量子点色彩体验

技术前沿

图源:Samsung Display

深入了解QD-OLED的特殊之处,以及采用全新的QD-OLED平台的诸多优势。

色彩鲜艳。细节丰富。

色彩!它是梦想的语言,深奥而神秘。

——法国画家保罗·高更(Paul Gauguin)

QD-OLED——实现你前所未有的色彩梦想!

QD-OLED带你体验生动色彩

超高清(UHD)革命已来!UHD的其中一个关键性能提升就是采用了高动态范围(HDR)和广色域(WCG)。正是这三种性能的结合才能满足消费者对于逼真、色彩鲜艳和清晰动态图像的要求。ITU BT 2020和ITU BT 2021两套标准是专门为支持这一不断发展的生态系统而制定的。然而,大多数显示设备只能再现标准规范(BT. 2020)中有限的色彩。借助QD-OLED技术,显示设备制造商和消费者终于能通过真正强大的HDR来体验深邃而丰富的色彩了。是时候实现“量子飞跃”了!

那么我们如何评估色彩表现?

为了比较现代显示设备的色彩表现,我们必须将我们的视野从SDR世界(恒定的亮度)扩展到HDR世界(动态、更高的亮度)。我们所体验到的色彩是三种因素的结合——色相(Hue,指色彩)、纯度(Chroma,指色彩的浓度或纯度)以及明度(Value,指亮度)。由于UHD HDR显示设备在扩展的亮度范围上显示图像的效果最佳,因此应在整个亮度范围内评估其色彩表现。

图源1 SDR:标准动态范围;2 HDR:高动态范围;3 来源

因此,本文将超越SDR色域,从三个重要因素分享QD-OLED的色彩表现:

  1. 色域
  2. 色彩容积
  3. 色彩亮度
标准提升的色彩表现
色域

三星的QD-OLED将红色和绿色量子点材料打印到每一个子像素上。与WOLED(白色+RGB像素)和LCD显示设备不同,它们主要依赖彩色滤光片来调整图像,而QD-OLED的色彩转换层能提供更优越的色彩表现。

QD-OLED的半峰全宽(FWHM)为20-40纳米(nm),比其他自发光式显示设备窄10至20纳米。QD-OLED的细长型光谱锥有助于实现卓越的色彩纯度。因此,在QD-OLED显示设备中,每种原色都可以呈现出自己的色彩,具有极致的清晰度,同时还可以实现更准确的色彩组合。

色彩容积

色彩容积是对一台显示设备在其整个亮度范围内最大色彩再现性能的3D呈现。它包括整个亮度范围内的所有色彩(而不仅仅是在一个特定限定亮度平面内的色彩)。简单来说,显示设备的色彩容积越大,它越能以更高的生动程度显示彩色图像。

色彩容积

亮度统一——为了进行更加公平的比较,每种色彩容积的测量值都统一为该显示设备的峰值亮度性能。

色彩亮度

随着HDR内容越来越多地应用于电影与游戏中,越来越多的产品也被引入来满足这一需求。尽管峰值亮度十分重要,但它通常被宣传为HDR性能的唯一驱动因素,而这可能会使得用户体验不尽人意。有些自发光式显示设备靠添加白光来实现更高的峰值亮度,这能让能让它们获得更高的亮度,但同时也会降低明亮色彩的饱和度。

人眼是一种三色接收器,具有三类对特定光谱敏感度做出反应的视锥细胞。在显示设备中,最高效的打造色彩的方式是使用红、绿、蓝(三原色)光的组合。在采用加色法的基础上,QD-OLED凭借每种原色的质感呈现出最先进的白色峰值亮度,同时又不影响整体色彩保真度。

色彩亮度

在将色彩混合在一起的过程中,混合加色法色彩能创造出每种附加色彩。这是不同波长的充分混合,可以在查看显示设备时产生令人惊叹的多种色彩。

任何一种包含白色子像素的“四原色”图像增强方法都不算是加色法,因为它启动了白色原色,或在增强亮度过程中使用白色原色。在四原色显示设备中,所谓的白色原色会使色彩保真度明显打折扣。有些显示技术会采用这种四原色显示方法,尤其是WOLED。

WOLED使用白光来增强“亮度”,因此上面显示的明亮色彩通常看起来“没那么”鲜艳,而在屏幕上较暗的区域,色彩甚至显得有些黯淡。相反,QD-OLED显示设备可以在整个亮度范围中都显示极其鲜艳的色彩,从而实现更加卓越的色彩容积性能。

RGB和WRGB的像素结构
眼见为实

在打印的画面上,要展现人眼感知的亮度和鲜艳程度是不可能的,所以我们直接从两种电视上——一台QD-OLED电视和一台WOLED电视——直接采集了两张图的光谱图数据。我们的研究人员输入并处理了XYZ线性光中的光谱数据,使用的是CIE色貌模型——CIECAM02(该模型在CIE159:2004技术报告中被提出,它的最新进展被称为CAM16,由罗切斯特理工学院的研究人员开发)。

最后,经过进一步的研究,我们添加了色彩模型改进。这些研究结合了人类感知图像亮度的方式,整体色彩感知对该亮度的依赖,以及对例如QD-OLED里的纯原色那种窄带原色的应用。下图描述了这种高级色彩模型的输出,其中我们(从上到下)展示了从打印用于参考的XYZ数据派生出的标准RGB图像。这里的鲜艳程度是由我们的模型以及后续每个显示设备上显示的两种图像的亮度计算得出的。

在没有亲身观看QD-OLED的情况下,这种新的色彩分析清楚地展示了为什么消费者感觉QD-OLED比其他显示设备要更加“鲜艳”和“明亮”。点击此处阅读如何测量鲜艳程度。

出处:Samsung Display

编译:Katja | 盖雅翻译小组

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