Centrum wiedzy BenQ

Dlaczego kolory nie wyglądają tak samo na różnych urządzeniach?

2018/05/15

Powszechnie panuje błędne przekonanie, że wszystkie urządzenia elektroniczne powinny wyświetlać te same kolory, szczególnie w przypadku urządzeń tej samej marki czy tego samego modelu. Często jednak tak nie jest. Czy zastanawiałeś(-aś) się, co sprawia, że obraz wygląda inaczej?

Powszechnie panuje błędne przekonanie, że wszystkie urządzenia elektroniczne powinny wyświetlać te same kolory, szczególnie w przypadku urządzeń tej samej marki czy tego samego modelu. Często jednak tak nie jest. Można to zilustrować prostym eksperymentem: gdy umieszczasz ten sam obraz na dwóch monitorach obok siebie, masz co najmniej 95% szans, że obrazy nie wyglądają tak samo i prawdopodobnie znajdziesz się w sytuacji, jak pokazano na rysunku 1. Monitory nie muszą być tej samej marki i tego samego modelu, ale w celach ilustracyjnych użyliśmy czterech identycznych obrazów monitora.

Różne kolory na tego samego rodzaju urządzeniach

Rysunek 1: Różne kolory na tego samego typu urządzeniu

Innym miejscem, w którym można zaobserwować to zjawisko, jest zakup nowego telewizora. Większość ludzi odwiedza duży sklep elektroniczny i wybiera pomiędzy telewizorami na wystawie. Następnie decydujesz się na jeden ze względu na jakość kolorów lub obrazu (lub cenę), które wydają się najbardziej atrakcyjne. Łatwo jest wizualnie wskazać, który wyświetlacz został ulepszony przez każdego producenta, aby zapewnić to, co ich zdaniem jest najlepszą jakością obrazu. Ta sama zasada dotyczy również monitorów, projektorów, drukarek i wielu innych urządzeń. Ale mimo obrazu pochodzącego z tego samego źródła (transmisja produkowana w sklepie lub na wbudowanym wyświetlaczu telewizyjnym) bierzesz pod uwagę to, co rzeczywiście powoduje, że obraz wygląda inaczej?

Poza tym, że producent lub sklep dostosowują ustawienia kolorów, istnieją dwa główne powody, dla których kolory odtwarzane na różnych urządzeniach wyglądają zupełnie inaczej: Pierwszym powodem jest to, że teoria mieszania kolorów w każdym urządzeniu jest inna, a drugim powodem jest głównie zmienność produkcji masowej.

Rysunek 2: (a) Stosowanie kolorowego światła RGB do mieszania kolorów / (b) Stosowanie barwników CMY do mieszania kolorów.

Najpierw porozmawiamy o teorii mieszania kolorów. Istnieją dwa sposoby mieszania kolorów. Jeden z nich wykorzystuje kolorowe światło, a drugi używa barwników. Rysunek 2a ilustruje używanie światła czerwonego, zielonego i niebieskiego do mieszania kolorów i rysunek 2b ilustruje zastosowanie barwników cyjan, magenta i żółty. Na rysunku 2a po dodaniu światła czerwonego, zielonego i niebieskiego zobaczysz światło białe. Po dodaniu światła czerwonego i zielonego widoczne będzie światło żółte, a po dodaniu światła czerwonego i niebieskiego widoczne będzie światło magenta.

Mówiąc o tych schematach kolorystycznych, często odwołujemy się do cyjanu, magenty i żółtego (rysunek 2b) jako „kolory podstawowe” oraz czerwonego, zielonego i niebieskiego (rysunek 2a) jako „kolory pochodne”. Ponieważ kolory powstają przez wytwarzanie odbicia podłoża białego przy użyciu filtrowanego nośnika świetlnego, ta metoda mieszania kolorów jest określana mianem „subtraktywnego mieszania barw”. Z drugiej strony, ponieważ kolor biały można utworzyć przez dodanie światła czerwonego, zielonego i niebieskiego, nazywamy tę metodę „addytywnym mieszaniem barw”.

Różnica polega na tym, że jeśli chcemy użyć barwników lub tuszy do tworzenia kolorów za pomocą „addytywnego mieszania barw”, musimy nałożyć barwniki lub tusze na podłoże, takie jak papier lub płótno. Uznaj kolor biały na rysunku 2b jako kolor biały z papieru lub płótna. Na tych powierzchniach podczas mieszania barwników cyjan i magenta zobaczysz kolor niebieski, podczas mieszania barwników magenty i żółtego pojawi się kolor czerwony. Gdy wymieszasz wszystkie trzy barwniki: cyjan, magenta i żółty teoretycznie otrzymasz kolor czarny.

Rysunek 3: Addytywny system kolorów

Rysunek 4: Subtraktywny system kolorów

​Podczas odtwarzania obrazów cyfrowych, takiego jak wyświetlanie obrazów na monitorach lub projektorach, często stosuje się metodę „addytywnego mieszania kolorów”, jak przedstawiono na rysunku 3. Podczas odtwarzania fizycznych kopii obrazów, jak przy użyciu drukarki do drukowania obrazu, stosuje się metodę „substraktywnego mieszania barw”, jak przedstawiono na rysunku 4. Łatwo zauważyć, że kolory podrzędne w addytywnym i subtraktywnym systemie kolorów są dokładnie przeciwległe. To samo dotyczy tworzenia zarówno bieli, jak i czerni w obu systemach. W związku z tym możemy spodziewać się, że kolory utworzone na monitorach lub projektorach będą różnić się od kolorów na drukowanych nośnikach ze względu na różnicę w sposobie mieszania kolorów.

Drugim powodem, dla którego widzimy zmiany w kolorach produkowanych na różnych urządzeniach, jest zróżnicowanie w produkcji masowej. Istnieją różne metody wytwarzania tych kolorów. Na rysunku 5 wyjaśnimy, jak używać często produkowanego monitora.

Rysunek 5: Główne elementy panelu LCD

Rysunek 5 przedstawia główne elementy wewnątrz panelu monitora. Istnieje co najmniej 10 różnych warstw elementów, aby utworzyć pojedynczy fragment panelu. Główne elementy, które najczęściej wpływają na kolory są następujące:

1. Podświetlenie

2. Polaryzator

3. Podłoże tranzystora cienkowarstwowego

4. Ciekły kryształ (LC)

5. Układ filtrów kolorów

6. Podłoże filtrów kolorów

Ze względu na proces produkcji i wytwarzania, można spodziewać się niewielkich różnic w metodach produkcji masowej dla każdej warstwy elementów. Różnica ta wynosi zazwyczaj około 5% na element, aby można go było szybko wyprodukować i rozsądnie wycenić. Załóżmy, że zwiększamy zmienność kontroli jakości do 2% dla każdego użytego elementu. Dzięki 10 warstwom elementów, zmienność panelu może z łatwością zwiększyć się do 15% ~ 20%. W związku z tym, gdy fabryka używa paneli bezpośrednio bez regulacji lub kalibracji, kolory na pewno będą się bardzo różnić w zależności od jednostki. Jest to typowy przypadek dla monitorów, projektorów, telewizorów, a nawet drukarek.

W tym artykule poznaliśmy trzy powody, dla których kolory wyglądają inaczej na różnych urządzeniach. Pierwszym powodem jest to, że każdy producent ma swoje własne preferencje w zakresie balansu kolorów. Drugi powód to podstawowa teoria mieszania kolorów różna w różnych mediach. A ostatni z nich to zróżnicowanie produkcji masowej. Teraz, gdy możemy przypisać konkretne przyczyny tego zjawiska, w następnym artykule omówimy, co możemy zrobić, aby kolory wyglądały tak samo na różnych urządzeniach.

TOP