不可不知監視器硬知識:監視器與色彩管理(一)

監視器是每個拍片的朋友們最常接觸的設備之一，不論前期拍攝，還是後期剪輯或者調色，它都起著不可忽視的作用。不過你確定都了解它麼？

影響圖像質量的三大因素:

一、準確的色彩還原

二、正確的曝光設定

三、精準的焦點控制

準確的色彩還原

監視器，不僅是預覽影像的工具，更是一種儀器，為圖像質量的評估提供參考。我們希望同一個信號源在不同的監視器中監看時，色彩還原的結果是一樣的；我們在監視器上編輯一部電影，希望在監視器上看到的色彩和觀眾在大銀幕上看到的是一樣的。如果無法達到這一目的話，說明監視器當前的顏色已經偏離了目標值，或是不能滿足特定色域的顯示指標，這時就需要對您的監視器進行校正或更換。

監視器的主觀評測方法

目前各級電視臺對於專業級監視器色彩還原準確性的評估方法大致可分為以下三種：
1、直觀評測（即：目測法）
2、類比評測（即：對比法）
3、印象評測（即：影響力）

主觀評測：
主觀評測對於操作人員的技能和經驗也有很高的要求，非一般人員可以勝任。 由於操作環境的不同，加之心理和生理狀態的不確定因素，也會影響評測結果的準確性。

類比評測：
類比評測，是對主觀評測結果的補充或是驗證。通常是與行業中公認的標準監視器進行對比,如：索尼、松下等。

印象評測：
印象評測，是建立在心理標準和高度認可度的基礎上。品牌影響力、行業佔有率、名人效應等等因素，都會影響到印象評測的分值。


專業監視器的傳統調試方法
除了以上三種評測方式以外，對於高清監視器的顯示狀態進行現場調整時，基本遵循的是美國電影電視工程師協會制定並發布的標準測試信號（簡稱SMPTE測試彩條），對監視器進行校準。專業高清攝像機的菜單中，都具備測試彩條發出功能。通過彩色測試信號，檢查和調整監視器的亮度和對比度（見下圖）。

通過監視器的藍屏功能（專業高清監視器均具備該功能），檢查和調整色相和色度。一般情況下，只有色度（飽和度）可以被調整（見下圖）。

通過以上的方法，我們僅僅能夠看到亮度、對比度和飽和度的信息。雖然在一定程度上可以接近預想的顯示效果，但這種傳統的校準方式，或多或少的加入了一定的主觀因素，嚴格意義上說，應該是調整，而不是校準。

同時，我們無法從監視器中看到影響色彩正確還原的其它重要指標，如：灰度、色域、色溫、伽馬、RGB三原色的平衡等信息。更無法了解某些監視器的飽和度偏低、色相出現偏差、明暗層次過度不均勻的原因所在。

因此，了解顏色空間、色域標準和原始色域三者之間的關係，是選擇和使用專業監視器應該掌握的基本常識。

什麼是顏色空間？
在自然界可見光譜中，波長在380nm～740nm之間的顏色，組成了最大的色彩空間，該色彩空間中包含了人眼所能見到的所有顏色。（見下圖）

什麼是色度圖？
為了能夠直觀的表示色域這一概念，1931年由國際照明協會（簡稱CIE）根據可見光譜的排列順序，定義了該顏色空間，故稱之為：CIE色度圖。並以此作為顏色的度量基準。由於形狀與馬蹄相似，故被稱作「馬蹄圖」。（見下圖）


什麼是色域標準？
色域標準，是根據不同行業、不同應用對象，所制定的色彩表現範圍。
色域標準的分類——目前廣播電視遵循的色域標準有以下4種：

1、European 歐洲廣播聯盟。於1975年 EBU制定了PAL制彩色電視的色彩標準,
Broadcasting Union
標準號為：EBU Tech. 3213-E
色坐標為：

色域範圍：


2、Society of Motion
Picture and Television Engineers-美國電影電視工程師協會,制定了標清彩色電視的色彩標準。
最新標準號為：
SMPTE RP145：2004（SMPTE C ColorMonitor Caloribertry）色坐標為：

色域範圍：


3、International Telecommunication Union-國際電信聯盟，簡稱ITU REC-709是ITU於1990年提出的高畫質電視標準。
標準號為：R-REC-BT.709-5 色坐標為：

色域範圍：


4、International
Telecommunication Union-國際電信聯盟，簡稱ITUREC-2020是ITU於2012年8月提出的（UHD 4K）高畫質電視標準。
標準號為：Rec. ITU-R BT.2020
色坐標為：

色域範圍：


我國高畫質電視製作執行的是REC-709色域標準。 以上所有電視標準都使用CIE D65（即：6500K色溫）的標準光源作為基準白。

什麼是原始色域？
原始色域，是指用於視頻監視器或電腦顯示器的顯示面板中，所能提供的原始色彩表現力或稱色域覆蓋率。原始色域的大小，直接影響到監視器的色彩表現力。

下面的示意圖中，白色網狀的三角形代表監視器的原始色域，必須能夠覆蓋REC-709的目標色域。否則，將無法100%的再現高清信號的彩色信息。

很難想像，如果沒有色度圖作為度量基準，人們如何能夠精確的描述和使用同一種顏色。如果沒有統一的色域規範，就影視創作而言，如何能夠準確的實現導演的創作意圖。如果我們不了解原始色域為何物，就不會知道在監視器中看到的紅色為什麼是橙紅，藍色為什麼會發紫的原因何在？

原始色域與色彩還原
即使原始色域能夠覆蓋REC-709的色域範圍，並不意味著色彩還原就會正常。
因為每臺監視器的物理特性不同，如：背光色溫的高低、基準亮度的設定、濾光片的純度等等因素，都會造成顯示結果出現差異。即使同一品牌、同一型號的監視器，顯示結果也會出現差異，導致同一個畫面，在不同的監視器中所顯示的效果卻各不相同，給使用者帶來了迷茫與困惑。

監視器在使用過程中為什麼會出現偏色？
監視器是由顯示面板、驅動電路、圖像處理、控制程序等多種軟、硬體技術所構成。隨著使用時間和頻率的增加、使用環境的不同（如高溫、高溼），都會造成元器件、背光發生不同程度的老化，從而導致色彩漂移，顏色還原出現偏差，最為明顯的表現就是我們經常看到偏冷或偏暖的現象。這種情況在租賃業和後期調色表現的尤為突出。

因此，定期對監視器進行色彩校準，是保證專業監視器處於最佳工作狀態的必要手段。在美國的專業視頻製作機構中，專業監視器的定期校準，已被納入常態化的技術規範。

在下一篇文章中，我們看一下監視器的飽和度偏低、色相出現偏差、為什麼在拍攝之前需要校準白平衡？RGB出現偏離導致的結果是什麼？

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