200%色域是否可能色域未來發展趨勢解惑

2020-10-26 18:46:47

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供稿：網友

　　所謂的色域，是指顯示器的色彩表現范圍。色域越大，顯示屏幕上所能表現的一種顏色的程度越豐富，色彩也就越艷麗。因此，無論是用戶還是廠商，大家都是尋找著提升LCD色域的方法。
　　120% NTSC，色域范圍新突破
　　近期有關注液晶顯示器的用戶們相信都會被優派VLED221wm所吸引，這款采用LED背光源的22英寸寬屏液晶顯示器以其12000:1的對比度和120%的色域值，成為了近期最震撼的液晶顯示器，可以稱得上是革命性的突破。
　　在優派VLED221wm身上，我們關注到一個參數，那就是120%的色域值。事實上，優派VLED221wm并非首款采用LED背光源的LCD，在優派VLED221wm之前，NEC就發布了21英寸UXGA分辨率LED背光液晶顯示器MultiSync LCD2180WG-LED，但是其色域范圍僅僅為103% NTSC（107%的Adobe RGB色域），而三星 XL20的色域也只為114%。但是優派VLED221wm就一舉將色域拉伸到了創紀錄的120%，可以說是改變了液晶顯示器色域的歷史。
　　事實上，從07年以來，色域作為一個重要的衡量液晶顯示器色彩表現能力的指標，越來越受到了普通消費者以及廠商的關注。為了改善液晶顯示器的色域，各大LCD廠商可以說是各出其謀。由于目前主流的液晶顯示器均采用CCFL冷陰極背光燈背光源，由于受到發光范圍限制，無法讓液晶顯示器達到寬廣的色域顯示范圍，因此目前主流的液晶顯示器的色域范圍都只有NTSC 70%左右。為了改善這種情況，一些廠商就通過在CCFL背光源上增加特殊材料涂層的辦法，以提升LCD的色域范圍，目前采用這種辦法的產品不在少數，不過對色域的提升也比較有限，基本都只能達到90% NTSC到100% NTSC之間。
　　反觀另一個液晶顯示器的熱點技術指標，即動態對比度，已經從最初的1500:1提升到了目前最高的20000:1，從當初的備受置疑到現在被廣泛應用，其發展的速可以說是非常驚人的。作為動態對比度后的下一個技術焦點，色域是否也能實現與動態對比度一樣的大躍進呢？隨著LED背光源LCD的出現，特別擁有了120% NTSC色域的優派VLED221wm的出現，再次引發了人們對色域的更高追求，120% NTSC絕對不應該是LED背光源LCD的色域局限，在120% NTSC之上，色域值能否再次被刷新呢，200%的色域范圍是否可以實現呢？這就是目前用戶最為關注的問題，也是今天我們討論的主題。
　　色域的意義所在
　　首先，我們先來了解一下色域的原理。在文章最開始時我們已經定義了，所謂的色域，是指顯示器的色彩表現范圍。顯示器（CRT顯示器以及液晶顯示器）都是基于三原色成像，顯示器所呈現的色彩都是三原色的部分集合（每個像素點都包含紅綠藍三種顏色的子像素，這個像素所顯示出的顏色正是由這三個子像素按一定亮度比例混合而成），但是并沒有辦法表達出可見光的所有顏色，而色域值，代表的就是顯示器所能呈現的色彩范圍。
　　 200%色域是否可能色域未來發展趨勢解惑(2)

色域就是sRGB色彩空間的色域范圍在色度圖上的三角形面積與NTSC的面積的比值
　　而顯示器所顯示的色彩，最終被用戶的眼睛所捕捉，還必須通過用戶的眼睛。因此，除了顯示器所能表現出的色彩外，另外一個決定性的因素就是可見光（就是用戶可以看見的顏色，為可見光）。人眼所能看到的光線稱之為可見光，在光譜圖上可以知道可見光譜是波長從380nm到780nm之間的光線，而通過R紅、G綠、B藍這三種顏色的混合，可以得到近似于全部可見光譜范圍內的光線。
　　大家可以想像一下，將顯示器色域范圍想像成一個圈A，將人眼可見光的色彩范圍想像成一人圈B，如果圈A的面積可以完全覆蓋圈B，那也就是說這臺顯示器的色域范圍完全達到了人眼的可見光的色彩范圍。這樣的比喻比較簡單一些，因為實際上兩個圈是不可能相同的。事實上，通過面積百分比來描述色域，用的就是這樣的原理。色域也稱為色彩飽和度，其實就是sRGB色彩空間的色域范圍在色度圖上的三角形面積與NTSC的面積的比值。大家經常聽到的90% NTSC色域，120% NTSC色域就是基于這樣的一個原理。
　　就目前而言，由于當前windows系統色彩配置文件默認使用sRGB IEC61966-2.1，所以大多數消費級顯示器略大于sRGB的70.3％就是合格的。所以大家可以看到，主流的LCD的色域基本都為72%，也就是達到了Windows下的標準。

　　改良或是革命，如何提升LCD色域
　　在中，其實我們已經講到了提升LCD色域范圍的兩種方面，一種是對CCFL背光進行改良，另一種則是革命性的，即采用LED背光來取代CCFL背光。
　　 200%色域是否可能色域未來發展趨勢解惑(3)

液晶屏的構成
　　由于液晶本身是不發光的，而是靠透過背光的光線來顯示圖像，因此其色域范圍主要受到背光源的影響，市售的廣色域液晶顯示器主要是通過改進傳統CCLF的熒光物質的構成（或者是加一層涂層）來實現較高的色域范圍，令其發出的光更“白”更穩定，以便達到提升NTSC色域的目的。這種方法的好處就是成本低，實現的難度比較小。而缺點則是在這種技術的幫助下，液晶顯示器的色域范圍也很難超過NTSC 100%。另外，采用熒光粉設計會令LCD的亮度降低，這也是廠商們所不愿意見到的。
　　 200%色域是否可能色域未來發展趨勢解惑(3)

利用LED背光來代替CCFL背光
　　改良CCFL的辦法無法令LCD的色域值超過100% NTSC，因此只能采用革命性的辦法，也就是利用LED背光來代替CCFL背光。LED發光二極管背光源可以經過一個light guide分散以后通過反射鏡進行反射后達到一個統一的亮度，另外，隨機攜帶的軟件可以對色彩的背光進行全部控制，也就是說再也不需要對燈管的缺點進行補償，就可以達到一個真正完全的白色光源的效果。這樣一來，也就達到了高色域所要求的純白光源的要求，因此可以得到更高的色域值。目前采用LED背光的LCD的色域值最高已經達到了120%。而這種革命性的辦法最大的問題在于其成本過高，還不適用于所有LCD。
　　從目前技術發展的趨勢來看，LED背光取代CCFL背光已經僅僅是時間的問題。而對于玩家們而言，大家所關注的，早已不是LED背光是否會取代CCFL這樣沒有建設性的問題，他們所關注的，是LED背光可以令LCD的色域范圍提升多少的問題？在采用了LED背光之后，LCD的色域會否與動態對比度一直成倍數增長呢？

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