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为什么广色域OLED屏看着眼睛疼?过饱和是一大原因

程序员文章站 2022-03-08 09:35:45
近年来,越来越多的朋友用上了广色域屏幕。特别是在手机领域,随着amoled屏幕的普及,广色域屏一下子就变得常见了起来。 和普通的srgb色域屏幕相比,广色域屏幕能够带来更丰富的色彩,...

近年来,越来越多的朋友用上了广色域屏幕。特别是在手机领域,随着amoled屏幕的普及,广色域屏一下子就变得常见了起来。

和普通的srgb色域屏幕相比,广色域屏幕能够带来更丰富的色彩,但这是否意味着这块往往更昂贵的屏幕,看着也会更养眼、更精彩?这倒却未必。

很多换用了广色域屏幕的朋友都有察觉,广色域屏幕在很多时候色彩额外鲜艳,看着特别刺眼。

特别是在手机当中,换用了广色域amoled屏幕后,关灯被窝里玩手机眼睛甚至会酸痛得泪止不住流。这除了amoled屏幕低频pwm调光的影响外,广色域屏幕色彩过饱和也是一大重要原因。

广色域屏幕的确有能力显示比普通srgb屏幕更饱和的色彩,但如此辣眼的表现,是否就是其应有的水平?并不如此。

广色域屏幕的糟糕表现,往往和色域转换过程中造成的色准失真有着密切关系。

由于缺乏较色和色彩管理,大家日常使用的显示器也好手机屏也好,甚至可以说只是半成品!今天,我们就以广色域屏幕为契机,谈谈色域和色彩管理的那点事吧。

简谈色域:到底什么是广色域?

得益于amoled屏幕的普及和厂商的宣传,就算你不是一名专业玩家,最近几年应该也对“广色域”这个名词印象深刻。

广色域自然是相对于普通色域而言的,那么到底什么是色域?简单通俗地讲,就是颜色的范围。

屏幕往往不能反映出人所能看到的所有颜色(cie-xyz全色域),广色域屏幕也只是相较于普通屏幕能显示的颜色范围更广一些,有能力显示出更加鲜艳的颜色。

为什么广色域OLED屏看着眼睛疼?过饱和是一大原因

那么色域要怎么表示呢?自然界的颜色要用屏幕显示出来,那么就需要对颜色进行编码——某种颜色,能用固定的参数来表示,计算机才能将其识别并转换成视觉信号。

由于屏幕可发光,因此一般使用的是rgb编码的色域,也就是将红、绿、蓝三种颜色都编成相应的参数,三种光色混合就能够显示出各种色彩。

rgb这个颜色系统比较常见于显示器等计算机用的设备,除了rgb外,色域还有yuv(明度、色度、饱和系统,可兼容黑白信号,常用于电视)、cmyk(青色、洋红、黄色、黑色系统,常用于不发光的介质,例如打印机的油墨)等编码的颜色系统。

不同的颜色系统的色域,是能够通过公式计算后相互转换的。例如显示器的色域一般是rgb系统的,但输出yuv信号的ps4接到显示器中,也能够正常显示色彩。

那么广色域指的到底是什么呢?

这并不是一个严格的概念。根据现在的宣传,在手机屏和电脑显示器当中,广色域一般指的是高于100%srgb色域的设备。

用srgb标准就足以标定色域的屏幕很常见,而在rgb的颜色系统中,adobe rgb、dci-p3/display-p3都是比srgb更广的色域,如果屏幕能够比较好地支持adobe rgb或者p3色域、能够用这些色域来进行标定,那么商家往往就会将其宣传为广色域屏幕,这类屏幕通常也有能力显示出更鲜艳的颜色。

为什么广色域屏幕会出问题

前面提到,不同色域可以相互转换,rgb色域的屏幕也可以显示yuv色域的信号。

不同颜色系统尚且如此,rgb广色域、普通色域屏幕自然也能够显示相互的内容。例如,srgb色域的图片,也是可以在adobergb色域的屏幕当中显示的,反之亦然。

然而,能显示并不等同于效果完美,前文所提到的广色域屏幕颜色太过鲜艳、过饱和的情况,就是问题所在了。

之所以会出现这样的情况,是由于色彩管理不完善所导致的。什么是色彩管理?

如果某个设备显示不同色域的内容,需要进行色彩换算;而色彩管理的作用就在于,保证色彩换算尽可能精确,让不同色域的设备显示的色彩都尽可能保持一致。

举个例子,相机拍的照片使用了adobe rgb色域,把照片导入到电脑进行后期处理,显示器是srgb色域,最后将照片打印出来,打印机使用的是cmyk色域。

那么要如何保证在不同的设备上,照片上的红花不变成橘花、蓝天不变成青天、白墙不变成粉墙?想要呈现的颜色没有太大偏差,就需要有精确的色彩管理方案提供支持了。

为什么广色域OLED屏看着眼睛疼?过饱和是一大原因

如果没有完善的色彩管理方案,利用广色域显示普通色域的图片,颜色往往会艳丽得不自然。

其实出现这种情况很好理解,例如一张红色的图片,它采用的是srgb色域,红色的饱和度是srgb最高的10(粗略举例,并不是实际参数),在srgb屏幕上所显示的红色是正常的10。

但到了广色域屏幕上,红色的饱和度最高值是15,缺乏色彩管理的话,这张图片的红色就会被拉到同样是最高的15的饱和度,看着就相当刺激了。

如果有色彩管理的话,这张图片在广色域屏幕上红色饱和度也会被映射到10,保证色彩精准。

在很多情况下,色彩管理并不需要特别的硬件,它往往是可以通过软件层面来解决的,但遗憾的是众多设备对色彩管理这块都并不上心。

为什么广色域OLED屏看着眼睛疼?过饱和是一大原因
↑↑↑photoshop当中的色彩管理,可以正确映射各种色域

为什么广色域OLED屏看着眼睛疼?过饱和是一大原因
↑↑↑windows其实也带有色彩管理,但很多软件甚至系统本身某些时候都不会使用这个机制

例如windows 10系统,其主推的uwp应用色彩管理非常糟糕,分分钟就出现饱和度爆表的情况。

所幸的是传统的win32软件还是可以拥有比较好的色彩管理方案的,但这也和软件自身有关,例如photoshop这样的专业软件色彩管理就比较完备,而chrome在长时间以来都用脚做色彩管理,在近期版本才有所改善,也算是可喜可贺了。

为什么广色域OLED屏看着眼睛疼?过饱和是一大原因

而安卓系统,基本上没有色彩管理这一说。尽管安卓系统支持选择不同的色域,例如srgb、广色域等,但无论是系统本身还是app,都不带有色彩管理。

因此,如果你在广色域屏幕的安卓机上,往往就会察觉到颜色特别刺眼,需要在系统中把色域切换为srgb才得以解决。

这主要是由于大部分的图片等视觉素材,都是基于srgb色域,在没有色彩管理的广色域屏显示会出问题。为了色彩正常,广色域的安卓机不得不切换为普通srgb,白白浪费了好的硬件基础。

为什么广色域OLED屏看着眼睛疼?过饱和是一大原因

那么有没有比较好的榜样?苹果就是这样的存在。无论是macos还是ios,都具备完善的色彩管理。而难得的是,一些苹果设备在出厂前还做过较色,色彩更加精准。为何平面设计师、视频剪辑师爱用苹果设备?

如果你干这行,肯定不希望看到几部电脑几部打印机本该显示同一种颜色时,往你脸上糊几种斑斓的情况。而用苹果的话,就可以让你在这方面不那么的心力交瘁。

总结

在以往,大多数消费电子设备的屏幕都基于srgb色域,这和多媒体普遍使用的色域是契合的,因此色彩管理方面的问题并不那么突出。

但到了广色域屏幕日渐普及的今天,色彩管理并没有跟上,这令广色域屏幕表现得犹如半成品。

希望windows和安卓能够拿出更靠谱的色彩管理方案,真正发挥广色域屏幕的长处,为用户带来更好的体验吧。

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