深入理解 sRGB\Adobe RGB\NTSC\DCI-P3\REC.2020\ProPhoto RGB 色域

    CIE

    有關于色彩顯示的解釋，需要提到國際照明委員會（International Commission on Illumination，法語：Commission Internationale de l´Eclairage，采用法語簡稱為 CIE），CIE 是一個有關光學、照明、顏色和色度空間科學領域的國際權威組織，成立于 1913 年，其總部位于奧地利維也納。

    以下是 CIE 1931 色彩空間色度圖，有關于 P3、sRGB 或 NTSC 還是 AdobeRGB，都是經過這個色度圖來比較自己的色域。圖的外側曲線邊界是光譜（或單色）光軌跡，波長用納米標記。注意描繪的顏色依賴于顯示這個圖象的設備的色彩空間，沒有設備能有足夠大色域來在所有位置上提供精確的色度表現(xiàn)。

    以下是 CIE RGB 原色的色域和原色在 CIE 1931 xy 色度圖上的位置。

    P3

    DCI-P3, 或 DCI/P3, 美國電影行業(yè)推出的一種廣色域標準，是目前數(shù)位電影回放設備的色彩標準之一。DCI 是數(shù)位電影聯(lián)合 [Digital Cinema Initiatives] 的縮寫，主要由包括 MGM、Disney、Universal、Warner、20th Century Fox 和 SPE 等多家美國的影業(yè)巨頭于 2002 年組織成立。

    在 CIE 1931 xy 色彩空間中，DCI-P3 色彩空間覆蓋了 45.5% 的全色域和 86.9% 的常見色域，在 CIE 1976 u’v’ 色度圖覆蓋率分別是 41.7% 和 85.5%。 藍色原色與 sRGB 和 Adobe RGB 相同; 紅色原色是波長 615 納米單色光源。DCI-P3 由數(shù)字電影倡導聯(lián)盟 (DCI) 組織定義電影電視工程師協(xié)會 (SMPTE) 在 SMPTE EG 432-1 和 SMPTE RP 431-2 中發(fā)布。作為實施 2020 倡議的一個步驟，預計將于 2020 在電視系統(tǒng)和家庭影院領域獲得更廣泛的采用。

    DCI-P3 是一種應用于數(shù)字影院的色域，相對于 AdobeRGB 來說，它沒有覆蓋太多 CIE 色域，但是它可以更好地滿足人類視覺的體驗，并且可以滿足電影中全部色彩要求，也就是說，DCI-P3 是一款更加注重于視覺沖擊，而不是色彩全面性的色域。并且相對其他色彩標準，它擁有更廣闊的紅色/綠色系色彩范圍。

    sRGB

    sRGB 色彩空間（標準紅綠藍色彩空間）是惠普與微軟于 1996 年一起開發(fā)的用于顯示器、打印機以及因特網的一種標準 RGB 色彩空間。這種標準得到了 W3C、Exif、英特爾、Pantone、Corel 以及其它許多業(yè)界廠商的支持，在 GIMP 這樣的開放源代碼軟件也支持這種標準，另外一些專有的或者象 SVG 這樣的開放圖形文件格式中也有應用。

    sRGB 定義了紅色、綠色與藍色三原色的顏色，即在其它兩種顏色值都為零時該顏色的最大值。在 CIE xy 顏色坐標系中紅色位于 [0.6400, 0.3300]、綠色位于 [0.3000, 0.6000]、藍色位于 [0.1500, 0.0600]、白色是位于 [0.3127,0.3290] 的 D65。sRGB 是一款最早期的色域標準之一，它是由當時的微軟與惠普共同制訂而成，并且受到當時多家業(yè)界大廠的支持，但是由于這套色彩標準制定的時間太早，很多技術和概念都不成熟，所以他只有當時 CIE 色域標準的 30%，并且色彩還原度不高，而且它的綠色覆蓋率極低。也是因為這樣，它對顯示器的要求不高，所以現(xiàn)在市面上大多數(shù)顯示器都能達到 sRGB100%。

    YIQ (NTSC)

    YIQ 是 NTSC 彩色電視系統(tǒng)使用的色彩空間，主要在北美和中美洲以及日本使用。 I 代表同相，而 Q 代表正交，指的是正交幅度調制中使用的分量�，F(xiàn)在，某些形式的 NTSC 使用 YUV 顏色空間，其他系統(tǒng)（例如 PAL）也使用它。NTSC 色彩標準誕生于美國國家電視標準委員會，它被用來測試電視屏幕所能覆蓋的色彩范圍，雖然也有那它測試電腦顯示器的，但是相對來講并不標準，所以它到后期一般只是用來對電視的屏幕進行評定而不是電腦屏幕。

    Y 分量代表亮度信息，并且是黑白電視接收機使用的唯一分量。I 和 Q 代表色度信息。在 YUV 中，可以將 U 和 V 分量視為顏色空間內的 X 和 Y 坐標。I 和 Q 可以看作是同一張圖上的第二對軸，旋轉了 33°；因此，IQ 和 UV 代表同一平面上的不同坐標系。

    YIQ 系統(tǒng)旨在利用人類的色彩響應特性。眼睛對橙藍色（I）范圍的變化比對紫色綠色范圍（Q）更為敏感，因此 Q 所需的帶寬比 I 少。廣播 NTSC 將 I 限制為 1.3 MHz，將 Q 限制為 0.4 MHz 。I 和 Q 頻率交織到 4 MHz Y 信號中，從而使整個信號的帶寬降至 4.2 MHz。在 YUV 系統(tǒng)中，由于 U 和 V 都包含橙藍色范圍內的信息，因此兩個組件都必須具有與 I 相同的帶寬，以實現(xiàn)相似的色彩保真度。

    Adobe RGB

    Adobe RGB 色彩空間是一種由 Adobe Systems 于 1998 年開發(fā)的色彩空間。開發(fā)的目的是為了盡可能在 CMYK 彩色印刷中利用計算機顯示器等設備的 RGB 顏色模式上囊括更多的顏色。Adobe RGB 色彩空間粗略包括了 50% 的 Lab 色彩空間中的可視色彩，主要在青綠色（cyan-green）色系上有所提升。

    AdobeRGB 色彩標準是由 AdobeSystem 制定出來的，它可以說是 sRGB 的升級版，因為它主要解決了印刷與電腦顯示器顯現(xiàn)顏色不同的問題，并且提高了在青綠色系上的顯示，也正因為如此，它占據 CIE 色彩標準的比率達 50% 之多。所以這個色彩標準經常被設計工程師、繪圖人員采用。

    ProPhoto RGB

    ProPhoto RGB 色彩空間，也被稱為 ROMM RGB 色彩空間（Reference Output Medium Metric RGB Color Space），該色彩空間由 Kodak 專為攝影輸出而所開發(fā)設計，相較一般的 RGB 色彩空間來說，該色彩空間所提供的色域十分寬裕，甚至包含 CIE Lab 色彩空間中 90% 以上的表面色彩和 1980 年 Pointer 所記錄的可能出現(xiàn)的 100% 的表面色彩。該色域的表現(xiàn)范圍甚至較寬色域 RGB 色彩空間還要大。ProPhoto RGB 色域也被用于非線性相關色階操作最小色調而使用。不過這種色彩空間的缺點之一是該色彩空間包含有大約 13% 的通常不存在色彩。

    以下是 CIE 1931 xy 中各個色彩空間的對比（主要呈現(xiàn)較舊的 Adobe RGB、sRGB、SWOP CMYK）。

    以下是 CIE 1931 xy 中各個色彩空間的對比（主要呈現(xiàn)較新的 DCI-P3、REC.2020、ProPhoto RGB）。

    目前市場上主要使用 NTSC 和 sRGB 做方案規(guī)范，以下即是常見的一些說明：

    1.sRGB 達到 100% 的話，NTSC 近似達到 72%，但是 NTSC 并不能完全覆蓋 sRGB，一般 100%sRGB=72%NTSC，較好的為 78%NTSC；

    2. 若顯示器達到 sRGB 的 100%，那么它的意思是這個顯示器的色域覆蓋了 sRGB 色彩空間的全部。

    3.（1）達到 100%sRGB/72%NTSC 以上色域的屏幕，屬于不錯的屏幕；

    （2）達到 90%AdobeRGB/90%NTSC 以上的屏幕，屬于非常優(yōu)秀的屏幕；

    （3）如果一個屏幕的色域只有 65%sRGB 或者 45%NTSC 的話，那這個屏幕只用普通使用。

    附：CMYK

    印刷四分色模式（CMYK）是彩色印刷時采用的一種套色模式，利用色料的三原色混色原理，加上黑色油墨，共計四種顏色混合疊加，形成所謂 “全彩印刷”。四種標準顏色是：

    C：Cyan ＝ 青色，常被誤稱為 “天藍色” 或 “湛藍”

    M：Magenta ＝ 洋紅色，又稱為 “品紅色”

    Y：Yellow ＝ 黃色

    K：blacK ＝ 黑色，雖然有文獻解釋說這里的 K 應該是 Key Color（定位套版色），但其實是和制版時所用的定位套版觀念混淆而有此一說。此處縮寫使用最后一個字母 K 而非開頭的 B，是因為在整體色彩學中已經將 B 給了 RGB 的 Blue 藍色。