Hva er fargespekter?

Utviklingen av LCD-skjermer har gått gjennom flere stadier, inkludert oppgradering av bakgrunnsbelysning fra CCFL til LED-lysstrimler, transformasjonen av kroppen fra tung til tynn, utvidelse av fargespekter fra vanlig til høy fargeskala, og videreutvikling til kvante. punktteknologi, fra ikke-dimbar til regional dimming. Det har blitt stadig forbedret for å gi bedre visuelle effekter.

For brukere som designere som har høye krav til farger, er fargespekteret til skjermen avgjørende. Derfor, når du velger en skjerm, er fargeskalaparametrene en svært viktig faktor.

Denne artikkelen vil systematisk introdusere definisjonen og standardene for skjermfargespekteret, utforske ulike vanlige metoder for å forbedre det høye fargespekteret gjennom bakgrunnsbelysningsteknologi, og se frem til fremtidsutsiktene for skjermteknologi med høy fargeskala.

1. Definisjon av fargespekter

Fargeskala er fargerom, farge refererer til farge, og skala refererer til rekkevidde, som er summen av alt synlig lys. Det er to måter å representere det på i todimensjonalt rom: 1) ved å bruke x, y koordinatsystem (CIE 1931 ikke-uniform kromatisitetsrom); 2) ved å bruke u', v' koordinatsystem (CIE1976 uniform chromaticity space). Posisjonen merket med farge på kromatisitetsromdiagrammet er området med synlig lysfarge, som er en hesteskoform.

Så hva er et fargespekter-kromaticitetsdiagram? Vi vet alle at rødt, grønt og blått er de tre primærfargene, og enhver farge som kan gjenkjennes av oss er en kombinasjon av tre forskjellige fargespektre.

I 1931 foreslo CIE International Illumination Association CIE-XYZ fargeskala kromaticitetsdiagram, som er fargespesifikasjonen som vanligvis brukes i industrien.

CIE-XYZ-fargeskala-kromaticitetsdiagrammet viser rekkevidden av alle farger som det menneskelige øyet kan oppfatte. De horisontale og vertikale koordinatene representerer stimulusverdien, og fargespekteret består av en rett linje og en kurve. Bølgelengden til lyset markert på kurven er i nm.

CIE-1931 fargespekter-kromaticitetsdiagram

I figuren ovenfor representerer det omvendte "U"-formede området omgitt av stiplede linjer fargeområdet som er synlig for det blotte øye. Trekantene omgitt av de tre andre fargelinjene representerer fargeområdet som kan gjenopprettes av hver standard.

Faktisk kan den mest avanserte skjermteknologien fortsatt ikke fullt ut realisere alle fargene til CIE-1931, så i henhold til applikasjonen innen fotografi, videografi, utskrift og andre felt, har ulike bransjer formulert tilsvarende fargestandarder og valgt spesifikke områder i CIE-1931 fargeskala-kromaticitetsdiagram som skalaer for å definere en rekke standarder for fargeskala.

2. 4 vanlige fargeskalastandarder

For tiden er det generelt fire vanligste standarder for fargeskala for dataskjermer på markedet, nemlig sRGB, NTSC, Adobe RGB og DCI-P3. Forskjellen er hovedsakelig bredden av fargeutvalget som dekkes.

NTSC-fargeskalaen ble tilpasset av National Television Standards Committee i USA i 1953. Hensikten var å tilpasse et sett med fargestandarder for CRT-farge-TVen som nettopp hadde dukket opp på den tiden. NTSC TV-standarden de lanserte er et sett med radio- og TV-overføringsprotokoller, som brukes i radio- og TV-systemene i USA, Japan og andre land. Dette betyr selvfølgelig også at NTSC-fargerommet er mer brukt i TV-bransjen.

sRGB-fargerommet er et fargerom utviklet av Microsoft og HP i fellesskap i 1996. På grunn av den sterke brukerbasen til Windows, støtter nesten alle vanlige enheter, fra PC-er og Mac-er til kameraer, skannere, skrivere, projektorer, etc. sRGB. Fargerommet til det meste av innholdet på Internett, inkludert tekst, bilder og videoer, er også basert på sRGB.

Adobe RGB er et fargerom lansert av den profesjonelle programvareprodusenten Adobe i 1998. Den opprinnelige intensjonen var å inkludere både sRGB (et fargerom som vanligvis brukes i datamaskiner) og CMYK (et fargerom som vanligvis brukes i utskrift), slik at digitale bilder som tas kan ikke bare vises og redigeres normalt på datamaskiner, men også skrives ut med tapsfrie og korrekte farger. Adobe RGB dekker et bredere spekter av farger enn sRGB, og er foretrukket av designere, så det er mye brukt innen profesjonell fotografering og postproduksjon.

DCI-P3 er et fargerom som brukes i digitale kinoer, så det markedsføres ofte som et "filmfargerom." Det er en fargeskalastandard dominert av menneskelig visuell opplevelse, som matcher fullfargeskalaen som kan vises i filmscener så mye som mulig, og har et bredere spekter av røde/grønne systemer. Den er for tiden mye brukt i Apple-produkter, så hvis du bruker MAC, prøv å velge en skjerm med høy DCI-P3 fargedekning for å oppnå gode resultater.

Rec. 2020 er et bredt fargespekter som passer for HDTV-er og fremtidige 4K-TV-er.

3. Hvordan velge en skjerm etter fargeskala?

Adobe RGB er en standard for fargeskala lansert av Adobe. For brukere innen fotoredigering, fargegradering, videoredigering, trykkeri og publiseringsbransjen, og brukere med høye fargekrav, kan du være mer oppmerksom på fargespekteret til Adobe RGB-verdier.

sRGB-fargeskalastandarden er en definisjon foreslått for eksterne datamaskinenheter. For vanlig kontor- og nettsurfing er det bare å kjøpe sRGB-fargespekterenheter.

NTSC, som TV-standard, har også det bredeste fargespekteret blant de tre. Så utøverne av radio-, TV- og film- og TV-industrien blant monitorbrukerne kan hovedsakelig referere til verdiene. I LCD flytende krystall-skjermindustrien er det vanligvis benchmarked mot NTSC-fargeskalastandarden.

DCI-P3-fargespekteret er egnet for film- og TV-utøvere.

For det fjerde faktorer som påvirker størrelsen på fargespekteret

To direkte faktorer som påvirker størrelsen på fargespekteret: fargefilteret (CF) som brukes på LCD-glasset; bakgrunnsbelysning design.

Den er remikset av R/G/B etter transmittansen CF. Ulike modeller av OC bruker forskjellige fargefiltre, noe som krever at vi bruker forskjellige LED-hvitlysfargeområder for å justere hvitpunktfargekoordinatene til LCD-skjermen.

Baklysdesign krever at spektrumtoppen til LED-hvittlys RGB er nær RGB-filtertoppen til CF, og samtidig er halvbølgebredden til RGB tre farger så smal som mulig for å redusere krysseffekten av RGB, for å oppnå en høyere fargeskalaverdi.

Fem, vanlige metoder for å forbedre fargespekteret

Etter at LCD-glasset er bekreftet, er CF også fikset. Nøkkelfaktoren for å forbedre fargespekteret til LCD-skjermen er bakgrunnsbelysningen. I bakgrunnsbelysningsdesignet er det to måter å forbedre fargespekteret på:

LCD flytende krystall i seg selv viser ikke bilder. Grunnen til at bilder kan sees er at elektriske signaler må legges til den flytende krystallen og det kreves bakgrunnsbelysning. I strukturen til flytende krystallglass påvirkes fargespekteret av fargefilteret (Color Filter, forkortet CF), som består av tre filtre: rødt, grønt og blått. Bare lyskilder med et spektrum nær filteret kan passere gjennom filteret. Etter at det hvite LED-lyset passerer gjennom CF, oppnås et nytt blandet hvitt lys.

1. Bruk LED med høy fargeskala for å forbedre fargespekteret

Hvitt lys LED med vanlig fargeskala er sammensatt av blå lysbrikke + Yag-pulver, og NTSC-fargeskalaen er omtrent 72%. Det er mange måter å realisere høy fargespekter LED. Følgende er en sammenligning av de respektive løsningene, se figuren under.

Chip + grønt pulver + ny rød pulverløsning, nøkkelen til å realisere høy fargespekter LED ligger i valget av parametere som toppverdien og halvbølgebredden til fargepulveret. Fargepulverspekteret er valgt for å matche fargefilterspekteret, og halvbølgebredden til emisjonsspekteret er smal, for å effektivt forbedre LED-fargespekteret.

Her fokuserer vi på det nye røde pulveret KSF. KSF, KGF og KTF er alle fluoridfosfor, hvorav KSF er en kubisk krystall, og KGF og KTF er sekskantede krystaller. Nytt rødt pulver (KSF) er kaliumfluorsilikat begeistret av tetravalent mangan, som er mye brukt i LED med høy fargeskala. KSF-fosfor er hygroskopisk og lett oksidert.

Ved høye temperaturer gjennomgår de lett reversible kjemiske reaksjoner med vann, og fargen på splitten endres fra oransje til brun. Lysstyrken til fluoridfosfor vil avta sterkt under høye temperaturforhold, og den kan gå tilbake til normalen etter å ha returnert til normal temperatur. På grunn av egenskapene til fluoridfosfor er lagringsforholdene deres svært strenge, og det er nødvendig å unngå skade på pulveret av temperatur og fuktighet; under påføringsprosessen kreves materialer med god lufttetthet og varmeavledning, så LED-brakett og lim må velges målrettet.

2. Bruk kvanteprikker for å forbedre fargespekteret

Kvanteprikker er halvledernanokrystaller, og hovedkomponentene deres er: sink, kadmium, selen og svovelatomer. Kvante begrenser arealet av elektroner og hull, og gir kvanteprikker en diskret energinivåstruktur. Kvanteprikker sender ut farget lys når de stimuleres av lys eller elektrisitet. Ulike størrelser av kvanteprikker vil føre til at spekteret av kvanteprikker blir begeistret for å være i forskjellige bånd. Størrelsen eller ulike komponenter av kvanteprikker kan justeres etter behov, slik at kvanteprikker avgir et enkelt og symmetrisk spektrum.

Hovedkarakteristikkene til kvanteprikker er som følger: nanokrystaller med en partikkelstørrelse på 1 til 10 nm; kjemiske reaksjoner med vann og oksygen vil forårsake feil; de kan avgi lys med en bestemt frekvens under påvirkning av elektrisitet eller lys, og uorganiske selvlysende materialer er mer stabile enn organiske selvlysende materialer, og har høyere lyseffektivitet; den selvlysende fargen er enkel og ren, og halvbølgebredden er ultrasmal (mindre enn eller lik 35 nm); den praktiske applikasjonen er svært operativ, og forskjellige farger av lys kan sendes ut ved ganske enkelt å endre størrelsen på kvanteprikkene.

Fra et miljøperspektiv er kvanteprikker delt inn i to typer: kadmium kvanteprikker og kadmiumfrie kvanteprikker. For tiden er kadmiumkvanteprikker overlegne kadmiumfrie kvanteprikker når det gjelder fargespekter og lyseffektivitet, og kostnadene for kadmiumholdige kvanteprikker er relativt lave i høye fargeskalabakgrunnsbelysningsdesignkostnader. Innholdet av kadmium i kvantepunktkomponenter er relativt lavt og innenfor rammen av miljøvernforskrifter, så kadmiumholdige kvanteprikker er mye brukt i industrien; Kadmiumfrie kvanteprikker er ufarlige og miljøvennlige, og dens gjennombrudd vil være den neste utviklingsretningen for kvanteprikker.

Innen visningsteknologi inkluderer hovedapplikasjonene til kvanteprikker to aspekter: basert på de elektroluminescerende egenskapene til kvanteprikker, utvikle kvanteprikker lysemitterende diode-displayteknologi, nemlig QLED; basert på de fotoluminescerende egenskapene til kvanteprikker, lag kvanteprikker til kvantefilmer eller kvantepunktdiffusjonsplater, og bruk dem på bakgrunnsbelysningsteknologi med høy fargespekter. Når kvanteprikker brukes i LED-emballasje, er problemene med varmespredning og vann- og oksygenbarriere vanskelige å løse. Når den påføres membraner og diffusjonsplater, er skjermeffekten bedre og påliteligheten sterkere.

For det sjette, utsiktene til bakgrunnsbelysningsteknologi med høy fargeskala

Oppløsning og fargespekter er de mest intuitive følelsene til brukere om en skjermenhet. For tiden har 4K/8K møtt brukerens behov for klarhet til en viss grad, og fargespekteret vil være det hot spot brukerne vil forfølge neste gang.

Forbedringen av fargespekteret lar folk forstå fargevisningsmulighetene til enheten mer intuitivt, noe som i stor grad forbedrer brukerens sanseopplevelse. Med utviklingen av samfunnet og forbedringen av materialnivået, blir brukernes jakt på elektroniske produkter også stadig bedre. I løpet av de neste årene vil andelen høy fargeskala fortsette å øke, og æraen med høy fargespekter kan bli innledet.

发送反馈