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新一代顯示霸主之必經考驗:xvYCC標準

來源:IT168 更新日期:2006-05-30 作者:Apple
    xvYCC是一種新的影像規格,可以表現比現有電視畫面的顏色范圍更大的色域,它由日本私營電子廠商組成的JEITA(電子信息技術產業協會)在2005年提交給IEC(國際電氣標準會議)的新技術標準,在2005年9月獲得批準,2006年1月17日作為國際規格IEC 61966-2-4發布。

    高顯示能力一直是影像產品所追求的目標,由于直接的感受對象是人類的眼睛,這樣的表現水準,也就不斷受到嚴格的評斷,因為一個小小的誤差或失誤,敏感的眼睛非常容易察覺出來,并且感受到不適,進而對這項產品出現厭惡的感覺。多年前,‘皮卡丘現象’就是一個相當有名的案例,因為受傷害的對象是兒童,使得這個新聞更備受重視。

三菱52英寸背投電視,達到xvYCC的標準

    對于整體的系統來說,這只不過是在低亮度差的畫面出現閃爍的現象,也就是畫面明暗差不大的情況下閃爍重復,但是對于觀賞的兒童就帶來包括身體不適、近視、VDT(視頻終端)綜合癥、光感受性發作和影像眩暈等等的現象。使得ITC不得不強制規范,在明暗差為20cd/m2狀況下,畫面不得產生閃爍的現象。

sRGB的范圍,對未來的視頻太過狹窄

    這個例證可以發現,色彩及畫面的品質對于視覺感受是相當直接的,所以如何達到讓視覺感受是在最愉快的狀態,這是很重要的一點。尤其以顯示色域來說,過去sRGB的范圍對于未來的視頻是太過于狹窄,無法滿足在HDTV環境下所追求的表現,所以,根據靜態畫面sYCC所衍生新一代的動態畫面標準-xvYCC,就成了備受注目的顏色規范。

索尼82英寸液晶電視,達到xvYCC的標準

    未來,顯示產品將陸續會以xvYCC作為基本的色彩顯示能力,而如何達到符合xvYCC的規范,也就成為顯示設備企業這一階段開始努力的目標。解決了因為背光光源所困住的色域瓶頸后,顯示設備的色彩表現能力,幾乎可以用一躍千里的進步速度來形容。

    由于技術的原因,過去顯示能力大多僅達到‘Munsell Color Cascade’定義的55%左右,而年初所包括索尼所發表的液晶電視,及三菱的背投影電視,都宣稱能就達到100%‘Munsell Color Cascade’色域,也就是能夠達到 xvYCC的標準。

    索尼在2006年初發表了全球第一部符合xvYCC規范的82英寸液晶電視,當然這是利用RGB三色LED作為背光光源,并且配合高端影像控制電路而完成的,達到HDTV的1920像素*1080像素高精細影像顯示能力。

    而在2006年2月,三菱電機也宣布推出利用半導體激光作為燈源的52英寸背投電視,三菱電機利用激光光源和DLP完成背投電視。在光機引擎上三色的激光光源分別通過光纖,傳送到光機引擎上,再利用導向光纖的多重反射,對光波進行干擾,降低了因為激光所出現的光干涉,所產生斑點。同樣的,色彩顯示能力上面,也可以完全支援xvYCC影像規格,使整體畫面顏色表現更為銳利。

以LED作為背光光源達到xvYCC色域

    這兩款產品都有一個共通之處就是都以LED作為背光光源,在克服先天背光光源的限制后,達到更高端的色彩顯示,那就將成為顯示設備的標準配備。事實上,讓影像產品超越目前sRGB的范圍,而完全符合更寬廣色域的xvYCC標準,這已經是一項未來的研發壓力。

    xvYCC所定義的色彩顯示(a wider color reproduction)是目前色域范圍約1.8倍,這樣的色彩表現已經相當接近人類所能辨識的各種色彩。

SRGB已無法滿足HDTV環境下色彩的表現

    目前,大多影像廣播內容的顏色范圍多考慮到CRT電視的色再現性,以sRGB(ITU-R BT.709)規格作為基礎。但是這有一些問題存在,因為即使市場上出現色表現能力比sRGB大范圍的顯示產品,那么就會因為這樣的限制,使得影像廣播內容只能達到sRGB的范圍,那么這些高端產品的色彩顯示特性就無法得以充分的發揮。

左側正常圖像,右側xvYCC圖像

    因為市場上銷售的彩色影像設備大多是以RGB作為色彩表現,由于這些產品是以CRT屏幕所能呈現的色域范圍下去設計出來的,所以,為了能夠讓整個周邊資訊產品能夠有一致性的色彩表現,于是便以電腦多媒體應用領域為中心,制定了一種新的RGB色彩空間(Default RGB Colour Space),也就是所謂的sRGB(standard RGB)來當作資訊產品的標準色彩空間。

    這項標準在1996年,由HP和Microsoft共同提出,然后送交國際電氣標準會議(IEC)審議,并且經過討論及投票認定,將sRGB定義成一個色彩標準,而隨后在1999年10月sRGB則成為一項國際性的標準,并在sRGB規格中,定義了顏色的標準條件及以編解碼交換模式。

JEITA著手制定次世代色域標準xvYCC

    為了要打破這樣的狀況,日本電子情報產業協會(JEITA)的Color Management標準化團體,便開始討論色再現性范圍更寬廣的新一代色域標準‘xvYCC’。

    xvYCC的特色是,在HDTV的條件下,因為要確保與sRGB的相容性,所以采用了ITU-R BT.709色域,來規范更寬廣的色域空間,而能夠讓目前包括電視等等的影像輸出產品,都能夠即使接受到xvYCC規格的影像內容,也可無誤的依照sRGB色域定義顯示影片顏色。

    sRGB是利用0--1的范圍內來表現色彩,而xvYCC的表現能力,可以達到正負1的范圍,超過了原先定義的色彩范圍。日本電子情報產業協會在2005年將xvYCC規格提交給了IEC。IEC的投票工作已經結束,并且2005年9月獲得通過認可,2006年1月17日IEC發布xvYCC為國際色彩規格。

    xvYCC規格包含了現階段尚未使用的信號級別(顏色信號Cb, Cr的1-16和240-254級),在加入了這些級別后,不僅可達到擴大色域的目標,還能確保與目前EBU和sRGB等標準的一致相容性。

xvYCC達到了100%色再現性能力

    xvYCC可達到‘Munsell Color Cascade’中所規定的色彩實現了100%的再現,色域擴大到了原來的約1.8倍。而原來廣泛應用的廣播信號格式‘BT709’色彩再現只有‘Munsell Color Cascade’的55%。

    特別是綠色、黃色和紅色的再現范圍明顯增大。符合這一標準的顯示器、攝錄影機等等產品所展現出來的色彩水準,相當接近人類眼睛所能辨識的極限范圍,也就是說,利用在經過符合xvYCC色彩范圍的攝錄影機所拍制的影像,將影片利用符合xvYCC的顯示器播放,放映出來的動畫色彩,均能達到色彩再現性的目地,例如嬌艷欲滴的紅色玫瑰、或者是青翠無比的晨間竹林,消費者都能在畫面中感受出來真實感。

    這種‘xvYCC’標準以更大的色彩范圍實現了真正自然和高解析度的影像畫面,這是向著顯示新紀元邁出的又一步。

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