendu des couleurs exact selon la norme sRGB, soit une image lumineuse obtenue en mélangeant la lumière «blanche» de la lampe, ce qui réduit sensiblement la luminosité des couleurs, ce qui signifie en lumière une perte de lisibilité, un contraste d'image couleur. Eh bien, le fameux "arc-en-ciel", en lui-même, dans n'importe quel mode de fonctionnement, en raison du fait que l'image est formée par scintillement, et non par un flux continu.
Comme nous l'avons déjà dit, le signal RVB est sous forme normalisée, c'est-à-dire que 100% signifie une telle luminosité qui est nécessaire pour obtenir le blanc au total avec les deux autres couleurs. Bien sûr, beaucoup de gens savent que les couleurs RVB sont codées en fonction de la couleur. Par exemple, avec un codage à huit bits, chaque couleur peut prendre des valeurs de 0 à 255 - la couleur blanche sera (255, 255, 255). Vous ne pouvez pas sauter au-dessus de votre tête: si vous avez dit au projecteur d'afficher 255 sur un seul des canaux de couleur, il devrait faire tout son possible pour entrer dans la norme sRGB principale et c'est le point. N'a pas touché - pas sRGB! Allez, au revoir.
Dans ce cas, le processeur 3LCD ne «vapeur» même pas et affiche 100% de bleu à l'écran, et le reste, basé sur la technologie à 1 puce, donne un bleu si blanchi qu'il se confond avec le reste des nuances à l'écran, surtout si elles sont en arrière-plan:
Et si vous allumez la lumière, ce sera encore pire ...
Remarque pour l'avenir
Qu'en est-il des espaces couleurs prometteurs qui nous attendent dans le cadre de la transition massive vers le HDR? Et tout de même: ils sont tous basés sur le principe RVB, seul le «triangle» de la gamme de couleurs sera plus:
Toute la différence est que d'autres coordonnées des trois couleurs primaires sont prises, différentes de celles spécifiées dans la norme sRGB.
Conclusions
Nous parlons souvent du fait que la luminosité des couleurs du projecteur doit être égale au maximum (en blanc) et donner deux valeurs de luminosité pour nos projecteurs. Pour illustration, nous aimons apporter ici une telle image:
Et aussi - un lien vers ce site , qui contient des mesures de la luminosité maximale et de la couleur d'un certain nombre de projecteurs. Aujourd'hui, nous avons expliqué pourquoi cela ne pouvait pas être considéré comme un caprice. Le paramètre "luminosité des couleurs" existe pour:
- Décrivez juste l'un des nombreux aspects du rendu des couleurs. Et, bien que ce paramètre ne soit pas le seul, il est facilement mesurable avec un luxmètre simple;
- démontrent clairement l'avantage des projecteurs à trois matrices (dans notre cas, la technologie 3LCD est impliquée) par rapport aux projecteurs à matrice unique, en particulier lorsque vous travaillez dans des pièces éclairées et dans d'autres conditions lorsque vous utilisez toute la luminosité disponible du projecteur.
De telles choses.