Физические и логические пиксели. В Windows Vista и более ранних версиях операционной системы Windows

Существует множество элементов экипировки современного фотографа. Это профессиональная фотокамера, объективы, источники света, прочие аксессуары. При этом ключевым инструментом в процессе обработки изображений, безусловно, является монитор. За ним фотограф проводит большую часть своего рабочего времени, с его помощью согласует качество выполненной работы, по нему сверяет цвет полученных отпечатков.

Нередко, доверившись увиденному на экране и истратив на свою работу немало сил и времени, фотограф получает совершенно неприемлемый результат – как в печати, так и постфактум – в виде отзывов коллег и разочарованных потребителей. Происходит это по причине изначальных существенных отклонений в цветопередаче большинства мониторов, ноутбуков, планшетов. В подобных случаях фотографу стоило бы задуматься, каким устройством он пользуется? Не является ли его монитор потребительским (игровым) решением, не практикует ли он для согласования и оценки качества изображений экраны портативных устройств – планшета или мобильного телефона? Также не помешает вспомнить, какого рода освещение рабочего места было создано на момент обработки изображений.

Итак, главными факторами, непосредственно влияющими на качество и результат работы фотографа, являются используемое им устройство отображения (монитор, экран) и освещение его рабочего места.

Перечислим ключевые моменты, обеспечивающие качественный / профессиональный подход к работе:

• подходящее устройство отображения (монитор, экран портативного компьютера);
• характеристика экрана (тип матрицы, её диагональ и разрешение);
• интерфейс подключения к компьютеру (видеоинтерфейс);
• организация рабочего места (его расположение и освещение).

«…отложите на время свои телефоны и гаджеты»

От фотографа часто можно услышать следующую фразу: «мой род занятий предполагает постоянную мобильность, поэтому мне не подходят стационарные решения». Высокая мобильность – одна из составляющих успеха в современном мире, однако что выбирается в качестве «мобильного решения»? А выбирается экран портативного компьютера или планшета – малой диагонали, на котором с трудом умещается обрабатываемое изображение (не говоря уже о меню и палитрах программ), представленный жк-матрицей чаще построенной по архитектуре TN (TN+Film), с цветопередачей, сильно зависящей от угла обзора (и изменяющейся при его отклонении буквально на ±5°, а при большем отклонении – искажающей отображение вплоть до негативного), имеющей сине-фиолетовый оттенок, с «выбитыми светами» и «заваленными тенями», а также нестандартной гаммой.

Не умаляя прогресса последних лет в области портативных устройств (и адаптации для них известного профессионального графического ПО), мы всё же поставим под сомнение «профессиональные качества» большинства ноутбуков, планшетов, телефонов, перечислив их основные проблемы:

• малая диагональ экрана (при отсутствии разъёма для подключения монитора);
• малые углы обзора и цветовые искажения (обусловленные неподходящим типом матрицы);
• невозможность полноценной подстройки параметров экрана (контрастность, цветопередача, гамма);
• отсутствие в популярных мобильных ОС (Android, iOS, мобильные версии Windows) полноценной поддержки управления цветом.

Не сомневаемся, что вышеперечисленные проблемы рано или поздно будут решены, однако на данный момент советуем фотографам использовать портативные устройства лишь в качестве вспомогательных и относиться к отображаемому на их экранах с осторожностью. Для принципиальных преверженцев «мобильности» рекомендуем использовать их устройства в качестве компьютеров, подключая к ним (дома, в офисе, на выезде) внешние мониторы и экраны (аналогично прочим периферийным устройствам).

Размер имеет значение!

Репутация фотографа-профессионала напрямую связана с качеством его работы. А качество обеспечивается учётом всех нюансов, вплоть до мелочей. Данному правилу также подчинён выбор оптимальных (соответствующих решаемым задачам) диагонали и разрешения экрана.
Наиболее востребованными в среде фотографов являются экраны с диагональю 24–27” (дюймов). Это могут быть стандартные 24” экраны с разрешением 1920х1200 пикселов (базовых RGB-ячеек) и соотношением сторон 16:10, со стандартным размером пиксела либо 23,8” экраны с разрешением 1920х1080 и соотношением сторон 16:9 (присущими видеостандарту Full HD), имеющие пиксел чуть большего размера.

Для мониторов с диагональю 27” рекомендуется разрешение 2560х1440 (также известное как WQHD), с соотношением сторон 16:9 и с существенно более мелким пикселом по сравнению с любыми другими экранами. Рассматривать для нужд фотографии 27” мониторы с Full HD разрешением 1920х1080 не стоит. С учетом их низкого (применительно к диагонали) разрешения и оттого слишком крупного пиксела, данные решения можно рассматривать лишь в качестве мультимедийных.

В настоящее время на рынке растёт количество предложений мониторов повышенного разрешения (т.н. 2К, 4К, 5К) различных диагоналей (от 25 до 32” и более) обладающих крайне малым размером пиксела и обеспечивающих высочайшую детализацию отображения без необходимости его масштабирования. Выбор данного типа экранов вполне оправдан и может оказаться наиболее оптимальным для специфических задач пользователя. Следует заметить, что для подключения данного типа мониторов в компьютере должны иметься соответствующие аппаратные возможности (подходящие видеоадаптер и интерфейс).

«Вам случалось любоваться матрицей?»
(Агент Смит)

Среди всего многообразия типов матриц (а также их коммерческих наименований), взор серьёзного фотографа должен быть обращён преимущественно в область технологии IPS и её реплик (например, PLS). IPS (e-IPS, AH-IPS), PLS (AD-PLS), IGZO, “Retina Display” – суть различные названия общей архитектуры матриц, способных обеспечить должную цветопередачу изображений.

Глубина цвета – еще одна важная характеристика современных мониторов, являющаяся разрядностью кодирования каждого из трех базовых цветов системы RGB.

Матрица с разрядностью 6 bit способна отобразить 262 тыс. истинных оттенков цвета, а недостающие оттенки гаммы воссоздаются при помощи технологии временного псевдосмешения (Advanced Frame Rate Control, A-FRC). Таким образом на экране достигается достаточно эффективная эмуляция 16,7 млн оттенков цвета гаммы sRGB (являющейся на данный момент наиболее распространённым RGB-стандартом). Матрицы данного типа устанавливаются во все бюджетные модели мониторов. При должной настройке, они вполне способны обеспечить начальный уровень в области фотографии.

Матрица с разрядностью 8 bit изначально способна отобразить большую часть 16,7 млн цветов гаммы sRGB. У мониторов, построенных на подобном типе матриц, наблюдается меньшее количество визуальных изъянов и артефактов (например, при отображении плавных переходов тона), обеспечена более точная подстройка параметров цветопередачи. Матрицы подобного типа устанавливаются в модели мониторов как верхнего бюджетного, так и среднего ценового сегментов. Это предпочтительное решение для большинства фотографов, от энтузиаста до профессионала.

В отдельный тип можно вынести мониторы с расширенным цветовым охватом (Wide Gamut), предназначенные для профессионалов (например, активно сотрудничающих с индустрией рекламы и печати). Матрицы мониторов данного типа способны обеспечивать базовую разрядность 8 bit с эмуляцией 10 bit (с A-FRC), либо являются полноценными 10 bit решениями (обеспечивающими, к примеру, эмуляцию 1,07 млрд. оттенков гаммы стандарта AdobeRGB, а также прочих стандартов, включая sRGB). Данные мониторы оснащены большим количеством уникальных программно-аппаратных решений и способны обеспечивать высочаюшую точность цветопередачи и управляемость.

«На тебе сошёлся клином белый свет»

Восприятие цвета субъективно. Восприятие базового белого света, обеспечивающего подсветку матрицы в мониторе, тому не исключение. Порой, даже точная подстройка цветопередачи монитора не способна решить проблему изначально низкого качества спектра подсветки. С уходом эры электронно-лучевых трубок, а за ней – подсветки на базе люминесцентных ламп, настало время светодиодов. Однако, несмотря на все технические достижения последних лет, вопрос качественной подсветки экранов стоит весьма остро. Качество светодиодной подсветки может разнится даже в пределах модельного ряда одного производителя.

Самой массовой технологией получения базового белого света в современных мониторах является белый светодиод (WhiteLED). Как правило, это светодиод с базовым синим свечением и люминофорным покрытием – специальным светящимся составом, преобразующим изначальное излучение светодиода в базовый белый свет. WhiteLED-подсветка является наиболее простым решением и её качество может разниться – от неудовлетворительного (справедливо для значительного количества портативных устройств и бюджетных мониторов) до вполне приемлемого.

Двухкомпонентная подсветка на базе двухцветных светодиодов и люминофора (GB-LED, RG+B и т.п.) чаще является атрибутом мониторов с расширенным цветовым охватом. Её использование позволяет получить более качественный спектр опорного белого света, что положительно сказывается на восприятии изображения и точности настройки, но существенно увеличивает стоимость подобных решений.
Идеальным вариантом светодиодной подсветки является трехкомпонентная (RGB-технология). Она способна привести качество спектра опорного белого света практически к идеальному, однако, в силу разных причин, данное решение до сих пор не получило широкого развития и распространения.
Существуют определённые надежды на технологию OLED (Organic LED), способную, в ближайшем будущем, занять нишу графических экранов, обеспечив должное качество цветопередачи.

Связи решают всё!

Аналоговые видеоинтерфейсы (наподобие VGA), не способные поддерживать высокие разрешения современных мониторов, а также обеспечивать должное качество и универсальность подключения, уходят в прошлое. Поэтому, следует выбирать монитор с набором цифровых видеоинтерфейсов (портов), имеющихся в вашем видеоадаптере (либо предусмотреть замену видеоадаптера, при их отсутствии). Мониторы с разрешением экрана до 1920х1200 могут быть подключены любым цифровым интерфейсом – DVI-D, HDMI или DisplayPort (DP). Мониторы с более высоким разрешением (таким, как 2560х1440) потребуют Dual Link DVI-D, DisplayPort либо HDMI в версии 2.0. Мониторы с повышенным разрешением (более, чем 2560х1440: т.н. 4К, 5К) на данный момент могут быть подключены исключительно видеоинтерфейсом DisplayPort (и его разновидностями: DP, miniDP, Thunderbolt).

Помимо ограничений видеоинтерфеса HDMI по обеспечению высоких разрешений (снятых лишь к версии 2.0, не имеющей на данный момент широкого распространения), использование данного (изначально – мультимедийного) видеоинтерфейса сопровождается также распространённой проблемой в виде ошибочного распрознавания монитора в качестве телевизора. Распознав подключенный по HDMI монитор в качестве «цифрового телевизора» (“HDTV”, «ТВЧ» и т.п.), видеодрайвер передаёт видеосигнал т.н. «ограниченного диапазона» в соответствии с мультимедийным стандартом (RGB: 16-235) вместо стандартного для мониторов «полного диапазона» (RGB: 0-255), в результате чего изображение на экране выглядит в значительной степени малоконтрастным (с сильно высветленными тенями и блёклым белым цветом). Несмотря на то, что данная проблема в большинстве случаев успешно решается (переключением типа диапазона в видеодрайвере), при наличии выбора из нескольких видеоинтерфейсов, в первую очередь предпочтение следует отдавать DisplayPort (DP, MiniDP), и лишь затем, с учётом вышеупомянутых ограничений по разрешению – DVI-D (DualLink DVI-D) и HDMI

Трудиться правильно!

Даже если вы работаете за идеально настроенным профессиональным монитором, но располагаетесь, при этом, в совершенно неподходящих условиях (речь об элементах интерьера помещения, положении рабочего места, освещении), результатов высокого качества не ждите. Порой, сложно поверить, насколько адаптивным является зрительный аппарат человека, однако, в данном роде деятельности, это достижение эволюции способно скорее дезориентировать, чем принести пользу. Профессиональная работа с цветом требует формирования рабочей среды, максимально близкой к стандартной (вместо попытки подстроиться под существующую).

Постарайтесь расположить монитор таким образом, чтобы полностью исключить из поля вашего зрения прямой свет: как солнечный, так и от источников искусственного освещения. Это же относится к отраженному свету, а также к бликующим объектам и поверхностям.

Цветовой тон предметов в поле вашего зрения (стены, шторы, мебель, массивные предметы и содержимое рабочего стола) должен быть спокойным (не интенсивным), желательно - близким к нейтральному.

Установите максимально нейтральный фон рабочего стола вашей операционной системы или полностью разворачивайте окна графических программ в процессе работы. Скрывайте любые цветные объекты и элементы интерфейса.

Займите такое положение перед экраном, чтобы зрительная линия располагалась перпендикулярно (к нормали) плоскости экрана Это позволит минимизировать цветовые искажения в случае, если вы, по какой-то причине, вынуждены работать на малопригодных к работе с фото мониторах (например, на TN- или *VA-матрицах), а также избежать проблем, характерных для длительной работы за компьютером.
Создайте в рабочем помещении уровень освещенности существенно меньший светимости самого экрана, однако избегайте работы в полной темноте!

Старайтесь работать днём, в условиях естественного освещения. При этом, разбейте свою фотообработку на логические сеты так, чтобы проводить каждый из них в одно время суток. Не усердствуйте с аудитом предыдущих работ – адаптацию зрения никто не отменял, а профессиональный рост – это непрерывный процесс. Ваши лучшие работы впереди! Учитесь «ставить точку» в работе.

Если нет возможности работать днём, отнеситесь ответственно к качеству освещения. Не рекомендуем использование энергосберегающих и дешевых люминесцентных ламп. Нежелательно большое различие в цветовой температуре монитора (стандартно настраивается на цветовую температуру, близкую к 6500К) и внешнего освещения (например, черезчур тёплый оттенок ламп накаливания и галогенных). Помимо профессиональных ламп (с высоким индексом цветопередачи: “CRI” или “Ra” >95), оптимальным типом освещения для работы c фото в жилом помещении будет качественный (Ra >80, лучше >90) светодиодный свет с цветовой температурой 4000-5500К (также обозначаемый “Daylight”).

Жесткие требования стандартов ISO к освещению рабочих мест в условиях жилых помещений практически недостижимы (и в этом также может состоять проблема некорректного восприятия отпечатков и их сравнения с экраном), однако, с учётом вышеизложенных рекомендаций, можно попытаться к ним приблизиться.

Самостоятельно оценивать или демонстрировать изображение окружающим следует под минимальными углами обзора: лучше занять правильную позицию, либо повернуть монитор к другому наблюдателю, чем получить (создать) искаженное представление о цветах вашей работы. Ещё раз напомним, что в случае использования мониторов с неподходящим типом матрицы, т.н. «эффективный угол обзора» (когда ни цвет, ни оттенок изображения на экране не изменяется) может составить всего ±5° (а далее последуют грубые искажения цвета, вплоть до негативного).

Калибровка монитора: Pro et Contra

Цветовые профили (спецификации International Color Consortium (ICC), приняты в качестве стандартов ISO) выступают в качестве уникальной характеристики цветовых возможностей вашего экрана (полученной в его текущем состоянии). Они предоставляют операционной системе и графическим программам вашего компьютера информацию о том, как следует скорректировать отображение цвета на экране для его правильного восприятия пользователем.

Профессиональное цветовое профилирование включает следующие этапы:

• подстройку параметров монитора с помощью его органов управления (либо использование управляющего ПО монитора);
• аппаратное измерение реальных параметров устройства при помощи специальных приборов (колориметров, спектрофотометров);
• обработку данных, расчёт и установку цветового профиля в операционную систему (с применением специального ПО);
• формирование сравнительных отчетов об исходном состоянии устройства, достигнутой точности настройки и его текущих возможностях (при необходимости, могут выступать в качестве официального отчета);
• настройку механизма управления цветом операционной системы и программ для эффективной работы с цветовым профилем, консультирование по его использованию и восстановлению.

Информация в цветовом профиле должна соответствовать текущим параметрам монитора, иначе профиль окажется малополезным, а в некоторых случаях (это касается т.н. «заводской калибровки» и соответствующих цветовых профилей из комплекта драйвера монитора) – даже вредным!
Если вы не уверены в происхождении и качестве цветового профиля, а также его адекватности текущему состоянию/выбранному режиму работы монитора, лучше используйте стандартный sRGB в качестве компромиссного варианта.

Профиль, построенный по показаниям профессиональных приборов (в отличие от «поделок», полученных путём использования любительских программ и «мастеров настройки цвета») значительно улучшает качество цветопередачи даже бюджетных мониторов, доводя их показатели до установленных стандартами. А профессиональные устройства, прошедшие процесс тщательной настройки, раскроют все свои возможности, обеспечив выполнение самых ответственных работ.

В погоне за идеальным кадром, в реализации таланта и совершенствовании мастерства фотографа, хороший и откалиброванный монитор станет вашим надёжным инструментом! Действуя постоянно и оперативно, продвигая стандарты и технологии, эту надёжность обеспечит вам белорусский сервис сайт!

© сайт, 2016, Все права защищены.
Перепечатка данного материала допускается лишь с письменного разрешения правообладателя.

Как выбрать монитор для работы с цветом и фотографией. Модели мониторов.

Выбор монитора для фотографа.

Итак, вы купили фотоаппарат, необходимые принадлежности к нему, сделали много фотографий,слили, все в компьютер и теперь настало время для творчества, а именно, выбросить большую часть как брак, отсортировать, провести корекцию, поработать в графических редакторах. Для правильной цветопередачи и коректного отображения ваших шедевров Вам необходим монитор, который сумеет правильно, без искажений отображать цвета, на котором Вам будет удобно работать и у которого не будут, плавать, цвета.

Обзоров и советов в нете много, но на мой взгляд эта статья и сайт ответит беспристрастно на этот очень важный вопрос и на многие другие вопросы касающиеся монитора для фотографа.

Ну а затем нужно напечать (что теперь в эпоху цифры встречается все реже) фотографии именно в таком цвете как Вы задумали. С той тональностью и отенком серого, какой вы видели на своем мониторе, вот здесь еще одина проблема Вас ожидает. Но это уже другая тема. Итак:

При выборе любого сложного устройства очень полезным источником сведений является Интернет - особенно форумы. Чем популярней выбираемое устройство, тем больше информации можно получить от его нынешних и прошлых владельцев. А вот при выборе профессиональной (редкой/дорогой) техники отзывов очень немного. Приходится полагаться на мнение продавцов, а какой из продавца советчик? Один из примеров - мониторы для фотографов и полиграфистов, основное требование к которым - качественное воспроизведение цвета. Я постараюсь рассказать об основных критериях, которые будут полезны при выборе такого монитора.

Критерий № 0 (бесполезный): ЖК или ЭЛТ?

Этот раздел можно было бы опустить, но мне до сих пор (2009 г.) задают вопрос: "Можно ли для работы с цветом использовать ЖК мониторы?"

Самая существенная часть ответа очевидна. Независимо от возможностей ЖК-мониторов их придётся использовать. Ибо выпуск ЭЛТ-мониторов прекращён несколько лет назад, складские запасы распроданы, а покупка подержаного ЭЛТ монитора больше похожа на лоторею (если вообще возможна). Впрочем, не стоит расстраиваться. Среди современных ЖК-мониторов есть немало моделей, неплохо воспроизводящих цвет. А если к этому добавить всем известные преимущества ЖК-мониторов над своими ЭЛТ-предшественниками, то картина становится довольно оптимистичной.

Критерий № 1 (очевидный): размеры и разрешение

Выбор размера монитора - дело вкуса и бюджета. Наиболее распространённое мнение: чем больше, тем лучше. Но дороже. Мнение автора: максимально-удобная диагональ - 26". Тридцатидюймовые модели, на мой взгляд, великоваты - при обычном расстоянии до экрана приходится слишком часто поворачивать голову. Ещё одно замечание для тех, кто выбирает в "небольших" диагоналях: 22-дюймовый широкоэкранный монитор имеет практически такую же высоту, как обычный 19-дюймовый. Всё увеличение диагонали у него ушло в ширину.

Критерий № 2 (обязательный): тип матрицы

Основа современного монитора - ЖК-матрица. Современные матрицы бывают четырех видов: TN, PVA, MVA и IPS. Лучше всего для работы с цветом подходят матрицы IPS (они же являются самыми дорогими). Совершенно неподходят самые дешёвые (и потому самые популярные) TN-матрицы. Промежуточное положение (по цене и качеству) занимают матрицы PVA и MVA. Среди мониторов на таких матрицах встречаются вполне приличные, особенно если приходится экономить.

Критерий № 3 (важный): поверхность матрицы

В последнее время становятся всё большее распространение получают ЖК-мониторы с глянцевой поверхностью. Понять причины этого трудно. Возможно, производители рассчитывают на более эффектный внешний вид монитора на полке магазина. Но для настоящей работы с изображениями мониторы с глянцевой поверхностью противопоказаны: вы будете видеть своё отражение, а не обрабатываемую фотографию. Единственное, что хорошо делают такие мониторы - показывают кино в полумраке.

Критерий № 4 (всего лишь полезный): аппаратная калибровка

В некоторых, наиболее дорогих, мониторах (напр. NEC, Lacie, Eizo) встречается т.н. "аппаратная" или "внутренняя" калибровка. Опыт показывает, что эта возможность действительно улучшает качество изображения и повышает точность калибровки. Но это улучшение не является принципиальным, и без него вполне можно обойтись - если бюджет не позволяет приобрести монитор с внутренней калибровкой.

Критерий № 5 (неожиданный): увеличенный цветовой охват.

Одно из направлений развития современных профессиональных мониторов - расширение диапазона цветов, которые способен воспроизвести монитор (т.е увеличение цветового охвата). Мониторы с увеличенным цветовым охватом способны отображать более насыщенные цвета, чем обычные модели.

Эта безусловно (на первый взгляд) полезная возможность кроет в себе потенциальную проблему. Практически все изображения, предназначенные для распространения (в т.ч. через Интернет) подготовлены на среднем мониторе и в расчёте на характеристики среднего монитора. Такие изображения (если мы работаем в программе без встроенной системы управления цветом) на мониторе с увеличенным цветовым охватом будут выглядеть более насыщенным, что особенно критично для портретов. Возможна и обратная ситуация - фотография, хорошо выглядящая в веб-браузере на мониторе с большим цветовым охватом, станет бледной и вялой на обычном мониторе.

В целом увеличенный цветовой охват безусловно полезен, пока мы работаем внутри программ, имеющих встроенную систему управления цветом (Adobe Photoshop, Adobe Illustrator и т.д.). Если мы обмениваемся изображениями с окружающим миром, эта "фишка" может доставить небольшие неприятности. В любом случае калибровка такого монитора аппаратная с помощью измерительного прибора обязательна.

Модели

В заключение - перечень производителей, мониторы которых больше или меньше подходят для работы с цветом. Единственный критерий при отборе мониторов в этом обзоре - тип матрицы. Поэтому присутсвие какой либо модели здесь не означает, что я однозначно рекомендую её для работы с цветом. Выбор нужно делать исходя из множества параметров.

Acer

Среди множества недорогих мониторов компании Acer когда то можно было найти несколько моделей, используюших MVA-матрицы и способных стать приемлимым выбором в условиях ограниченного бюджета. Сейчас все мониторы Acer используют TN матрицы и не подходят для работы с изображениями.

Fujitsu-Siemens

HP

LG

Калибровка монитора.

Зачем нужна калибровка монитора?
Калибровать монитор нужно, что бы добиться естественной передачи цветов.

………………………………………………………………………………………………………………….

Абсолютного соответствия картинки на мониторе и на отпечатке вы НИКОГДА не добьётесь по двум причинам:

Первая причина: бумага не светится как монитор, она отражает свет (а он бывает разный). В зависимости от света, при котором вы рассматриваете отпечатки, оттенок на них будет меняться. Попробуйте посмотреть фотографию при свете ламп, а потом подойдя к окну. Обратите внимание, как изменились оттенки.

Вторая причина: в пролабе зарядили новый рулон бумаги, и цвет чуть ушёл. И если вы верите, что в пролабе каждый день калибруют печатную машину, то вы святой человек!

Если вы понятия не имеете, на какой матрице сделан ваш монитор, но покупали его исходя из требований «что бы был не дорогой» то, скорее всего у вас монитор на TN матрице. Калибровать монитор на TN матрице бессмысленно, но владельцы дешевых мониторов тоже верят в чудо, и не будем разрушать их иллюзии. Правильный монитор - дорогой монитор с IPS или чуть более дешевый с PVA(MVA) матрицей.

Термины необходимые для понимания процесса калибровки монитора.

Цветовая температура.
Если говорить простым языком, то цветовая температура это «цвет света». Физики придумали «абсолютно черное тело» и стали нагревать его, измеряя температуру в «кельвинах».
Нас же интересует вопрос, какую цветовую температуру монитора ставить. Основных стандартов всего два: 5000к (кельвинов) и 6500к.

5000к обозначается в программах калибровки еще как D50. Дает тепловатый оттенок изображению на мониторе.
6500к обозначается часто, как D65 даёт холодный оттенок изображению на мониторе.

Какой стандарт выбирать решайте сами. Если вы рассматриваете отпечатанные фото при свете ламп, то лучше D50 — будет более точная цветопередача на отпечатке.Если вы смотрите на фото исключительно в дневном свете, то ставьте D65. Наш глаз адаптируется к цветовой температуре, и ни теплый или холодный оттенки не будут заметны, до тех пор, пока вы не начнёте сравнивать изображения.

Гамма.
Бывает 1.8 или 2.2 последнее считается стандартом, но по секрету, гамма влияет на элементы интерфейса программ и операционной системы. Изображения будут выглядеть одинаково при разной гамме.

Яркость и контрастность.
Существует два способа настройки яркости и контрастности. На глазок и с помощью калибратора.

Оnline тесты для мониторов:

и другие.

С помощью замеров калибратором яркости белой точки.
Процедура довольно простая, цепляете на присоску калибратор, крутите, яркость и следите за показаниями калибратора. Он будет показывать яркость в канделах на метр квадратный — cd/m2 Я рекомендую ставить яркость не менее 80 cd/m2, но не более чем 120cd/m2 . Чем меньше яркость, тем меньше устают ваши глаза и тем дольше проработает ваш монитор. Если сделать изображение слишком ярким на мониторе, то при печати оно будет тёмным.

Упаси боже вас настраивать яркость контраст с помощью утилиты Adobe Gamma, она безнадёжно устарела, предназначалась для CRT мониторов и 5 лет назад её убрали из программы Adobe Photoshop.
О калибраторах.

Перекалибровка (повторная калибровка).

Настройки откалиброванного монитора не должны изменяться! Если вы изменили яркость, контрастность, температуру, необходимо установить прежнее значение либо заново перекалибровать монитор. У мониторов Apple есть одна неприятная особенность, в настройках яркости нет цифровых значений, и изменение яркости автоматически приводит к необходимости повторной калибровки. Перекалибровать монитор следует при замене видеокарты. Также рекомендуется перекалибровывать монитор с периодичностью раз в две недели или реже. В этом есть уловка производителей калибраторов, характеристики ЖК монитора могут поменяться со временем (за счёт изменения цветовой температуры ламп подсветки), сколько пройдет времени, месяц, полгода или год неизвестно. И напоследок. Отключайте на мониторе любые режимы авто яркости! Они придуманы для тех, кто сидит в офисе играет в Lines и экономит электричество.

Рабочее место фотографа.

К световым условиям рабочего места предъявляются очень жесткие требования, но ими можно до какой-то степени пренебречь, если вы не занимаетесь критичными к цвету работами. Просто старайтесь избегать прямого света, смешанного света (окно-лампа) и уберите с десктопа изображения красоток в ярких купальниках или экзотические виды.

Если серьезно подходить к освещению рабочего места, то цветовая температура на рабочем месте должна быть постоянна, иначе цветовые ощущения будут меняться. Естественный свет из окна меняет свою цветовую температуру в течение дня, также происходит непредсказуемое смешение света ламп и света из окна, поэтому в идеале комната должна быть свето-изолированной.
Применение козырька-бленды на монитор спасает от яркой засветки и не делает цветовую температуру более стабильной. Любителям перфекционизма посоветую выкрасить стены в нейтрально серый цвет, убрать все цветные объекты из помещения и использовать верхнее рассеянное освещение с лампами с постоянной цветовой температурой.

Патент на изобретение №2460153

(51) МПК G09G5/06 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина: учтена за 5 год с 06.10.2011 по 05.10.2012

(21), (22) Заявка: 2009117603/08, 05.10.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

Приоритет(ы):

(30) Конвенционный приоритет:

12.10.2006 EP 06122179.2

18.12.2006 EP 06126343.0

(43) Дата публикации заявки: 20.11.2010

(56) Список документов, цитированных в отчете о

Поиске: WO 02/099557 А2, 12.12.2002. ЕР 1640944 А2, 29.03.2006. ЕР 1536399 А1, 01.06.2005. ЕР 0947956 А2, 06.10.1999. US 5953499 А, 14.09.1999. RU 2249858 С2, 10.04.2005.

(85) Дата начала рассмотрения заявки PCT на национальной фазе: 12.05.2009

(86) Заявка PCT:

IB 2007/054058 20071005

(87) Публикация заявки PCT:

WO 2008/044177 20080417

Адрес для переписки:

129090, Москва, ул. Б. Спасская, 25, стр.3, ООО "Юридическая фирма Городисский и Партнеры"

ЛАНГЕНДЕЙК Эрно Х. А. (NL)

(73) Патентообладатель(и):

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

(54) СПОСОБ ОТОБРАЖЕНИЯ ЦВЕТОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области управления дисплеем, в частности к способу отображению цветов. Техническим результатом является улучшение цветопередачи дисплея, который имеет основные цвета, охватывающие гамму, отличающуюся от гаммы входного сигнала. Способ отображения цветов отображает входной сигнал изображения в выходной сигнал изображения для дисплея. Способ предусматривает отображение гаммы, извлечение искомой яркости, определение коэффициента и адаптацию отображенной яркости. Отображение гаммы отображает входной сигнал изображения, имеющий входные цвета пикселя, заданные входной яркостью и входной цветностью, в отображенный сигнал изображения, имеющий соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью и отображенной цветностью. Входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея. Искомая яркость извлекается путем поиска сохраненной яркости в поисковой таблице при отображенной цветности. Коэффициент определяется из разности между искомой яркостью и отображенной яркостью. Отображенная яркость адаптируется с использованием коэффициента для получения выходной яркости, более близкой к искомой яркости, чем отображенная яркость. Выходной сигнал изображения задается отображенной цветностью и выходной яркостью. 5 н. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Область техники

Изобретение относится к способу конструирования дисплея, способу изготовления дисплея, дисплею и компьютерному программному продукту.

Уровень техники

Для демонстрации цветного изображения традиционные дисплеи имеют три основных цвета: красный, зеленый и синий. В Европе координаты цветности этих трех основных цветов заданы стандартом EBU для контента стандартного разрешения и стандартом Rec709 для контента высокого разрешения. Координаты цветности также называются цветовыми точками или цветами. В других странах другие стандарты могут задавать цвета трех основных цветов. Координаты цветности основных цветов в стандарте EBU определены в цветовом пространстве xy CIE 1931 для красного: x=0,64 и y=0,33, для зеленого: x=0,29 и y=0,60 и для синего: x=0,15 и y=0,06. Белая точка дисплея также задана в стандарте EBU и близка к точке D65 (6500 K), которая имеет координаты цветности: x=0,3127 и y=0,3290. На практике производители дисплеев могут выбрать белую точку, отличную от D65. Многие устройства отображения имеют белую точку, несколько сдвинутую в синюю сторону, например 8600 K или даже 10000 K. Этот набор основных цветов и цвета белой точки определяет цветовое поведение дисплея. При использовании основных цветов EBU белый D65 определяется отношением яркостей красного, зеленого и синего основных цветов 22:71:7.

Такой традиционный дисплей с вышеупомянутыми тремя основными цветами EBU не может передавать все видимые цвета. Могут отображаться только цвета в цветовом треугольнике, вершинами которого являются основные цвета, или, точнее говоря, могут отображаться цвета в 3-мерной гамме дисплея. Иными словами, цветовая гамма дисплея EBU задается как область в пространстве цветности в этом треугольнике, включая его границы. Следовательно, невозможно передать, в частности, очень насыщенные цвета, например монохроматические цвета. Под монохроматическим цветом мы понимаем цвет с единственным пиком на конкретной длине волны в спектре видимого света.

В последнее время так называемые дисплеи с широкой гаммой привлекают все большее внимание. Эти дисплеи имеют основные цвета, которые выбраны для получения более широкой цветовой гаммы, чем обеспечивают основные цвета стандарта EBU. Поэтому дисплеи с широкой гаммой способны отображать более насыщенные цвета, чем дисплей EBU. В ЖК дисплее с широкой гаммой три основных цвета для широкой гаммы можно получить путем адаптации спектра тыловой подсветки и/или изменения полосы пропускания цветовых фильтров. Альтернативно или дополнительно дополнительный основной цвет можно добавлять внутри или вне треугольника, но, предпочтительно, в видимом диапазоне цветов. Дисплеи с широкой гаммой с 3 основными цветами иногда называют дисплеями с расширенной гаммой и с более чем 3 основными цветами - дисплеями со многими основными цветами.

Большая часть контента кодируется в гамме, заданной основными цветами EBU (т.е. телевизионная камера записывает сцены согласно этой гамме, и большинство естественных цветов не являются слишком насыщенными). Для дисплеев с широкой гаммой гамма дисплея может сильно отличаться от этой входной гаммы. Если входной сигнал изображения, который обычно является сигналом RGB, используется непосредственно для возбуждения дисплея с широкой гаммой, цветопередача искажается и для большинства изображений оказывается не лучше цветопередачи обычной гаммы EBU. Улучшенной цветопередачи можно добиться, если применять к входному сигналу изображения отображение цветов, расширяющее гамму EBU до широкой гаммы, до возбуждения основных цветов широкой гаммы. Однако известные отображения цветов, которые обычно реализуют увеличение насыщенности, все же приводят к неоптимальной цветопередаче на дисплеях с широкой гаммой.

Аналогично, если контент EBU нужно отображать на дисплее с основными цветами, который обеспечивает более узкую гамму, чем гамма EBU, или если контент широкой гаммы нужно отображать на дисплее с гаммой EBU, отображение цветов должно сжимать входную гамму до более узкой гаммы дисплея с целью улучшения цветопередачи.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является улучшение цветопередачи дисплея, который имеет основные цвета, охватывающие гамму, отличающуюся от гаммы входного сигнала.

Первый аспект изобретения предусматривает способ отображения цветов по п.1. Второй аспект изобретения предусматривает схему отображения цветов по п.13. Третий аспект изобретения предусматривает дисплей по п.14. Четвертый аспект изобретения предусматривает компьютерный программный продукт по п.18. Предпочтительные варианты осуществления заданы в зависимых пунктах.

Способ отображения цветов согласно первому аспекту изобретения отображает входной сигнал изображения в выходной сигнал изображения для дисплея, который содержит пиксели дисплея, имеющие подпиксели с основными цветами, задающими цветовую гамму дисплея, которая охватывает все цвета, которые может отображать дисплей. Допустим, что количество подпикселей и таким образом количество основных цветов и цвета основных цветов выбраны для получения гаммы дисплея более широкой, чем входная гамма входного сигнала. Одна типичная помеха изображения на таких дисплеях с широкой гаммой состоит в том, что некоторые насыщенные цвета кажутся флуоресцирующими. Иными словами, некоторые насыщенные цвета выглядят ярче, чем могут ожидать зрители, исходя из контента изображения. Для дисплея, у которого гамма дисплея меньше входной гаммы, типичная помеха изображения состоит в том, что некоторые насыщенные цвета имеют слишком низкую яркость и выглядят тусклыми, т.е. опять же происходит неконтролируемое искажение яркости. Альтернативно, цвета трех основных цветов можно выбирать иначе.

В реальном мире люди видят объекты, потому что они отражают свет от источника света в красные, зеленые и синие колбочки на сетчатке глаза. Координаты цветности xy CIE 1931 можно вычислить с использованием функций сопоставления цветом для сопоставления цвета спектра отраженного света. Эти координаты цветности xy указывают цвет, который будет видеть (стандартный) наблюдатель. Если объект на сцене отражает 100% света и источник света имеет плоский (или относительно плоский) спектр, наблюдатель увидит белый объект. Этот объект имеет наивысшую яркость из всех отражающих объектов, освещенных этим источником света. Другой объект, который отражает в очень узком спектральном диапазоне, например на длине волны 630 нм, имеет очень насыщенный красный цвет и таким образом поглощает весь свет вне узкого диапазона вокруг 630 нм. Следовательно, при освещении тем же источником света широкого спектра яркость этого красного объекта должна быть гораздо ниже яркости белого объекта.

Чтобы оценить максимальную (например, типичную наивысшую в естественных условиях или теоретически максимально возможную) яркость спектров отражения объектов, которые имеют разные цвета, яркости спектров отражения объектов (реального мира), имеющих цвет, соответствующий конкретной цветности (например, красный цвет кока-колы, который можно сгенерировать с помощью теоретического или фактического цветового фильтра, например краски) определяются при разных цветностях в цветовой гамме дисплея. Спектры отражения представляют собой спектры отражающих объектов, которые имеют, по существу, максимальную отражающую способность при разных цветностях. Точнее говоря, спектр отражения такого объекта реального мира представляет собой спектр света, отраженного объектом реального мира. Яркость этого спектра является целью для яркости, генерируемой дисплеем при цветности, соответствующей цвету объекта реального мира. Например, максимальные яркости спектров отражения большого набора спектральных полосовых фильтров можно использовать с разными значениями ширины и центральной частоты. Для каждого фильтра координата цветности xy и относительная яркость вычисляется, например, для источника света с плоским спектром, т.е. спектром дневного света. Таким образом, иными словами, можно определить для каждого цвета или координаты цветности в цветовой гамме дисплея, какова относительная яркость этого цвета по отношению к яркости белого. Не требуется сохранять относительную яркость для каждого цвета. Относительную яркость можно сохранять для набора цветов, и яркость фактического цвета можно интерполировать из сохраненного набора (интересно при использовании характерных естественных цветов, например максимально яркого зеленого цвета листвы). Заметим, что определение яркостей спектров отражения при разных цветностях, как таковое, известно из публикации Maximum Visual Efficiency of Colored Materials , David L. MacAdam, в J.O.S.A, том 25, 1935, стр.361-367.

Во избежание нереалистичных помех изображения флуоресценции или тусклости дисплей нужно калибровать точнее, чем предусматривает уровень техники.

Способ отображения цветов предусматривает использование яркостей вышеописанных спектров отражения при разных цветностях в цветовой гамме дисплея. Эти желаемые яркости хранятся, например, в поисковой таблице, или моделируются функцией, например двухмерным полиномом, аппроксимирующим оболочку (цветовой холм) максимально отражающих/ярких цветов. Двухмерный полином может представлять параболоид. Альтернативно, можно использовать двухмерную функцию Гаусса. Заметим, что вместо измеренных желаемых яркостей можно использовать теоретически определенные желаемые яркости, например кривые Шредингера. Можно также использовать комбинацию (например, среднее значение) измеренных и теоретических желаемых яркостей.

Способ отображения цветов содержит отображение гаммы, которое отображает входной сигнал изображения, который имеет входные цвета пикселя, заданные входной яркостью и входной цветностью, в отображенный сигнал изображения, который имеет соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью и отображенной цветностью. Входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея. Желаемую яркость можно извлекать путем поиска сохраненных значений желаемой яркости в поисковой таблице при отображенной цветности или путем вычисления яркости относительно белого, или снижения яркости и т.д. Существует некоторый допуск, пока цвет не станет раздражающе ярким, и особенно в направлении темноты возможен еще больший допуск.

Коэффициент определяется в зависимости от различия между желаемой яркостью и отображенной яркостью. Отображенная яркость (полученная, например, из основного колориметрического преобразования или традиционного отображения гаммы) адаптируется с использованием коэффициента для получения выходной яркости, более близкой к желаемой яркости, чем отображенная яркость. Выходной сигнал изображения задается отображенной цветностью и выходной яркостью. Специалистам, конечно, понятно, описанный, в принципе, двухэтапный процесс можно реализовать на практике как единое преобразование отображения.

Заметим, что настоящее изобретение не эмулирует дисплей, но использует желаемые яркости света, отраженного набором объектов реального мира, в котором каждый из объектов имеет цвет, соответствующий конкретной цветности в гамме дисплея. В случае необходимости яркость, полученная после отображения, корректируется в направлении желаемой яркости. Следовательно, результирующее отображаемое изображение будет выглядеть естественно, поскольку каждый цвет отображается с яркостью, соответствующей яркости объекта реального мира, имеющего соответствующий цвет.

Согласно варианту осуществления, желаемые яркости хранятся в поисковой таблице, и в другом варианте осуществления для генерации желаемых яркостей используется математическая модель. Эти сгенерированные желаемые яркости можно сохранять для дальнейшего использования.

Согласно варианту осуществления, спектр света, отраженного объектом реального мира, получается путем освещения объекта реального мира заранее определенным источником света, который является, например, источником света широкого спектра, который охватывает, по меньшей мере, видимый диапазон света.

Согласно варианту осуществления, каждая из желаемых яркостей является, по существу, максимальным полным количеством отраженного света, которое, предпочтительно, можно определить умножением выбранного источника света на теоретический спектр для каждой цветности, например спектр, который для каждой длины волны имеет пропускание либо 100% либо 0%.

Согласно варианту осуществления, отображенная яркость ограничивается по существу, сохраненной яркостью. Таким образом, можно препятствовать отображению слишком ярких цветов путем изменения сигналов возбуждения для основных цветов дисплея таким образом, чтобы яркость, по существу, совпадала с яркостью реального отражающего объекта, который имеет тот же цвет.

В более сложных вариантах осуществления можно применять дополнительные коррекции, например, путем поиска других яркостей или коэффициентов, сохраненных для представления цветности (например, соседних цветов), или наблюдения фактически полученных яркостей цветов, соседствующих в изображении, тем самым сохраняя/подчеркивая локальную структуру изображения (за счет применения небольших дополнительных снижений яркости), однако это выходит за рамки основного принципа настоящего изобретения.

Согласно варианту осуществления, способ отображения цветов предусматривает извлечение дополнительной искомой яркости путем поиска сохраненной яркости в поисковой таблице при входной цветности входного сигнала. Отображенная яркость масштабируется с коэффициентом, который, по существу, равен отношению искомой яркости при отображенной цветности и искомой яркости при входной цветности. Это масштабирование имеет то преимущество, что позволяет предотвратить помехи изображения, обусловленные ограничением.

Согласно варианту осуществления, отображение гаммы применяет отображение гаммы только к входной цветности. Таким образом, отображенная яркость равна входной яркости. Такое отображение гаммы изменяет только цветность из входной гаммы в другую гамму дисплея и не влияет на яркость.

Согласно варианту осуществления, отображение гаммы обеспечивает улучшение цветов, которое, например, является повышением насыщенности в дисплее с широкой гаммой, который имеет более трех основных цветов.

Согласно варианту осуществления, дисплей, в котором применяется способ отображения цветов, оптимизирован для улучшения цветопередачи. Отображение цветов, отвечающее настоящему изобретению, может осуществляться в самом дисплее и задавать его цветовое поведение или может применяться в отдельном устройстве, в последнем случае дисплей просто получает скорректированные входные сигналы. Способ отображения цветов может объединяться с таким дисплеем для дополнительного уменьшения всякого несовпадения между яркостью отображаемых цветов и яркостью отражающих объектов реального мира, которые имеют тот же цвет. Такой оптимизированный дисплей можно сконструировать согласно нижеследующему способу конструирования. Дисплей имеет пиксели, цвет пикселя которых получается путем смешения, по меньшей мере, четырех основных цветов. Эти основные цвета задают цветовую гамму дисплея для дисплея. Таким образом, цветовая гамма дисплея охватывает все цвета, которые может отображать дисплей. Однако эти основные цвета должны удовлетворять особым требованиям во избежание помехи изображения флуоресценции или тусклости при передаче цветов.

Во избежание помехи изображения флуоресценции или помехи изображения тусклости, по меньшей мере, четыре основных цвета можно выбирать для получения яркости цветов пикселя, сгенерированных уже ближе к естественным/максимальным цветам (до применения дополнительной алгоритмической коррекции).

Эти и другие аспекты изобретения следуют из и будут пояснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - графическое представление геометрических мест точек равной яркости спектров отражения в подковообразном видимом цветовом пространстве в плоскости цветности ху.

Фиг.2 - источник света, освещающий объект.

Фиг.3 - блок-схема варианта осуществления схемы отображения цветов.

Фиг.4 - блок-схема другого варианта осуществления схемы отображения цветов.

Фиг.5 - блок-схема еще одного варианта осуществления схемы отображения цветов.

Фиг.6 - схема устройства отображения с ЖКД и задней подсветкой.

Фиг.7 - схема устройства отображения с ЦЗД и цветовым кругом.

Фиг.8 - обобщенная логическая блок-схема способа

Конструирования дисплея с основными цветами, оптимально выбранными в отношении цветопередачи.

Фиг.9 - логическая блок-схема варианта осуществления способа конструирования дисплея.

Фиг.10 - логическая блок-схема варианта осуществления способа конструирования дисплея.

Фиг.11 - логическая блок-схема варианта осуществления согласно способу конструирования дисплея.

Фиг.12 - еще одна логическая блок-схема способа конструирования дисплея.

Фиг.13 - примеры гамм, имеющих, по существу, совпадающую яркость.

Заметим, что элементы, одинаково обозначенные на разных фигурах, имеют одинаковые структурные признаки и одинаковые функции, или являются одними и теми же сигналами. Когда функция и/или структура такого элемента объяснена, нет необходимости в ее повторном объяснении в подробном описании.

Подробное описание

На фиг.1 показано графическое представление геометрических мест точек равной яркости спектров отражения в подковообразном видимом цветовом пространстве в плоскости цветности xy. Координата цветности x CIE 1931 отложена по горизонтальной оси, и координата цветности y CIE 1931 отложена по вертикальной оси. Подковообразное геометрическое место точек VA указывает границу видимых цветов. Цвета с координатами цветности xy на геометрическом месте точек VA являются 100% насыщенными цветами, которые также называются монохроматическими цветами, поскольку спектры этих цветов содержат только одну длину волны. Числа вдоль геометрического места точек VA указывают длину волны в нм. Для основных цветов EBU красного RE, зеленого GE и синего BE могут отображаться все цвета с координатами цветности xy в треугольнике EG, вершинами которого являются основные цвета RE, GE, BE. Белые цвета имеют координаты цветности xy, лежащие на кривой WH. Например, указан белый цвет D65.

Общеизвестно, что для дисплеев, где используются основные цвета EBU RE, GE, BE, конкретное отношение этих основных цветов необходимо для получения желаемой белой точки, которая должна отображаться, если все компоненты входного сигнала Ri, Gi, Bi (см. фиг.6) имеют соответствующие максимальные значения. Обычно максимальные значение этих компонентов входного сигнала Ri, Gi, Bi равны и выражаются уровнем напряжения, например 0,7 В, для аналоговых сигналов, или числом, например 255, для 8-битовых цифровых сигналов. В нижеследующем описании сигналы имеют нормализованные значения в диапазоне от нуля до единицы. Таким образом, если все компоненты входного сигнала Ri, Gi, Bi равны 1, основные цвета RE, GE, BE должны иметь такое отношение, при котором желаемая белая точка отображается (и дисплей калибруется согласно классическим принципам, для показа желаемой белой точки и заливки цветом, но это также исправляет поведение других цветов). Например, предполагается, что желаемая белая точка представляет собой D65 (x=0,3127, y=0,3290), и координаты цветности основных цветов имеют значения: для красного RE: x=0,64, y=0,33, для зеленого GE: x=0,29, y=0,60 и для синего BE: x=0,15, y=0,06. Теперь можно вычислить, что яркости для красного, зеленого и синего цветов дисплея должны соотноситься друг с другом как 22, 71 и 7. Однако во многих дисплеях используется более голубоватая белая точка, например, с отношением яркостей для красного, зеленого, синего 20:70:10.

На фиг.1 также показан пример дисплея с широкой гаммой, заданного основными цветами RW, GW, BW. Цвета, которые может отображать этот дисплей с широкой гаммой, заданы треугольником WG, вершины которого образованы основными цветами RW, GW, BW.

Пример того, как геометрические места точек равной яркости спектров отражения можно задать в пространстве цветности xy, пояснен ниже со ссылкой на фиг.2. В идеальной установке очень большое количество объектов RO освещается источником света L2, который обеспечивает широкий спектр LI2. В этом примере спектр представляет спектр стандартного источника света D65 (который является спектром дневного света с соответствующей цветовой температурой 6500 K). В иллюстративной реализации естественного освещения с оптимальными цветами разные объекты RO имеют, по существу, 100% отражающую способность для нескольких длин волны или нулевую отражающую способность для других длин волны. Таким образом, для монохроматического цвета (или близкого к нему) соответствующий объект RO имеет, по существу, 100% (или относительно высокую) отражающую способность на конкретной длине волны и, по существу, нулевую (или относительно низкую) отражающую способность на других длинах волны. В другом конце шкалы наиболее яркий белый объект имеет, по существу, 100% отражающую способность во всем видимом диапазоне длины волны. Для промежуточных цветов объекты могут иметь высокую отражающую способность в пределах относительно малого диапазона длин волны. Такие промежуточные цвета можно, например, представить посредством полосового отражательного фильтра с центром на конкретной длине волны или посредством двух или более полосовых отражательных фильтров с центрами на двух или более разных центральных частотах соответственно. Заметим, что объекты могут иметь разные спектры, но одинаковую цветность xy. Некоторые из этих объектов будут отражать больше света, чем другие, и потому будут иметь более высокую яркость. На фиг.1 показана максимальная яркость, которую может иметь отражающий объект с конкретной цветностью xy. Поскольку вышеприведенный пример максимальной отражающей способности является лишь практически простым способом получения спектров максимально отражающих объектов, такие спектры также можно вывести, например, на основании реальных спектров, наблюдаемых в природе (например, наблюдая наиболее яркие красные объекты, наиболее яркие типичные зеленые объекты, например, листву и т.д.). На основании этих данных можно получить набор максимальных яркостей для всех значений цветности, которые могут храниться в памяти (LUT) или могут дополнительно моделироваться математически (например, можно аппроксимировать эту оболочку полиномами или экспоненциальными функциями и т.д.).

Для каждого из объектов RO измеряется яркость LU отраженного света. На основании этих измерений можно построить геометрические места точек равной яркости, показанные на фиг.1. Эти геометрические места точек равной яркости указаны числом, выражающим относительную яркость. В показанном примере яркость белого объекта, который отражает весь свет, задана равной 100%, что обозначено числом 100. Геометрическое место точек, обозначенное числом 90, выражает все окрашенные объекты, имеющие яркость их спектров отражения, которая составляет 90% яркости белого объекта. Определение яркостей спектров отражения при разных цветностях, как таковое, известно из публикации Maximum Visual Efficiency of Colored Materials , David L. MacAdam, в J.O.S.A, том 25, 1935, стр.361-367. Заметим, что если другой белый цвет выбран с другим спектром LI2, максимальная яркость для того же отражающего объекта может отличаться, и таким образом геометрические места точек равной яркости, показанные на фиг.1, могут отличаться.

Согласно фиг.1, эти геометрические места точек равной яркости используются для сравнения относительной яркости BR цвета, отображаемого на дисплее, с яркостью LU спектра отражения объекта RO, который имеет тот же цвет. Из фиг.1 очевидно, что яркость отражающих объектов RO, которые имеют тот же цвет в качестве основных цветов RE, GE, BE, соответственно, равна 22, 77 и 8 соответственно. Заметим, что для основных цветов EBU RE, GE, BE, для создания белого D65 отношение яркостей дается как r:g:b=22:71:7. Таким образом, если полная яркость белого D65 нормализован к 100, нормализованная максимальная яркость красного, зеленого и синего компонентов равна, соответственно, 22, 71 и 7. В нижеследующем описании нормализованная максимальная яркость также называется максимальной яркостью, коэффициентом яркости или даже просто яркостью, если из контекста ясно, что имеется в виду нормализованная максимальная яркость. В литературе коэффициент яркости также называется светлотой.

Это значит, что когда компонент входного сигнала Ri равен 1, красный основной цвет имеет яркость 22. Яркость объекта RO, который имеет тот же цвет, что и красный основной цвет RE, также равна 22. Когда компонент входного сигнала Gi равен 1, зеленый основной цвет имеет яркость 71. С другой стороны, яркость объекта RO, который имеет тот же цвет, что и зеленый основной цвет GE, равна 77. Когда компонент входного сигнала Bi равен 1, синий основной цвет имеет яркость 7. С другой стороны, яркость LU объекта, который имеет тот же цвет, что и синий основной цвет, BE равна 8. Таким образом, для этого выбора основных цветов яркость основных цветов, по существу, совпадает с соответствующими яркостями LU. Для получения хорошего совпадения между гаммой дисплея и цветовой гаммой отраженного света нужно удостовериться в том, что и в других цветах яркость дисплея совпадает с соответствующими яркостями LU. Например, яркость желтого цвета, которая имеет место, когда оба компонента Ri и Gi входного сигнала имеют значение 1, равна 93=22+71, тогда как отраженная яркость в этом цвете равна 97.

Таким же образом можно показать, что дисплей с широкой гаммой с тремя основными цветами RW, GW, BW имеет несовпадающую яркость, особенно для зеленого и красного цветов. Отношение яркостей красного, зеленого и синего основных цветов для белого D65 составляет 26:68:7. Яркость отражающих объектов RO, которые имеют тот же цвет в качестве основных цветов RW, GW, BW, равна 12, 31, 7 соответственно. Таким образом, несовпадение между яркостью основного цвета RW и GW и яркостью LU соответственно окрашенного объекта RO существует примерно с коэффициентом два для красного цвета, если только красный основной цвет RW генерирует свет, и также примерно с коэффициентом два для зеленого цвета, если только зеленый основной цвет GW генерирует свет. Яркость красного и зеленого основных цветов RW, GW слишком велика по сравнению с яркостью отраженных цветов той же насыщенности. В результате для этих цветов создается нежелательное впечатление, что отображаемый объект флуоресцирует, когда те же сигналы возбуждения используются для дисплея с нормальной гаммой с тремя основными цветами.

Очевидно, что можно снизить вклад одного или более из основных цветов за счет добавления, по меньшей мере, еще одного основного цвета. Это проиллюстрировано на двух примерах. Первый пример демонстрирует эффект добавления белого основного цвета W, и второй пример демонстрирует эффект добавления желтого основного цвета YW. Альтернативно, можно выбирать только три основных цвета, когда цвета выбираются так, чтобы несовпадение было меньше, чем с основными цветами широкой гаммы RW, GW, BW, показанными на фиг.1.

В дисплее RGBW, в котором основные цвета EBU R, G, B используются для RGB (красный, зеленый и синий), и белый D65 для белого основного цвета, белый D65 получается из соответствующего отношения яркостей красного, зеленого, синего и белого основных цветов 11, 35, 4, 50, соответственно. Эти значения яркостей 11, 35, 4 нужно сравнивать с яркостями 22, 77, 8 объектов RO, имеющих те же цвета, что основные цвета EBU R, G, B, соответственно. Очевидно, что при таком выборе основных цветов для RGB получается сильное несовпадение между значениями яркостей основных цветов R, G, B и яркостями LU спектров отражения соответствующих объектов RO. В этом примере яркость слишком мала, из-за чего насыщенные цвета получаются слишком темными и таким образом выглядят тусклыми.

В дисплее RGBW, в котором широкие основные цвета RW, GW, BW используются для RGB (красный, зеленый и синий), и белый D65 используется для добавленного белого основного цвета W, белый D65 получается из соответствующего отношения яркостей r, g, b, w 11, 35, 4, 50 соответственно. Эти значения яркостей 11, 35, 4 нужно сравнивать с яркостями 12, 31, 7 объектов RO, имеющих те же цвет в качестве основных цветов RW, GW, BW, соответственно. Очевидно, что при таком выборе основных цветов для RGB обеспечивается существенно лучшее совпадение между значениями яркостей основных цветов RW, GW, BW и яркостями LU спектров отражения соответствующих объектов RO. Однако для желтого смешанного цвета, для которого активны основные цвета RW и GW, значение яркости равно 11+35=46, тогда как из фиг.1 следует, что яркость LU отражающего объекта RO, имеющего тот же желтый цвет, примерно равна 91. Для малинового смешанного цвета коэффициент яркости равен 11+4=15, и яркость равна 19. Для голубого смешанного цвета коэффициент яркости равен 35+4=39, и яркость равна 50. Таким образом, для желтых цветов все еще имеет место существенное несовпадение.

Заметим, что смешанные цвета это цвета между двумя основными цветами, т.е. цвета, реализованные с использованием только двух основных цветов.

Теперь рассмотрим другой пример, в котором предусмотрен дисплей RGBY, в котором основные цвета EBU R, G, B используются для RGB и добавлен желтый основной цвет YW. Отношение основных цветов R, G, B, YW для получения белого D65 теперь составляет 11:35:7:47. Эти значения яркостей 11, 35, 7 нужно сравнивать с яркостями 22, 7, 8 объектов RO, имеющих те же цвет в качестве основных цветов R, G, B, соответственно. Очевидно, что при таком выборе основных цветов для RGB получается сильное несовпадение между значениями яркостей основных цветов R и G и яркостями LU спектров отражения соответствующих объектов RO. Также в этом примере яркость слишком низка, из-за чего насыщенные цвета выглядят слишком темными.

Если дисплей RGBY основан на широких основных цветах RW, GW, BW, к которым добавлен желтый основной цвет, ситуация значительно улучшается. Для хорошего совпадения между гаммой дисплея и цветовой гаммой отраженного света при основных цветах отношение яркостей основных цветов r, g, b, y составляет 13, 34, 7, 47 соответственно. Эти значения яркостей 13, 34, 7 нужно сравнивать с яркостями 12, 31, 7 объектов RO, имеющих те же цвет в качестве основных цветов RW, GW, BW, соответственно. Очевидно, что при таком выборе основных цветов для RGB получается хорошее совпадение между значениями яркостей основных цветов RW, GW, BW и яркостями LU спектров отражения соответствующих объектов RO. Кроме того, для желтого смешанного цвета, для которого активны основные цвета RW, GW и YW, яркость равна 13+34+47=94, тогда как из фиг.1 следует, что яркость LU отражающего объекта RO, имеющего тот же желтый цвет, примерно равна 91. Таким образом, теперь получается хорошее совпадение между яркостью желтого цвета и соответствующей яркостью отражающего желтого объекта. Для малинового смешанного цвета значение яркости равно 13+7=20, и коэффициент яркости равен 19. Для голубого смешанного цвета значение яркости равно 34+7=41, и коэффициент яркости равен 50. Таким образом, имеет место хорошее совпадение для всех основных цветов и смешанных цветов. Следовательно, получается хорошее совпадение для всех цветов в широкой гамме.

Как следует из представленных примеров, в зависимости от выбора основных цветов, может возникать относительно большое несовпадение. Это несовпадение можно уменьшать, снижая возбуждение основных цветов дисплея. Даже если найдены основные цвета, обеспечивающие хорошее совпадение, все же может существовать относительно небольшое отклонение. Комбинируя снижение возбуждения с этими относительно хорошо совпадающими основными цветами, можно дополнительно улучшить цветопередачу дисплея. Варианты осуществления снижения возбуждения основных цветов дисплея пояснены со ссылкой на фиг.3-5.

На фиг.2 показан источник света, освещающий объект. Источник света широкого спектра L2 генерирует свет LI2 с широким спектром для освещения отражающего объекта RO. Объект RO имеет высокую отражающую способность для конкретной длины волны или набора длин волны. Отраженный свет имеет спектр RS, который соответствует цветности 0 и яркости LU. Этот спектр также называется спектром отражения. Поскольку фиг.2 уже была объяснена в описании фиг.1, она не нуждается в дополнительном пояснении.

На фиг.3 показана блок-схема варианта осуществления схемы отображения цветов. Входной сигнал изображения IS задает входное изображение, образованное входными пикселями, которые имеют входные цвета пикселя. Хотя изобретение будет объяснено в отношении входного сигнала изображения, заданного в цветовом пространстве x, y CIE 1931, настоящее изобретение не ограничивается лишь этим цветовым пространством x, y и применимо к любому другому цветовому пространству, в котором яркость и цветность заданы или могут быть определены. Примерами таких цветовых пространств являются цветовое пространство u"v" CIE 1976 и цветовое пространство видеосигнала YCrCb. Настоящее изобретение также можно применять в цветовом пространстве RGB, но это будет сложнее, поскольку цветность и яркость приходится вычислять из компонентов RGB. Если входной сигнал изображения закодирован в цветовом пространстве RGB, и дополнительные расчеты для определения цветности и яркости нежелательны, входной сигнал изображения следует преобразовать из пространства гаммы RGB в линейное световое пространство, например пространство xyY.

Входные цвета пикселя заданы входной яркостью Y и входной цветностью x, y. Входные цвета пикселя ограничены входной цветовой гаммой. Блок 2 отображения гаммы применяет отображение или преобразование к входному сигналу изображения IS, в результате чего получается отображенный сигнал изображения MS с отображенной гаммой, которая отличается от входной гаммы. Отображенный сигнал изображения MS имеет значения цветности xm, ym. Различие между отображенной гаммой и входной гаммой может приводить к слишком высокой яркости основных цветов, если входная гамма расширена, или к слишком низкой яркости основных цветов, если отображенная гамма меньше, чем входная гамма.

Обычно блок 2 отображения гаммы обрабатывает входной сигнал изображения IS для получения отображенного сигнала изображения MS, который расширен относительно входного сигнала изображения IS. Например, блок 2 отображения гаммы может осуществлять любое преобразование цветов, которое может оказывать влияние на яркость Y и цветность x,y (например, трехмерное матрицирование), или может осуществлять преобразование цветов только в отношении координат цветности x, y (например, отображение гаммы, сохраняющее яркость и растягивающее насыщенность). В вышеупомянутой ситуации отображенная яркость Ym равна входной яркости Y. Иными словами, входная яркость Y не обрабатывается блоком 2 отображения гаммы.

Изобретение можно использовать в дисплее любого типа, который имеет гамму дисплея, отличающуюся от входной гаммы. Например, для сигналов, кодированных в EBU, дисплей может представлять собой ЖКД с широкой гаммой (более широкой, чем гамма EBU). Альтернативно, дисплей может иметь более узкую гамму, чем гамма EBU, например, для ЖКД мобильного устройства, или в будущем, когда входные сигналы, кодированные в широких основных цветах, потребуется отображать на устройстве отображения с более узкой гаммой, заданной основными цветами EBU. Полноцветный дисплей может иметь 3 или более основных цвета.

Схема 3 поиска принимает отображенную цветность xm, ym и ищет соответствующую яркость LU в поисковой таблице (которую далее также будем называть LUT) 1. Искомая яркость, соответствующая отображенной цветности xm, ym, обозначается Y1. Эта яркость Y1 является максимальной яркостью LU отражающего объекта RO, который имеет цвет, соответствующий отображенной цветности xm, ym.

Схема 4 определения коэффициента принимает отображенную яркость Ym и искомую яркость Y1 для определения коэффициента F1, который указывает различие между отображенной яркостью Ym и искомой яркостью Y1. Схема 5 адаптации яркости принимает отображенную яркость Ym и коэффициент F1 для обеспечения выходной яркости Ys. Схема 5 адаптации яркости адаптирует отображенную яркость Ym с использованием коэффициента F для получения выходной яркости Ys, более близкой к искомой яркости Y1, чем отображенная яркость Ym. Например, схема 5 адаптации яркости представляет собой умножитель коэффициента усиления или блок масштабирования, который умножает отображенную яркость Ym на коэффициент F1. Коэффициент F1 можно выбрать так, чтобы выходная яркость Ys ограничивалась искомой яркостью Y1. Альтернативно, коэффициент F1 может быть равен отношению части этого отношения отображенной яркости Ym и искомой яркости Y1. Цветопередача в выходном сигнале изображения OS является оптимальной, если для отображенной цветности xm, ym яркость Ys существенно не отклоняется от яркости Y1. Следовательно, блок 2 отображения гаммы способен улучшать входной сигнал изображения IS, например, применяя цветовое растяжение, не вызывающее чрезмерное повышение или снижение яркости некоторых цветов в выходном сигнале изображения OS. Заметим, что отображенная яркость Ym может быть равна входной яркости Y, если блок отображения 2 не оказывает влияния на или не изменяет входную яркость Y. Вышеприведенное описание аппаратных или программных блоков представляет лишь простую реализацию, и специалисту очевидно, что схема адаптации яркости может содержать свой собственный блок оценки, вычисляющий математическую модель для получения желаемой яркости для введенной отображенной цветности.

На фиг.4 показана блок-схема другого варианта осуществления схемы отображения цветов. Эта схема отображения цветов базируется на схеме, показанной на фиг.3, с единственным отличием в том, что блок 2 отображения гаммы не влияет на входную яркость Y, и таким образом отображенная яркость Ym равна входной яркости Y. Отображается только цветность x, y. Эта схема действует так же, как схема, описанная со ссылкой на фиг.3.

На фиг.5 показана блок-схема еще одного варианта осуществления схемы отображения цветов. Эта схема отображения цветов базируется на схеме, показанной на фиг.4. Отличия состоят в том, что добавлена схема поиска 6, схема 4 определения коэффициента теперь определяет отношение, и схема 5 адаптации яркости является умножителем коэффициента усиления. Схема поиска 6 принимает входную цветность x, y и ищет соответствующую яркость LU в LUT 1. Искомая яркость, соответствующая входной цветности x, y, обозначается Y2. Эта яркость Y2 является максимальной яркостью LU отражающего объекта RO, который имеет цвет, соответствующий входной цветности x, y. Схема 4 определения коэффициента определяет отношение яркостей Y2 и Y1 входной цветности x, y и соответствующей отображенной цветности xm, ym, соответственно, для получения коэффициента G=Y2/Y1. Умножитель 5 коэффициента усиления умножает входную яркость Y на коэффициент G для получения выходной яркости Ys.

Отображение цветов можно объединить с дисплеем, который оптимизирован для естественной цветопередачи. Такие дисплеи описаны со ссылкой на фиг.8-11. Отображение цветов можно использовать в устройстве ЖКД (жидкокристаллическом дисплее), которое описано со ссылкой на фиг.6, или в устройстве ЦЗД (цифровом зеркальном дисплее), которое описано со ссылкой на фиг.7.

На фиг.6 схематически показано ЖК устройство отображения. В показанном варианте осуществления пиксель Pi содержит четыре ЖК подпикселя RP, GP, BP, YP. Цветовые фильтры RF, GF, BF, YF связаны с подпикселями RP, GP, BP, YP. Цветовые фильтры RF, GF, BF, YF могут присутствовать с другой стороны подпикселей RP, GP, BP, YP, таким образом, между источниками света LR, LG, LB, LY и подпикселями RP, GP, BP, YP. Не все подпиксели RP, GP, BP, YP должны иметь цветовой фильтр. В показанном варианте осуществления имеется четыре источника света LR, LG, LB, LY, которые возбуждаются драйвером LDR и которые задают совместно с цветовыми фильтрами RF, GF, BF, YF основные цвета RW, GW, BW, YW устройства отображения DD. На фиг.7 цвета света, генерируемого источниками света LR, LG, LB, LY согласованы с соответствующими фильтрами RF, GF, BF, YF и соотношения между ними не изменяются фильтрами RF, GF, BF, YF. Иными словами, цветовые фильтры необходимы только для блокировки света от несоответствующих источников света. Теперь свет, выходящий из источников света LR, LG, LB, LY, представляет собой основные цвета дисплея DD.

Вместо четырех разных источников света LR, LG, LB, LY может присутствовать только три источника света. Теперь один из цветовых фильтров RF, GF, BF, YF выбирается для пропускания, по меньшей мере, некоторого света, по меньшей мере, двух источников света из LR, LG, LB, LY. Альтернативно, можно использовать один источник света из набора источников света, которые все излучают, по существу, одинаковый спектр. В этом варианте осуществления основные цвета задаются спектральным распределением света источника света и спектральной фильтрацией цветовых фильтров.

Драйвер пикселей PDR выдает сигналы возбуждения r, g, b, y на подпиксели RP, GP, BP, YP, соответственно, для управления пропусканием подпикселей RP, GP, BP, YP.

Заметим, что если требуется более четырех основных цвета, необходимо иметь более четырех подпикселей на пиксель. В зависимости от того как получены основные цвета, могут потребоваться источники света и/или цветовые фильтры более разнообразной окраски. Хотя R, G, B, Y обозначают красный, зеленый, синий и желтый, на практике можно использовать другие цвета.

На фиг.7 показана схема устройства отображения с ЦЗД и цветовым кругом. Источник света широкого спектра L1 генерирует пучок света LI1, который падает на вращающийся цветовой круг CW. Цветовой круг CW имеет сегменты цветового фильтра FG, FR, FB, FY. Пучок света LC1, который выходит из цветового круга CW, падает на подпиксели M1, M2, M3, M4 пикселя Pi ЦЗД дисплея. Все подпиксели M1-M4 могут представлять собой идентичные мини-зеркала, угол наклона которых модулируется согласно отображаемому изображению.

На фиг.8 показана обобщенная логическая блок-схема способа дополнительного конструирования дисплея. На этапе S1 определяются яркости LU объектов RO. Обычно эти яркости LU для по-разному окрашенных объектов RO определяются один раз и затем сохраняются в таблице. Альтернативно, эти яркости LU можно найти в литературе и можно использовать непосредственно на этапе S2. На этапе S2 основные цвета RW, GW, BW, YW выбираются таким образом, чтобы максимальная яркость BR разных цветов, передаваемых гаммой, заданной основными цветами RW, GW, BW, YW, по существу, совпадала с яркостью LU спектров отраженных объектами RO, имеющими соответствующие цвета. Если для конструкции дисплея предпочтительна другая белая точка максимальной яркости, то нужно использовать другой спектр источника света LI2. Например, для белой точки D65 используется соответствующий спектр дневного света D65 для LI2. Для белой точки 8600 K используется соответствующий спектр излучения черного тела с температурой 8600 K.

Если нужно определить яркости LU, то на этапе S10 отражающие объекты RO освещаются светом LI2, генерируемым широкополосным источником света L2. На этапе S11 измеряются яркости LU спектров отражения, отраженных отражающими объектами RO, которые имеют коэффициент отражения, по существу, 100% на различных длинах волны, и вычисляются соответствующие цветность 0 и яркость LU. На этапе S12 определенные яркости LU сохраняются для использования. Альтернативно, если яркости LU заранее известны, их можно сразу сохранять, и этапы S10 и S11 не требуются.

На фиг.9 показана логическая блок-схема варианта осуществления способа конструирования дисплея. В этом варианте осуществления этап S2 осуществляется следующим образом. Сначала на этапе S20 выбираются набор основных цветов RW, GW, BW, YW и желаемая белая точка. Выбранные основные цвета RW, GW, BW, YW и выбранная белая точка совместно обозначаются как PR. Отношение выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW для получения желаемой белой точки вычисляется на этапе S21. Затем также на этапе S21 максимальная яркость BR вычисляется для всех основных цветов RW, GW, BW, YW и всех смешанных цветов. Смешанные цвета - это цвета полученные смешением основных цветов RW, GW, BW, YW, которые имеют максимальную яркость BR. Яркости LU отражающих объектов, соответствующие основным цветам RW, GW, BW, YW и смешанным цветам, определяются или считываются с носителя информации.

Вычисленные значения яркостей BR сравниваются с соответствующими яркостями LU на этапе S22. Наконец, на этапе S23 принимается решение, совпадают ли, по существу, значения яркостей BR с яркостью LU согласно критериям совпадения MC. Если набор выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW не удовлетворяет критериям совпадения MC, алгоритм переходит к этапу S20 и выбирает другой набор основных цветов RW, GW, BW, YW. Если набор выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW удовлетворяет критериям совпадения MC, этот набор признается пригодным для реализации в дисплее и сохраняется на этапе S24.

Алгоритм может останавливаться, когда совпадающий набор основных цветов RW, GW, BW, YW найден. Альтернативно, алгоритм может искать более одного или даже все совпадающие наборы основных цветов RW, GW, BW, YW. При наличии дополнительных наборов совпадающих основных цветов RW, GW, BW, YW можно выбрать набор, имеющий наилучшие перспективы при его реализации в дисплее. Например, важным соображением является эффективность оборудования, необходимого для получения совпадающих основных цветов RW, GW, BW, YW. Альтернативно, наилучшим набором может быть набор с самой большой гаммой.

Один из критериев совпадения может требовать, чтобы яркость цвета пикселя находилась в диапазоне от 80 до 120 процентов от яркости LU объекта RO того же цвета. Диапазон может различаться для разных цветов. Альтернативно, как пояснено со ссылкой на фиг.11, можно использовать эмпирический подход. Ошибки обычно составляют в пределах ±10%.

На фиг.10 показана логическая блок-схема варианта осуществления способа конструирования дисплея. В этом варианте осуществления этап S2 осуществляется следующим образом.

Сначала на этапе S25 выбирается набор основных цветов RW, GW, BW, YW. Выбранные основные цвета RW, GW, BW, YW совместно обозначаются как PR. На этапе S26 задается набор контрольных точек CP. Эти контрольные точки CP представляют собой цвета в гамме дисплея, в которых нужно проверять совпадение. Например, контрольные точки CP представляют собой значения цветности красного, зеленого и синего основных цветов (RW, GW, BW), желтого, малинового и голубого смешанных цветов (RW+GW, RW+BW, GW+BW, соответственно), и предпочтительной белой точки (например, D65).

На этапе S27 соответствующие яркости BR контрольных точек CP определяются или считываются с носителя информации. На этапе S28 яркости LU отражающих объектов RO, соответствующие контрольным точкам CP, определяются или считываются с носителя информации. На этапе S29 вычисляется отношение между яркостями BR основных цветов дисплея RW, GW, BW, YW.

На этапе S30 принимается решение, совпадают ли, по существу, значения яркостей BR с яркостью LU согласно критериям совпадения MC. Если набор выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW не удовлетворяет критериям совпадения MC, алгоритм переходит к этапу S25 и выбирает другой набор основных цветов RW, GW, BW, YW. Если набор выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW удовлетворяет критериям совпадения MC, этот набор признается пригодным для реализации в дисплее и сохраняется на этапе S31. Для каждого из основных цветов RW, GW, BW, YW можно задать диапазон, в этих основных цветах можно выбирать.

Алгоритм может останавливаться, когда совпадающий набор основных цветов RW, GW, BW, YW найден. Альтернативно, алгоритм может искать более одного или даже все совпадающие наборы основных цветов RW, GW, BW, YW. При наличии дополнительных наборов совпадающих основных цветов RW, GW, BW, YW можно выбрать набор, имеющий наилучшие перспективы при его реализации в дисплее. Например, важным соображением является эффективность оборудования, необходимого для получения совпадающих основных цветов RW, GW, BW, YW. Альтернативно, наилучший набор в отношении размера гаммы - чем больше гамма, тем лучше. Согласно варианту осуществления ошибка в яркостях дисплея BR и яркостях отражающих цветов LU при значениях цветности в контрольных точках минимизируется. Эту минимизацию ошибки можно производить, выбирая оптимальную цветность основных цветов RW, GW, BW, YW в допустимых диапазонах, и/или путем изменения их яркостей. Яркость основного цвета можно изменять путем изменения спектра тыловой подсветки или путем изменения спектра пропускания цветового(ых) фильтра(ов). Ошибку можно определить, например, как среднеквадратическую ошибку разности яркостей, где до вычисления разности берется log 10 от каждой яркости. Обычно для хорошей конструкции дисплея должна быть меньше + и -10%.

Заметим, что вместо основных цветов и смешанных цветов или в дополнение к ним можно выбирать другие цвета, для которых соответствующие значения яркостей BR сравниваются с яркостями LU. Выбранные цвета должны иметь возможность реализации с помощью выбранных основных цветов RW, GW, BW, YW. Хотя речь идет о четырех основных цветах RW, GW, BW, YW, тот же алгоритм можно применять к менее или более чем четырем основным цветам RW, GW, BW, YW. Кроме того, хотя для обозначения четырех основных цветов используются буквы R (красный), G (зеленый), B (синий) и Y (желтый), в качестве основных цветов можно выбирать другие цвета.

Другой из критериев совпадения может требовать, чтобы яркость цвета пикселя находилась в диапазоне от 80 до 120 процентов от яркости LU объекта RO того же цвета. Диапазон может различаться для разных цветов. Альтернативно, как пояснено со ссылкой на фиг.11, можно использовать эмпирический подход. Ошибки обычно составляют в пределах ±10%.

На фиг.11 показана логическая блок-схема варианта осуществления согласно способу конструирования дисплея. На этапе S25 выбираются основные цвета RW, GW, BW, YW, например, оператором. Белая точка может быть заранее задана или также может быть выбрана оператором. На этапе S26 пробные изображения IM отображаются с использованием основных цветов RW, GW, BW, YW и белой точки, выбранных на этапе S25. На этапе S27 группа наблюдателей рассматривает отображаемое изображение и яркость BR цвета пикселя считается, по существу, совпадающей с яркостью LU, если, по меньшей мере, 90% группы наблюдателей не заметят раздражающих, значительных или заметных артефактов яркости в изображении. Пробное изображение может фактически быть представлением ситуации реального мира, которая также представляется наблюдателям, и яркость BR цвета пикселя считается, по существу, совпадающей с яркостью LU, если, по меньшей мере, 90% группы наблюдателей не заметят раздражающих, значительных или заметных различий между яркостью цвета и соответствующей яркостью.

На фиг.12 показана еще одна логическая блок-схема способа конструирования дисплея. По меньшей мере, четыре основных цвета RW, GW, BW, YW выбираются путем изменения цветности, по меньшей мере, одного из основных цветов RW, GW, BW, YW или путем добавления дополнительного основного цвета.

На этапе S30 отображение гаммы применяется к входному сигналу пробного изображения IS, имеющего заранее заданный набор разных цветов. На этапе S31 проверяется яркость BR разных цветов, отображаемых в ответ на входное пробное изображение IS. На этапе S32 изменяется цветность, по меньшей мере, одного из основных цветов RW, GW, BW, YW для получения яркости BR, по существу, совпадающей с яркостью LU соответствующего спектра отражения RS. Альтернативно или дополнительно дополнительный основной цвет добавляется к уже присутствующим основным цветам для получения яркости BR, по существу, совпадающей с яркостью LU соответствующего спектра отражения RS одного из основных цветов, вызывающего существенное отклонение от совпадающей яркости LU. Например, при обнаружении слишком высокой яркости BR по отношению к яркости LU для конкретного цвета новому основному цвету дается этот или, по существу, этот цвет.

На фиг.13 показаны примеры гамм, имеющих, по существу, совпадающую яркость.

Первая гамма GA1 задана четырьмя основными цветами R, YG, GC, B с координатами x, y, Y, соответственно, для

R1: 0,6717, 0,3181, 19,6

YG1: 0,3564, 0,6319, 68,1

GC1: 0,0959, 0,6958, 33,1

B1: 0,1429, 0,0458, 7,1

Вторая гамма GA2 задана пятью основными цветами R, G, B, C, Y с координатами x, y, Y, соответственно, для

R2: 0,6776, 0,3153, 17,1

G2: 0,2115, 0,7569, 34,4

B2: 0,1449, 0,0486, 7,1

C2: 0,0215, 0,6069, 10,5

Y2: 0,3681, 0,6208, 70,5

Третья гамма GA3 задана шестью основными цветами R, G, B, C, M, Y с координатами x, y, Y, соответственно, для

R3: 0,6658, 0,3264, 20,0

G3: 0,2781, 0,6653, 66,9

B3: 0,1468, 0,0514, 6,6

C3: 0,0567, 0,3292, 9,9

M3: 0,3407, 0,0986, 10,3

Y3: 0,4308, 0,5597, 84,8

Заметим, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, но не ограничивают изобретение, и что специалисты в данной области техники могут предложить много альтернативных вариантов осуществления, не выходя за рамки объема прилагаемой формулы изобретения.

Например, если точная компенсация яркости не требуется, поисковая таблица 1 не обязана содержать точные значения яркости отражающих объектов. Достаточно, чтобы в ней хранились приближенные значения яркости отражающих объектов. Например, точность + и -10% можно считать достаточной.

Настоящее отображение цветов можно выгодно реализовать независимо от количества основных цветов, используемых в дисплее, при условии что гамма дисплея отличается от гаммы входного сигнала.

Следует понимать, что вышеописанную технологию отображения можно реализовать в различных устройствах или программных продуктах, например она может составлять часть программного обеспечения обработки фотографий, позволяя сохранять данные в устройстве в зависимости от формата, в котором они впоследствии будут переданы на конкретный дисплей. Коррекция также может применяться профессиональной службой, например, для передачи сигналов повышенного качества по выделенному интернет-каналу, или для сохранения сигналов повышенного качества на носителе информации (например, на карте памяти для продажи в магазине). Также можно загружать профили коррекции (например, LUT) для применения на домашнем компьютере или принимать плагин и т.д.

В формуле изобретения никакие условные обозначения, заключенные в скобки, не следует рассматривать в порядке ограничения формулы изобретения. Использование глагола "содержать" и его производных не исключает наличия элементов или этапов, отличных от указанных в формуле изобретения. Употребление названия элемента в единственном числе не исключает наличия совокупности таких элементов. Изобретение можно реализовать посредством оборудования, содержащего несколько разных элементов, и посредством надлежащим образом запрограммированного компьютера. В пункте устройства, где перечислено несколько средств, некоторые из этих средств могут быть реализованы в одном и том же элементе оборудования. Один лишь тот факт, что определенные меры указаны в разных зависимых пунктах, не говорит о том, что комбинацию этих мер нельзя выгодно использовать.

Формула изобретения

1. Способ отображения цветов для отображения входного сигнала изображения (IS) в выходной сигнал изображения (OS) для дисплея (DD), содержащего пиксели дисплея (Pi), имеющие три или более подпикселей (RP, GP, BP, YP) с основными цветами (RW, GW, BW, YW), задающими цветовую гамму дисплея (WG), способ содержит этапы, на которых используют желаемые яркости (LU, Y1) спектров отражения (RS) объектов реального мира, имеющих разные цвета, соответствующие разным цветностям (х0, у0) в цветовой гамме дисплея (WG), причем спектры отражения (RS) представляют собой спектры света, отраженного соответствующими объектами реального мира, причем желаемая яркость (LU, Y1) представляет собой полное количество света, отраженное соответствующим объектом реального мира,

Подвергают отображению гаммы (2) входной сигнал изображения (IS), имеющий входные цвета пикселя, заданные входной яркостью (Y) и входной цветностью (х, у), для получения отображенного сигнала изображения (MS), имеющего соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью (Ym; Y) и отображенной цветностью (хm, уm), причем входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея (WG); и

Адаптируют (5) отображенную яркость (Ym; Y) с использованием коэффициента (F1; G), зависящего от разности между желаемой яркостью (LU, Y1) и отображенной яркостью (Ym; Y), для получения выходной яркости (Ys), более близкой к желаемой яркости (Y1), чем отображенная яркость (Ym), причем выходной сигнал изображения (OS) задается отображенной цветностью (хm, уm) и выходной яркостью (Ys).

2. Способ по п.1, в котором на этапе использования желаемых яркостей (LU, Y1) извлекают желаемые яркости (LU, Y1) из поисковой таблицы (1).

3. Способ по п.1, в котором на этапе использования желаемых яркостей (LU, Y") применяют математическую модель, предназначенную для генерации таких желаемых яркостей (LU).

4. Способ по п.1, в котором спектр света, отраженного объектом реального мира, получают путем измерения объекта реального мира, освещенного заранее определенным источником света.

5. Способ по п.4, в котором заранее определенный источник света представляет собой источник света широкого спектра.

6. Способ по п.1, в котором каждая из желаемых яркостей (LU, Y1) является, по существу, максимальным полным количеством отраженного света.

7. Способ отображения цветов по п.1, в котором на этапе адаптации отображенной яркости (Ym) ограничивают отображенную яркость (Ym), по существу, сохраненной яркостью (LU).

8. Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором извлекают (6) дополнительную искомую яркость (Y2) путем поиска сохраненной яркости (LU) в поисковой таблице (1) при входной цветности (х, у) входного сигнала (IS), при этом на этапе адаптации (5) отображенной яркости (Y) масштабируют отображенную яркость (Y) с коэффициентом (G), который, по существу, равен отношению искомой яркости (Y1) при отображенной цветности (хm, уm) и искомой яркости (Y2) при входной цветности (х, у).

9. Способ по п.1 или 8, в котором на этапе применения отображения гаммы (2) применяют отображение гаммы только к входной цветности (х, у), причем отображенная яркость (Ym; Y) равна входной яркости (Y).

10. Способ по п.1, в котором отображение гаммы (2) обеспечивает улучшение цветов.

11. Способ по п.10, в котором улучшение цветов является повышением насыщенности.

12. Способ по п.1, в котором дисплей (DD) является дисплеем со многими основными цветами, имеющим количество основных цветов (RW, GW, BW, YW) более трех.

13. Схема отображения цветов для отображения входного сигнала изображения в выходной сигнал изображения для дисплея (DD), содержащего пиксели дисплея (Pi), имеющие подпиксели (RP, GP, BP, YP) с основными цветами (RW, GW, BW, YW), задающими цветовую гамму дисплея (WG), схема отображения цветов содержит

Блок желаемой яркости для генерации желаемых яркостей (LU, Y1) спектров отражения (RS) объектов реального мира, имеющих разные цвета, соответствующие разным цветностям (х0, у0) в цветовой гамме дисплея (WG), в котором каждый из спектров отражения (RS) является спектром света, отраженного объектом реального мира, и в котором каждая из желаемых яркостей (LU, Y1) представляет собой полное количество света, отраженное соответствующим объектом реального мира, блок (2) отображения гаммы для отображения гаммы входного сигнала изображения (IS), имеющего входные цвета пикселя, заданные входной яркостью (Y) и входной цветностью (х, у), для получения отображенного сигнала изображения (MS), имеющего соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью (Ym; Y) и отображенной цветностью (хm, уm), причем входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея (WG), и

Схему (5) адаптации для использования коэффициента (F1), зависящего от разности между желаемой яркостью (LU, Y1) и отображенной яркостью (Ym; Y), для получения выходной яркости (Ys), более близкой к искомой яркости (Y1), чем отображенная яркость (Ym), причем выходной сигнал изображения (OS) задается отображенной цветностью (хm, уm) и выходной яркостью (Ys).

14. Дисплей (DD), содержащий пиксели дисплея (Pi), имеющие подпиксели (RP, GP, BP, YP) с основными цветами (RW, GW, BW, YW), задающими цветовую гамму дисплея (WG), и схему отображения цветов по п.13.

15. Дисплей (DD) по п.14, содержащий

ЖК панель дисплея с пикселями (Pi), содержащими, по меньшей мере, четыре подпикселя (RP, GP, BP, YP) с соответствующими цветовыми фильтрами (RF, GF, BF, YF) для генерации, по меньшей мере, четырех основных цветов (RW, GW, BW, YW),

Схему возбуждения (PDR) для приема выходного сигнала изображения (OS) и подачи напряжений возбуждения на, по меньшей мере, четыре подпикселя (RP, GP, BP, YP), и

Блок задней подсветки (LR, LG, LB, LY) для освещения панели дисплея.

16. Дисплей (DD) по п.14, являющийся цветным дисплеем для отображения выходного сигнала изображения (OS).

17. Способ конструирования дисплея по п.13, содержащий этапы, на которых

Определяют или используют (S1) яркости (LU) спектров отражения (RS) при разных цветностях (0) в цветовой гамме дисплея (WG), причем спектры отражения (RS) представляют собой спектры отражающих объектов (RO), имеющих, по существу, максимальную отражающую способность при разных цветностях (0) соответственно, и

Выбирают (S2), по меньшей мере, четыре основных цвета (RW, GW, BW, YW) для получения в цветовой гамме дисплея (WG) яркости (BR) выбранного набора цветов пикселя, по существу, совпадающей с яркостью (LU) спектров отражения (RS) при значениях цветности (0), соответствующих цветам пикселя выбранного набора.

18. Машиночитаемый носитель, на котором хранится код, который при исполнении процессором побуждает процессор выполнять этапы способа по п.1, на которых

Подвергают отображению гаммы (2) входной сигнал изображения (IS), имеющий входные цвета пикселя, заданные входной яркостью (Y) и входной цветностью (х, у), для получения отображенного сигнала изображения (MS), имеющего соответствующие отображенные цвета пикселя, заданные отображенной яркостью (Ym; Y) и отображенной цветностью (хm, уm), причем входные цвета пикселя находятся в пределах входной цветовой гаммы, отличающейся от цветовой гаммы дисплея (WG),

Адаптируют (5) отображенную яркость (Ym; Y) с использованием коэффициента (F1; G), зависящего от разности между желаемой яркостью (LU, Y) и отображенной яркостью (Ym; Y), для получения выходной яркости (Ys), более близкой к искомой яркости (Y1), чем отображенная яркость (Ym), причем выходной сигнал изображения (OS) задается отображенной цветностью (хm, уm) и выходной яркостью (Ys).

Инструкция

Если вас раздражает цветовая , используемая на рабочем столе Windows, то вы можете инвертировать цвета фонового изображения. Для этого зайдите в “Панель Управления”, найдите пункт “Специальные возможности”, выберите опцию редактирования контраста и на экране. Поставьте галочку в боксе “Высокая контрастность”. Откройте “Настройки” для редактирования внешнего вида . Нажмите “Применить”, чтобы просмотреть изменения. Если они вас устраивают, сохраните настройки.

Используйте стандартную программу Microsoft Paint для создания интересного эффекта . Запустите программу (ее можно найти в “Программы”–“Стандартные”), загрузите нужное изображение с помощью “Файл”-“Открыть”. Если вы хотите инвертировать только часть изображения, выделите нужный отрезок с помощью инструмента выделения. Зайдите в пункт меню “Изображение” и выберите опцию “Инвертировать цвета ”. Кроме того, для вызова данной опции вы можете использовать комбинацию клавиш Ctrl+I.

Для того чтобы инвертировать цвета изображения в Adobe Photoshop, запустите программу и откройте нужную . Создайте копию слоя, в котором вы будете работать. Если хотите инвертировать изображение полностью, нажмите CTRL+A. Если хотите инвертировать цвета определенного участка изображения, то выделите нужную часть с помощью инструмента “магнетическое лассо”. Затем зайдите в пункт меню “Изображение” и выберите опцию “Инвертировать“. В настройке “Режим смешивания” смените “Нормальный” на “Цветной”.

Если ваши глаза устали от черных букв на фоне, сидя весь день с Firefox, попробуйте инвертировать цвета в вашем браузере. Чтобы это , зайдите в настройки Firefox вкладка “Содержимое”. Нажмите на кнопку “Цвета”. В открывшемся окне выберите белый цвет для текста и черный для фона. При желании отредактируйте цвета посещенных и непосещенных ссылок. Сохраните изменения и перезагрузите браузер.

У каждого человека есть фотографии, которые помогают воскресить в памяти самые интересные, важные, фееричные моменты жизни. И в наше время часть таких изображений хранятся в электронном варианте. Что дает возможность изменить что-то в них, подкорректировать, или сделать коллаж (для этих целей лучше всего подходит программа Adobe Photoshop). Для этого необходимо выделить часть изображения и иногда - инвертировать выделение .

Вам понадобится

• Программа Adobe Photoshop, фотография

Инструкция

Откройте программу Adobe Photoshop и в ней откройте то изображение, с которым предстоит работать. Для открытия фотографии необходимо зайти в находящийся в верхней части экрана пункт File (в русскоязычной версии – Файл) и далее выбрать пункт Open (Открыть). Выберите нужную фотографию и нажмите кнопку Open (Открыть).

Выделите нужную часть открытой фотографии или рисунка. Для этого применяются такие инструменты как lasso tool (Лассо), rectangular marquee tool (прямоугольное выделение elliptical marquee tool (выделение круга), pen tool (перо). Выбрав лассо, зажимаете левую кнопку мыши и ведете курсор до тех пор, пока не выделите все, что вам необходимо. Прямоугольное выделение позволяет выделить любые прямоугольные и