การรับรู้สีและโทรทัศน์ของคุณ

การรับรู้สีในโลกแห่งความเป็นจริงและในทีวีของคุณ

ย้อนกลับไปในปีพ. ศ. 2558 มีการสอบถามเกี่ยวกับสีที่เฉพาะเจาะจงของเครื่องแต่งกายโดยเฉพาะอย่างยิ่งจุดประกายความสนใจอย่างกว้างขวางในวิธีที่เรารับรู้สี ความจริงก็คือความสามารถในการรับรู้สีมีความซับซ้อนและไม่แน่นอน

สิ่งที่เราเห็นจริงๆ

ดวงตาของเราไม่เห็นวัตถุจริงสิ่งที่คุณเห็นจริงๆคือแสงสะท้อนออกจากวัตถุ สีที่ดวงตาของคุณเห็นคือผลของความยาวคลื่นแสงที่สะท้อนหรือถูกดูดกลืนโดยวัตถุ อย่างไรก็ตามสีของสีที่คุณเห็นไม่ถูกต้องทั้งหมด

ปัจจัยที่มีผลต่อการรับรู้สี

การรับรู้สีที่แท้จริงของโลกได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย:

• สมบัติทางกายภาพของวัตถุ: ความยาวคลื่นของแสงวัตถุสะท้อนหรือดูดซับตามธรรมชาติเนื่องจากการแต่งหน้าทางกายภาพ
• เวลาของวัน: วัตถุจะเห็นได้ในตอนเช้าบ่ายหรือคืน
• สถานที่: วัตถุที่เห็นในแสงกลางแจ้ง (แดดหรือเมฆมาก) หรือแสงภายในอาคาร (และชนิดของแสงในร่ม)
• การรับรู้สี: รูปแบบธรรมชาติในการที่คู่ของดวงตามนุษย์แต่ละคนรับรู้ความยาวคลื่นสี
• การตาบอดสีของสี: ความแปรปรวนผิดปกติในวิธีที่บางคนเห็นความยาวคลื่นสี

นอกเหนือจากการรับรู้สีที่เป็นจริงแล้วในภาพการพิมพ์และวิดีโอมีปัจจัยเพิ่มเติมที่ต้องพิจารณา ได้แก่

• เครื่องมือที่ใช้ในการจับภาพ: ความสามารถของกล้องในการตรวจจับความยาวคลื่นสีร่วมกับเวลาของวันและสถานที่
• อุปกรณ์แสดงผลที่ใช้ในการทำซ้ำภาพ: TV, Video Projector, Print ทำซ้ำภาพโดยใช้วิธีการต่างๆ
• จอแสดงผลหรือการปรับเทียบเครื่องพิมพ์: หากดูภาพในรูปแบบการพิมพ์หรืออุปกรณ์แสดงผลวิดีโอมาตรฐานที่ใช้ในการปรับเทียบอุปกรณ์ดังกล่าวเพื่อการทำสำเนาสีจะมีผลกับสิ่งที่คุณเห็น

แม้ว่าจะมีความคล้ายคลึงกันและความแตกต่างในการรับรู้สีในแง่ของการพิมพ์ภาพพิมพ์และการใช้งานวิดีโอ แต่เรามาดูด้านสมการของวิดีโอ

การจับภาพสี

• ขั้นแรกคุณต้อง "จับภาพ" กล้องวิดีโอต้องมองเห็นแสงสะท้อนวัตถุและผ่านเลนส์ แสงที่เข้ามาประกอบด้วยสีทั้งหมดที่สะท้อนออกจากเป้าหมาย (s) แสงที่เข้าสู่เลนส์และตีชิป (ในสมัยก่อนก่อนชิปแสงต้องผ่านท่อสูญญากาศที่สร้างขึ้นเอง)
• เมื่อไฟตกสู่ชิปแล้วจะมีกระบวนการที่ใช้โดยชิปและวงจรไฟฟ้าที่สนับสนุนวงจรที่แปลงไฟเป็นแบบอะนาล็อกแบบอะนาล็อกหรือรหัสดิจิทัล (1, 0) สัญญาณแปลงนี้จะถูกส่งไปยังอุปกรณ์รับสัญญาณ (ในกรณีนี้คือทีวีหรือเครื่องฉายภาพ) ซึ่งจะแปลงชีพจรไฟฟ้าขาเข้า (อะนาล็อก) หรือรหัสดิจิทัลกลับเป็นภาพที่แสดงหรือฉายลงบนหน้าจออย่างไรก็ตามนี่คือที่ มันยุ่งยาก เมื่อกล้องได้รับแสงสะท้อนจากวัตถุในเวลาที่กำหนดและอุปกรณ์แสดงผลต้องนำเสนอสีของผลการจับภาพได้อย่างถูกต้อง

เนื่องจากอุปกรณ์จับภาพหรือจอแสดงผลไม่สามารถทำซ้ำสีทั้งหมดที่สะท้อนจากวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริงอุปกรณ์ทั้งสองต้อง "คาดเดา" ตามมาตรฐานสีที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งมีพื้นฐานมาจากสามสีหลัก แบบ ในแอ็พพลิเคชันวิดีโอรูปแบบสีสามสีจะแสดงด้วยสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน การผสมผสานของสีหลักสามสีในอัตราส่วนต่างๆจะใช้เพื่อสร้างสีเทาและเฉดสีทั้งหมดที่เราเห็นในธรรมชาติ

การแสดงสีผ่านทางทีวีหรือเครื่องฉายภาพ

เนื่องจากไม่มีความถูกต้องชัดเจนเกี่ยวกับวิธีที่มนุษย์รับรู้สีในโลกธรรมชาติและมีข้อ จำกัด ในการจับภาพสีที่ถูกต้องโดยใช้กล้องถ่ายรูป การใช้งานนี้เป็นการคืนดีกันในสภาพแวดล้อมที่บ้านเมื่อดูทีวีหรือเครื่องฉายภาพ?

คำตอบคือสองเท่าเทคโนโลยีชนิดหนึ่งที่ใช้ในการแสดงภาพและสีของเครื่องฉายภาพและโทรทัศน์และปรับแต่งความสามารถในการแสดงสีได้อย่างถูกต้องที่สุดภายในมาตรฐานสีก่อนกำหนด

ต่อไปนี้เป็นภาพรวมคร่าวๆเกี่ยวกับเทคโนโลยีการแสดงผลวิดีโอที่ใช้แสดงทั้งภาพขาวดำและภาพสี

Emissive Technologies

• CRT - ลำแสงอิเล็กตรอนที่อยู่ในคอของหลอดภาพจะสแกนแถวของสารเรืองแสงแบบเส้นโดยบรรทัดเพื่อสร้างภาพ เมื่อลำแสงกระทบกับสารเรืองแสงแต่ละตัวสารเรืองแสงจะตื่นเต้นและสร้างภาพ สีที่ผลิตโดยสีแดง, สีเขียวและสีฟ้า phosphors ตื่นเต้นในชุดค่าผสมที่เหมาะสมในการผลิตสีเฉพาะ
• พลาสม่า - ฟอสฟอรัสถูกจุดโดยก๊าซมีประจุที่มีความร้อนสูง (คล้ายกับหลอดฟลูออเรสเซนต์) การรวมกันของสีแดง, สีเขียวและสีฟ้า phosphors (เรียกว่าพิกเซลและ sub พิกเซล) ผลิตสีที่กำหนด
• เทคโนโลยี OLED - OLED สามารถใช้งานได้สองวิธีสำหรับทีวี ตัวเลือกหนึ่งคือ WRGB ซึ่งรวมเอาพิกเซลเปล่งแสง OLED แบบเปล่งแสง OLED สีขาวกับตัวกรองสีแดงเขียวและน้ำเงินส่วนอีกตัวเลือกหนึ่งคือการใช้พิกเซลย่อยสีแดงสีเขียวและสีฟ้าที่ตัวกรองด้วยตัวเองไม่มีตัวกรองสีเพิ่ม

Transmissive Technologies

• LCD - พิกเซล LCD ไม่ได้ผลิตแสงเอง เพื่อให้แอลซีดีทีวีสามารถแสดงภาพบนหน้าจอทีวีพิกเซลต้อง "backlit" สิ่งที่เกิดขึ้นในกระบวนการนี้คือแสงที่เดินทางผ่านพิกเซลจะจางหรือสว่างขึ้นอยู่กับความต้องการของภาพ หากพิกเซลเบลอพอแสงน้อยมากจะเข้ามาทำให้หน้าจอดูมืดลง สีจะถูกเพิ่มเมื่อแสงเดินทางผ่านชิป LCD จากนั้นผ่านตัวกรองสีแดงเขียวและน้ำเงิน
• 3LCD - ใช้ในการฉายภาพทำงานในลักษณะเดียวกับ LCD TV แต่แทนที่จะเป็นชิพที่กระจัดกระจายไปทั่วทั้งแหล่งสัญญาณบนหน้าจอแสงสีขาวจะถูกส่งผ่านสามชิพ LCD และ Prism จากนั้นจะฉายลงบนหน้าจอ

การผสมข้าม / Emissive - จอแอลซีดีกับจุดควอนตัม

สำหรับแอ็พพลิเคชันการแสดงผลโทรทัศน์และวิดีโอ Quantum Dot เป็น nanocrystal ที่มนุษย์สร้างขึ้นด้วยคุณสมบัติการเปล่งแสงพิเศษซึ่งสามารถใช้เพื่อเพิ่มความสว่างและประสิทธิภาพสีที่แสดงในภาพนิ่งและวิดีโอบนหน้าจอ LCD

จุดควอนตัมคืออนุภาคนาโนที่สามารถปรับแสงที่ให้พลังงานสูงและสามารถเปล่งแสงที่มีพลังงานสูงกว่าสีเดียวและเปล่งแสงที่มีสีอื่นลงได้ (เช่น phosphors บน Plasma TV) แต่ในกรณีนี้เมื่อโดนโฟตอนจากแสงภายนอก แหล่งที่มา (ในกรณีของแอลซีดีทีวีที่มีแสงไฟ LED สีน้ำเงิน) แต่ละจุดควอนตัมจะส่งเสียงสีของความยาวคลื่นที่ระบุซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของมัน

จุดควอนตัมสามารถรวมเข้ากับทีวีแอลซีดีได้สามวิธี:

• วางอยู่ภายในหลอดแก้วบาง (เรียกว่า Edge Optic) ภายในโครงสร้างแหล่งกำเนิดแสงของทีวีระหว่างแหล่งกำเนิดแสงขอบ LED สีฟ้าและ Light Guide Plate (โครงสร้างที่กระจายแสงทั่วบริเวณหน้าจอ) สำหรับ LED / ทีวีจอแอลซีดี
• บน "เลเยอร์เสริมฟิล์ม" ที่วางไว้ระหว่างแหล่งกำเนิดแสง LED สีน้ำเงินและชิป LCD และตัวกรองสี (สำหรับ LED / LCD TV แบบ Full Array หรือ Direct-Lit)
• บนชิพซึ่งจุดควอนตัมถูกรวมไว้โดยตรงบน LED สีน้ำเงินเพื่อใช้ในการกำหนดค่าทั้งแบบขอบหรือแบบตรง

สำหรับแต่ละตัวเลือกไฟ LED สีฟ้าจะเข้าสู่จุดควอนตัมซึ่งตื่นเต้นแล้วจึงปล่อยแสงสีแดงและเขียว (ซึ่งรวมเข้ากับสีฟ้าที่มาจากแหล่งกำเนิดแสง LED) แสงสีจากนั้นจะผ่านชิป LCD ตัวกรองสีและบนหน้าจอเพื่อแสดงภาพ ชั้น Quantum Dot ที่เพิ่มขึ้นช่วยให้ LCD TV สามารถแสดง ช่วงสีที่ อิ่มตัวและกว้างกว่าแอลซีดีทีวีได้โดยไม่ต้องเพิ่มชั้น Quantum Dot

เทคโนโลยีสะท้อนแสง

• LCOS (เรียกว่า D-ILA และ SXRD) LCOS เป็นรูปแบบ 3LCD และใช้ในการฉายภาพ แทนที่จะผ่านแสงผ่านทั้งสามชิพ LCD จากนั้นผ่านตัวกรองสีและเลนส์ชิพ LCD จะอยู่ด้านบนของฐานสะท้อนแสงดังนั้นเมื่อแหล่งกำเนิดแสงสีผ่านชิปจะสะท้อนกลับและส่งผ่านเลนส์โดยอัตโนมัติ ไปยังหน้าจอโปรเจคเตอร์

• DLP (3-Chip) - ใช้ในโปรเจคเตอร์วิดีโอ - กุญแจสำคัญใน DLP คือ DMD (Digital Micro-mirror Device) ซึ่งในทุกชิปจะประกอบด้วยกระจกเอียงเล็ก ๆ ซึ่งหมายความว่าทุกพิกเซลบนชิป DMD เป็นกระจกสะท้อนแสงภาพวิดีโอจะปรากฏบนชิป DMD ไมโครเมตรบนชิป (แต่ละ micromirror แสดงถึงหนึ่งพิกเซล) จากนั้นเอียงอย่างรวดเร็วเมื่อภาพเปลี่ยนไป ซึ่งจะสร้างสีเทาสำหรับภาพลักษณ์
  • ในโปรเจ็กเตอร์วิดีโอ DLP 3 ชิปใช้แหล่งแสงสามดวง (หรือแสงสีขาวผ่านสามปริซึม) แสงสีจะถูกสะท้อนออกจากสามชิป DLP (ทุกสีเทา แต่แต่ละสีจะได้รับแสงสีอื่น) ระดับความลาดเอียงของแต่ละ micromirror ในความสัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดแสงสีในเวลาใดก็ตามกำหนดสีของภาพ แสงสะท้อนจะถูกส่งผ่านเลนส์ของโปรเจคเตอร์ไปยังหน้าจอ

การผสมผสาน / สะท้อน

• DLP (1-Chip) - ใช้ในโปรเจคเตอร์วิดีโอ - ในการจัดเรียงนี้จะมีแหล่งกำเนิดแสงสีขาวเดียวที่สะท้อนออกมาจากชิป DLP DMD แบบเดียว จากนั้นสีจะถูกเพิ่มเป็นแสงสะท้อนผ่านล้อเลื่อนสีความเร็วสูงผ่านเลนส์และจากนั้นไปที่หน้าจอ

สำหรับคำอธิบายทางเทคนิคเพิ่มเติมเกี่ยวกับ DLP โปรดดูที่บทความเกี่ยวกับคู่หู: ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับโปรเจคเตอร์ DLP Video

การแสดงสี - มาตรฐานการสอบเทียบ

ดังนั้นตอนนี้ที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และกลไกได้รับการออกแบบมาให้เห็นภาพสีที่ได้รับไปยังหน้าจอโทรทัศน์หรือวิดีโอของคุณแล้วขั้นตอนต่อไปคือการหาวิธีที่อุปกรณ์เหล่านี้สามารถสร้างสีได้อย่างถูกต้องที่สุดแม้จะมีข้อ จำกัด ทางเทคนิคก็ตาม

นี่คือการประยุกต์ใช้มาตรฐานสีภายในพื้นที่สีที่มองเห็นได้กลายเป็นสิ่งสำคัญ

มาตรฐานการปรับเทียบสีบางอย่างสำหรับทีวีและเครื่องฉายวิดีโอที่ใช้งานอยู่ในขณะนี้คือ:

• NTSC - มาตรฐานขั้นพื้นฐานสำหรับสีอะนาล็อก (สหรัฐฯ)
• Rec.601 - ปรับปรุงมาตรฐาน NTSC ขั้นพื้นฐาน
• Rec.709 - สำหรับใช้กับ HDTVs และ HD Video Projector
• Rec.2020 - เหมาะสำหรับใช้กับทีวี 4K Ultra HD และเครื่องฉายวิดีโอ
• sRGB - สำหรับใช้ส่วนใหญ่ในเครื่องพีซีมอนิเตอร์เพื่อแสดงภาพกราฟิก

การใช้ชุดฮาร์ดแวร์ (colorimeter) และซอฟต์แวร์ (โดยปกติผ่านแล็ปท็อป) บุคคลสามารถปรับแต่งความสามารถในการทำสำเนาสีของโทรทัศน์หรือวิดีโอได้ตามมาตรฐานด้านบน (ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดสีของทีวี) ผ่านการปรับเปลี่ยนในวิดีโอ / display settings หรือเมนูบริการของเครื่องทีวีหรือเครื่องฉายภาพ

ตัวอย่างเครื่องมือปรับเทียบสีวิดีโอขั้นพื้นฐานที่คุณสามารถใช้โดยไม่ต้องใช้ช่างเทคนิครวมถึงแผ่นทดสอบเช่น Digital Video Essentials, DVD WOW Disney World และแผ่น Blu-ray Test Spears และ Munsil HD Benchmark , THX Calibrator Disc และ THX Home Theater Tune-up App สำหรับโทรศัพท์และแท็บเล็ต iOS / Android ที่เข้ากันได้

ตัวอย่างของเครื่องมือการปรับเทียบวิดีโอพื้นฐานที่ใช้ Colorimeter และซอฟต์แวร์พีซีคือระบบสอบเทียบสีของ Datacolor Spyder

ตัวอย่างของเครื่องมือสอบเทียบที่กว้างขึ้นคือ Calman by SpectraCal

เหตุผลที่เครื่องมือดังกล่าวมีความสำคัญอยู่ที่เช่นเดียวกับสภาพแสงในร่มและกลางแจ้งส่งผลต่อความสามารถในการมองเห็นสีในโลกแห่งความเป็นจริง ปัจจัยเหล่านี้ก็มีบทบาท เหมือนกันกับสิ่งที่สีจะมีลักษณะเหมือนในทีวีหรือ หน้าจอการฉายภาพวิดีโอโดยคำนึงถึงความสามารถในการปรับ TV หรือเครื่องฉายวิดีโอให้ดีขึ้นได้อย่างไร

การปรับเทียบการปรับเทียบไม่เพียง แต่รวมถึงสิ่งต่างๆเช่นความสว่างความคมชัดความอิ่มตัวของสีและการควบคุมสีรวมทั้งการปรับเปลี่ยนอื่น ๆ ที่จำเป็นเช่น อุณหภูมิสีสมดุลสีขาว และแกมมา

บรรทัดด้านล่าง

การรับรู้สีในโลกแห่งความเป็นจริงและสภาพแวดล้อมการดูทีวีเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ซับซ้อนรวมทั้งปัจจัยภายนอกอื่น ๆ การรับรู้สีเป็นเกมเดามากกว่าวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำ สายตามนุษย์เป็นเครื่องมือที่ดีที่สุดที่เรามีและแม้ว่าในการถ่ายภาพภาพยนตร์และวิดีโอสีที่ถูกต้องสามารถติดแท็กตามมาตรฐานสีเฉพาะสีที่คุณเห็นในภาพพิมพ์ภาพทีวีหรือภาพฉายภาพแม้ว่าจะ พวกเขาพบกับข้อกำหนดด้านมาตรฐานสีเฉพาะตัว 100% แต่ยังคงมองไม่ได้เหมือนกับว่ามันอาจดูดีในสภาพโลกแห่งความเป็นจริง