BenQ Knowledge Center

Varför ser inte färgerna likadana ut på olika enheter?

2018/05/15

Det är en vanlig missuppfattning att all elektronik bör visa samma färger, särskilt enheter av samma märke och modell. Men ofta är detta inte fallet. Har du funderat på vad som faktiskt orsakar att bilden ser olika ut?

Det är en vanlig missuppfattning att all elektronik bör visa samma färger, särskilt enheter av samma märke och modell. Men ofta är detta inte fallet. Detta illustreras med ett enkelt experiment: när du visar samma bild på två monitorer sida vid sida kommer bilderna med minst 95 procents sannolikhet inte att se likadana ut, utan situationen kommer att påminna om den som visas i figur 1. Monitorerna behöver inte vara av samma märke och samma modell, men i illustrationssyfte använde vi fyra identiska monitorbilder.

Olika färger på enheter av samma sort

Figur 1: Olika färger på samma typ av enhet

En annan situation där fenomen blir tydligt är när man letar efter en ny TV. De flesta går till en stor elektronikbutik och väljer mellan TV-apparaterna. Sedan väljer man den med de färger eller den bildkvalitet (eller pris) som man tycker är mest tilltalande. Det är lätt att med blotta ögat se vilken skärm som har förbättrats av varje tillverkare för att leverera vad de anser vara den bästa bildkvaliteten. Samma princip gäller även monitorer, projektorer, skrivare och många andra apparater. Men om bilden kommer från samma källa (sändningen som produceras i butiken eller TV:ns inbyggda visningsvideo), har du då funderat på vad som faktiskt orsakar att bilden ser olika ut?

Förutom att tillverkaren eller affären justerar färginställningarna, finns det ytterligare två huvudorsaker till att färgerna återges väldigt olika på olika enheter: Den första anledningen är att färgblandningsteorin bakom varje typ av enhet skiljer sig åt, och den andra beror huvudsakligen på massproduktion.

Figur 2: (a) Använder RGB-färgat ljus för att blanda färger. / (b) Använder CMY-färgämnen för att blanda färger.

Först ska vi prata om färgblandningsteori. Det finns två sätt att blanda färger. I det ena används färgat ljus och i det andra används färgämnen. Figur 2a illustrerar användning av rött, grönt och blått ljus för att blanda färger, och figur 2b visar användning av färgämnen i cyan, magenta och gult. När man i figur 2a kombinerar rött, grönt och blått ljus ser man vitt ljus. När rött och grönt ljus kombineras ser man gult ljus. Om man däremot kombinerar rött och blått ljus ser man magentafärgat ljus.

När vi talar om dessa färgscheman hänvisar vi ofta cyan, magenta och gult (figur 2b) som ”grundfärger”, och rött, grönt och blått (figur 2a) som ”sekundärfärger”. Eftersom färger skapas genom att ta bort reflektionen av underlagets vita med hjälp av ett filtrerat ljusmedium, kallas denna färgblandningsmetod för ”subtraktiv färgblandning”. Eftersom vitt kan skapas genom att lägga ihop rött, grönt och blått ljus kallar vi den här metoden ”additiv färgblandning”.

Skillnaden är att om vi vill använda färgämnen eller bläck för att skapa färger med ”additiv färgblandning”, så måste vi applicera färgämnen eller bläck på ett underlag, såsom papper eller kanvas. Så betrakta det vita i figur 2b som det vita från papperet eller kanvasduken. På dessa ytor kommer du att se en blå färg när du blandar cyan- och magentafärgade färgämnen, medan du ser en röd färg när du blandar magentafärgade och gula färgämnen. När du blandar alla tre – cyan, magenta och gula färgämnen – så får du teoretiskt sett svart.

Figur 3: Additivt färgsystem

Figur 4: Subtraktivt färgsystem

När vi återger bilder digitalt, såsom vid visning av bilder på monitorer eller projektorer, används ofta den ”additiva färgblandningsmetoden”, som illustreras i figur 3. Vid framställning av fysiska bilder, såsom vid användning av skrivare för att skriva ut en bild, används den ”subtraktiva färgblandningsmetoden”, som illustreras i figur 4. Det är lätt att se att de additiva och subtraktiva sekundärfärgerna är varandras exakta motsatser. Samma princip gäller för att skapa vitt och svart i båda systemen. Därför kan vi förvänta oss att färgerna som skapas från monitorer eller projektorer kommer att skilja sig från färgerna på ett utskrivet medium på, grund av skillnaden i färgblandningsmetod.

Den andra anledningen till att vi ser förändringar i färger som återges på olika enheter är variationer i massproduktionen. Det finns olika metoder för att återge dessa färger. I figur 5 ska vi förklara genom att använda en vanlig monitor som exempel.

Figur 5: Huvudkomponenter i en LCD-panel

Figur 5 illustrerar huvudkomponenterna inuti en monitorpanel. Det finns minst 10 olika skikt med komponenter för att skapa en enda panel. Huvudkomponenterna som oftast påverkar färgerna anges i följande lista:

1. Bakgrundsljus

2. Polarisator

3. TFT-substrat

4. Flytande kristall (LC)

5. Färgfiltermatris

6. Färgfiltersubstrat

På grund av materialet och tillverkningsprocessen kan man förvänta sig små variationer i massproduktionsmetoderna för varje skikt med komponenter. Variationen är vanligtvis omkring 5 procent per komponent för att den ska kunna tillverkas snabbt och till rimlig kostnad. Låt oss anta att vi snävar in kvalitetskontrollvariationen till 2 procent för varje komponent som används. Med 10 skikt med komponenter kan variationen för panelen lätt komma upp i 15~20 procent. När fabriken använder panelerna direkt utan någon justering eller kalibrering kommer färgerna definitivt att skilja sig mycket från en enhet till en annan. Detta är det typiska fallet för monitorer, projektorer, TV-apparater och även skrivare.

Från den här artikeln har vi lärt oss tre anledningar till att färgerna ser olika ut på olika enheter. Den första anledningen är att varje tillverkare har sin egen föredragna färgbalans. Den andra anledningen är att den grundläggande färgblandningsteorin skiljer sig åt för olika medier. Den sista är variationen i massproduktionen. Nu som vi kan koppla fenomenet till några konkreta orsaker ska vi i nästa artikel diskutera vad vi kan göra för att få färgerna att se likadana ut på olika enheter.

TOP