Co je barevný gamut?

BenQ Color Technology Lab
2019/08/20

Definice pojmu barevný gamut

Barevný gamut je definován jako rozsah barev, který je konkrétní zařízení schopno zobrazovat nebo zaznamenávat. Obvykle se zobrazuje jako uzavřená oblast primárních barev v diagramu chromatičnosti, který je pro konkrétní zařízení sestaven. Například primárními barvami monitoru jsou červená, zelená a modrá; barevný gamut monitoru je proto zobrazován jako trojúhelníková oblast uzavřená barevnými souřadnicemi příslušejícími červené, zelené a modré barvě monitoru. Diagram chromatičnosti s rozdílnými barevnými gamuty je znázorněn na obrázku 1.

Barevný gamut v souřadnicích xy systému CIE 1931

Obrázek 1: Různé barevné gamuty vykreslené v diagramu chromatičnosti CIE 1931

 

Jedním z velmi důležitých aspektů souvisejících s barevným gamutem je to, že barevný gamut je trojrozměrný, nikoli dvojrozměrný. Je tomu tak proto, že popisujeme-li barvu, bude tato obvykle sestávat ze tří složek: barevného tónu, sytosti a jasu. Jelikož je barevný gamut souborem barev, je logické, že jej lze popisovat také prostřednictvím barevného tónu, sytosti a jasu. Jestliže tedy vykreslujeme barevný gamut, výsledkem by měl být trojrozměrný graf, jaký je znázorněn na obrázku 2. Vykreslování trojrozměrného grafu však nikdy není snadný úkol, a to ani v dnešní době. Následkem toho se ke znázornění barevného gamutu často používá dvojrozměrný graf, jaký je znázorněn na obrázku 1. Chybějícím rozměrem je v něm jas, který je kolmý k obrazovce nebo papíru.

Figure 2: Three-Dimensional Representation of Color Gamut

 

Nejčastěji používané standardy pro barevný gamut

Nejznámějším barevným gamutem by mohl být formát „NTSC“ (zavedený v roce 1953 organizací FCC), nejedná se však o standardní barevný gamut. Skutečný standardní barevný gamut je „sRGB“, který je standardizován organizací IEC od roku 1999. Důvodem pro standardizaci barevného gamutu byla snaha o prosazení snazšího způsobu reprodukce barev. Pokud by všechna barevná zařízení, včetně digitálních kamer, skenerů, monitorů, tiskáren, projektorů atd., dokázala reprodukovat barevný gamut sRGB správným způsobem, obrazy by byly mohly být těmito barevnými zařízeními reprodukovány s maximální podobností. Tento úkaz je důsledkem skutečnosti, že barevná zařízení mají stejnou schopnost (samozřejmě za předpokladu provedení řádné kalibrace) zaznamenávat, zobrazovat nebo tisknout stejný rozsah barev, což znamená u téhož obrazu bude dosahováno omezení odchylek mezi barvami reprodukovanými různými zařízeními. Takto by tedy bylo možno dosahovat vysoké věrnosti barev nebo řízené reprodukce barev. Tato koncepce je uplatňována rovněž při reprodukování barev obsažených v gamutu.

Aby však byla vysoká věrnost barev nebo řízená reprodukce barev skutečně dosažitelná, musí existovat přesná shoda mezi souřadnicemi barev R, G, B v diagramu chromatičnosti. Každá dvojice barevných souřadnic určuje odlišnou neboli jedinečnou barvu. Například (x, y) = (0,64, 0,30) není rovno (x, y) = (0,63, 0,29), a to i přesto, že číselné hodnoty si jsou vzájemně velmi blízké. V průmyslovém odvětví výroby zobrazovacích zařízení existuje také další mylná informace. Někteří výrobci panelů nebo některé značky displejů totiž uvádějí své monitory na trh s označením „72% NTSC“, které má udávat, že s ohledem na barevný gamut jsou tato zařízení „kompatibilní se standardem sRGB“. Ve skutečnosti tomu tak naneštěstí není. Pro každý barevný gamut můžeme převzít souřadnice barev z Tabulky 1 a vypočítat plochu tohoto barevného gamutu. Pomocí tohoto výpočtu pak zjistíme, že poměr ploch mezi sRGB a NTSC je 0,72 ku 1. Zde tedy má původ mylná úvaha, podle které existuje shoda mezi 72% NTSC a sRGB. Správný výklad zní, že „počet barev, které je možno reprodukovat prostřednictvím sRGB, je stejný, jako počet barev odpovídající 72% NTSC, avšak reprodukovanými barvami nemusí nezbytně být tytéž barvy“. Je tomu tak proto, že jediným omezením u standardu 72% je poměr ploch, přičemž neexistují žádné informace o souřadnicích barev R, G a B. Proto tedy nelze tvrdit, že barevný gamut 72% NTSC je shodný s barevným gamutem sRGB. Při porovnávání dvou barevných gamutů má proto smysl hovořit pouze o „míře vzájemného překrytí“. Možný příklad je znázorněn na Obrázku 3. Oba barevné gamuty, které jsou znázorněny na levé straně, sice mají stejný poměr ploch, neexistuje však mezi nimi 100% vzájemné překrytí. Na pravé straně se s rozsahem sRGB překrývá pouze určitý podíl barevného gamutu monitoru, který nečiní 100 %. Je tedy zřejmé, že tento konkrétní monitor nedokáže reprodukovat 100 % rozsahu sRGB, pokud jde o barvy.

Barevné gamuty a související souřadnice barev R, G a B

Color Gamut

 

1931 x-coordinate

1931 y-coordinate

Color Gamut

NTSC

 

R

1931 x-coordinate

0.67

1931 y-coordinate

0.33

Color Gamut

G

 

0.21

1931 x-coordinate

0.71

Color Gamut

B

 

0.14

1931 x-coordinate

0.08

Color Gamut

sRGB

 

R

1931 x-coordinate

0.64

1931 y-coordinate

0.33

Color Gamut

G

 

0.30

1931 x-coordinate

0.60

Color Gamut

B

 

0.15

1931 x-coordinate

0.06

Color Gamut

AdobeRGB

 

R

1931 x-coordinate

0.64

1931 y-coordinate

0.33

Color Gamut

G

 

0.21

1931 x-coordinate

0.71

Color Gamut

B

 

0.15

1931 x-coordinate

0.06

Color Gamut

DCI-P3

 

R

1931 x-coordinate

0.680

1931 y-coordinate

0.320

Color Gamut

G

 

0.265

1931 x-coordinate

0.690

Color Gamut

B

 

0.150

1931 x-coordinate

0.060

Color Gamut

Rec. 2020

 

R

1931 x-coordinate

0.708

1931 y-coordinate

0.292

Color Gamut

G

 

0.170

1931 x-coordinate

0.797

Color Gamut

B

 

0.131

1931 x-coordinate

0.046

Obrázek 3: Příklad dvou barevných gamutů, které mají stejný poměr ploch, avšak vzájemně se nepřekrývají

 

Samozřejmě existuje mnohem více barevných gamutů než pouze NTSC a sRGB. Například AdobeRGB, DCI-P3, EBU, AppleRGB atd. Všechny mají své vlastní souřadnice barev R, G a B a související specifikaci bílých bodů a jasu, a samozřejmě také svoji vlastní oblast použití. Například standard AdobeRGB je určen k použití v odvětví umělecké grafiky, zejména pro tiskové účely, standard DCI-P3 se používá hlavně v oblasti digitálního kina a standard EBU používají evropští poskytovatelé televizního vysílání. Rec. 2020 je pak nově vyvinutý standard, který je určen pro budoucí použití ve všech zařízeních a který umožňuje zobrazování téměř všech barev, které lidský zrak dokáže vnímat.

Který barevný gamut bych si měl zvolit?

Výběr barevného gamutu je ve skutečnosti závislý na vašem pracovním postupu a na vašich požadavcích. Pokud pracujete převážně s fotografiemi a vašim konečným výstupem mají být výtisky, nejvhodnější volbou barevného gamutu pro váš pracovní postup může být standard „AdobeRGB“. Jsou-li vaším výstupem online album nebo fotografie sdílené prostřednictvím služby Facebook, doporučuje se provádět editaci těchto fotografií za použití barevného gamutu „AdobeRGB“, čímž je umožněno zachování většiny barev, a následně provádět konverzi do standardu „sRGB“, který je vhodnější pro umísťování fotografií v online prostředí. Jelikož v současnosti podporují internetové prohlížeče pouze standard „sRGB“ jako jediný barevný gamut, je jakýkoli barevný gamut, který má větší rozsah než sRGB, považován za „široký barevný gamut“ a nebude správně zpracováván. Pokud tedy svoji fotografie upravujete nebo vylepšujete za použití barevného gamutu „AdobeRGB“, mohou tyto fotografie po odeslání získat vybledlý vzhled s nedostatečnou sytostí barev. Osvědčený postup, pomocí kterého se lze této katastrofě vyhnout, proto spočívá v uvedeném převádění fotografií do standardu „sRGB“ před jejich umístěním do online prostředí.

Pokud pracujete s videozáznamy, je nejnovějším trendem přechod od standardu „Rec. 709“ ke standardu „DCI-P3“ nebo „Display P3“. „DCI“ přitom znamená Digital Cinema Initiative a P3 se vztahuje k množině podmínek, za kterých se uskutečňuje sledování obrazu. Moderní kina již dokáží plně reprodukovat živě působící barevný gamut za použití digitálních kinematografických projekčních systémů. Bílý bod standardu DCI-P3 však byl zvolen tak, aby se zobrazoval jako nazelenale bílý, což souvisí s promítacím systémem. Společnosti Apple, YouTube, Netflix a další poskytovatelé videoobsahu převzali barevný gamut, který je podobný jako DCI-P3, avšak využili standard D65 jako barevný bod a takto vzniklou kombinaci nazvali „Display P3“. Neutrální bílá nachází u většiny monitorů i televizních přijímačů příznivější přijetí, přičemž postupně získává oblibu i v odvětví následné výroby videozáznamu.

Shrnutí

V tomto článku jsme se seznámili definicí barevného gamutu a dozvěděli jsme se, co znázorňuje diagram chromatičnosti. Barevný gamut by měl být znázorňován v trojrozměrném grafu, pro snadnější znázornění se však používá redukovaný dvojrozměrný graf. Hovořili jsme také o důvodu standardizace barevného gamutu, tedy o standardu sRGB, a to v souvislosti s potřebou usnadnění dosahování shody barev spadajících do gamutu mezi různými zařízeními pro zpracování a reprodukci barevného obrazu. Dále bylo pojednáno také o mylné úvaze spočívající v tom, že barevný prostor 72% NTSC je shodný s barevným prostorem sRGB, přičemž bylo objasněno, proč tato úvaha není správná. Vzájemná shoda poměrů ploch barevných gamutů nemusí nezbytně zaručovat schopnost dosahovat stejného podání obrazu. Namísto toho by se při porovnávání dvou barevných gamutů měla posuzovat míra jejich vzájemného překrytí. Seznámili jsme se tedy s rozdílnými barevnými gamuty a se způsoby jejich použití. Dozvěděli jsme se také, jak je třeba postupovat při výběru správného barevného gamutu, má-li být zachována neměnnost barev při odesílání fotografií za účelem jejich online sdílení.

Pomohl Vám tento článek?

Ano Ne

Přihlaste se k odběru novinek

Sledujte informace o našich produktech, chystaných novinkách a exkluzivních výhodách.

Přihlaste se k odběru
TOP