搞清楚「色」的標準

▲ 相片來源:Samsung

若然不是專業人士,難免會被五花八門的名字影響我們對顯像器重現色彩的定義。在這篇文章中,我們得再一次明白各種名詞的真正意義及關係。

Color Depth「色深」(例: 8bit/10bit/12bit)

是指顯示器能呈現多少獨立可辨的顏色 (包括色調及灰階/陰影),人眼可看到1千萬種獨立顏色,10bit (如 HDR10)即有1024種可辨顏色,12bit即有4096種可辨顏色 (如 Dolby Vision)。

 

 

▲ Color Gamut平面圖

Color Gamut 「色域」

簡單來說,色域是指人眼可辨識的色彩範圍,馬蹄形的圖表是以平面方式去理解人眼的可辨色域,而中間的三角式,是指器材,包括顯示器材可以呈現的 Color Space 「色度空間/色彩範圍」(例:Rec709/Rec 2020/DCI-P3)。現時,不少顯像器表示色度空間達到 90% 以上的 DCI P3,也就是指,它們的顯像能力非常接近數碼電影拍攝的工業標準。

一般來說,在馬蹄形「色域」內的外圍色彩飽和度(清晰度及強度)比較高,近中心位置的飽和度比較低,接近粉色調。中央的白色部分其實沒有特定位置,因為白與色溫有關,ISF 建議的 D65 (6500K) 指被雲層覆蓋的中午日光,是電影及電視製作的標準色溫。雖然「色域」多用 2D 圖去表達,但要正確表達色飽和度,必須要用 3D 圖。

 

▲ 關於 Color Gamut  (圖片來源:AVS Forum)

 

▲ SDR 及 HDR 的分別  (圖片來源:Pinterest.com)

 

Dynamic Range「動態範圍」

即 SDR 或 HDR,是指顯示器能呈現的光度範圍(由最黑到最光),通常會以「對比度」作為標示。人眼可視的動態對比由 100 萬 : 1 至  1700 萬:1,最光可偵測到 1 億 nits 光度,最低可達 0.000001nits。SDR 在家用顯像器的最高光度可達 100nits (cd/m²),影院僅為 48nit,最低光度為 0.1-0.01nits。HDR 的最高光度可達 1000nits – 4000nits,日後是 10000nits。

換句話說,同一幅畫面,SDR 與 HDR 不僅是光度,就是色飽和度也截然不同。要釐清,製作人不會為推高光度而刻意把亮度提升,或者說, HDR 部分場景的光與暗或許與 SDR 相同,部分則明顯會有亮度分別,這要看導演的要求!

 

▲ 傳統 2D 表達器材重現的色彩能力並不足夠,「色容量」還飽含了光輸出分別。 (圖片來源: Samsung)

 

Color Volume「色容量」即是「色域」+「動態/光度範圍」

它既影響光度,也影響色彩的密度與飽和度。

如果我們把色彩理解為「強度」及「光度」,白與灰與黑的關係,是指色彩的「強度」相同,而灰比白暗,黑是沒有光度,即是指僅有光度差別。「色容量」即是指顯示器內最強的量度範圍內可呈現的所有顏色,要明白,不是指最光的顯示器便是最好,而是指顯示器的「色容量」越強,越能表達更多既分明又準確的顏色。

▲ 色容量可清晰地表達 BD 的 BT.709 與 4K UHD BD 的 HT.2020 之間的差異  (圖片來源: AVS Forum)

 

要進一步了解何謂「色容量」,不妨用樓梯作為比喻(不是標準,是幫助理解)。我們先訂定地面到最高一級,分別為最暗至最光,即亮度;樓梯的闊度,可理解為「色域」範圍,梯級的數目代表「色深度」(8bit 則為 256 級/10bit 為 1024 級/12bit 為 4096 級)。先要明白,不同顯示器的梯級闊度不一,通常中等梯階有較寬的闊度;現在,我們假設所有的梯級闊度相同。

 

 

▲ 圖片來源: Flood Precast

 

假設梯級數目與闊度不變,僅為每一級加高 (加上高度相同) 而去提升整條樓梯的高度 (即僅提升光度) ,這並不會影響色容量,相反,更會導致色環 (到一級級顏色) 或色調分離/跳階 (明顯欠缺連貫性),故此,要提升樓梯的整體高度,還必須增加梯級數目才能避免失真。

 

若然只擴闊樓梯的闊度 (色域),樓梯高度及梯級數目保持不變,換句話說,每一級色階的變化會增加,拓展了色域,但不會增加色容量。若然你只增加梯級數目 (bit rate),樓梯高度與闊度不變,色與色之間的變化會比較自然,但不會增加色容量。若然你同時提升樓梯的整體高度及闊度,色容量也會隨之提升,而梯級數目,即 bit rate 則保持不變。換句話說,只有 bit rate 是不會影響色容量。

 

▲ 圖片來源:Reference Home Theater

 

為什麼我們要認識「色容量」呢?

因為,在 HDR/Dolby Vision 的世界中,它將會成為量度色準最重要的工具。我們不應被「動態範圍」誤導,我們不僅需要更光,同時需要維持色飽和度,包括光位與暗位。

說穿了,我們確實並不需要一台可以輸出極高亮度的顯示器,而是在不同光度之下,能呈現出豐富色飽和度的顯示器,包括光位及暗位。在測量方面,SDR 以往量度色域只用8點 (黑、白、紅、綠、藍、青、洋紅、黃),在量度上仍未包括光度,「色容量」系統的量度點可以增加至 140 點,準繩度更高。由於變數更大,也就意味著同一品牌、同一型號的電視機可能出現的誤差更大。另一方面,業界也必須要為「色容量」製定一套量度標準,比較自然更加公平!

筆者也意想不到,在 RTINGS 網站新一輪測試中,「色容量」得分最高的是 Samsung Q7F QLED TV,然後是 Q9F 系列。不過,加入其他觀賞因素後,觀看 SDR 電影與 HDR 電影得分最高的,卻是 LG C6 及 C7 系列!

 

珍納

有說,喜歡電影的人,是喜歡逃避現實的人…….有靚畫面,有靚聲音,藉好音樂逃避現實,不亦樂乎!對嗎?