显示器基础知识简单介绍

一个设置即可显著改变颜色: 在液晶显示器上检查色温

在本文中,我们将重点介绍色温,它是画面质量调整的一项基本参数。 色温会显著影响液晶显示器的画面质量,但人们往往只是使用默认设置。 充分理解色温的含义将有助于更好地调整液晶显示器的图像质量。

 

注: 以下是2009年3月30日在ITmedia上发表的日文文章“一个设置即可显著改变颜色:检查液晶显示器上的色温”的翻译。 版权所有 ITmedia公司。保留所有权利。

为什么温度用来形容颜色?

今天,大多数液晶显示器都在OSD菜单中配备了色温调整选项。 由于色温设置会显著影响液晶显示器上的色彩还原,如果用户希望显示适当偏色的图像,必须选择正确的色温。

 

首先,我们将简要说明色温的含义。 色温指的是光的颜色,作为一系列产品色彩平衡的标准指标,包括显示器、摄像机和照明设备。 色温采用绝对温度开尔文 (K) 为单位,而不是用于表示空气和其他物质温度的摄氏度 (C)。 考虑到大家对开尔文不像摄氏度那么熟悉,只要我们记住以下两个基本要点就应该没有问题: 色温的开尔文值越低,白色物体的颜色越偏红;色温越高,则看起来越蓝。

 

下表粗略显示了各种光源的色温,包括阳光。 大家可能已经猜到,低色温是指光偏红,而高色温则意味着光偏蓝。 大多数摄影师在使用数码单反相机拍摄照片时可以将白平衡设置为5000-5500 K。 由于日光的色温为5000-5500 K,将白平衡设置到这个范围有助于拍摄接近眼睛察觉到的色彩还原的照片。

色温
一个色温图表。 色温度降低时,白色变为黄色,然后变为红色。 色温升高时,白色逐渐变为蓝色。 请注意,此图仅仅是为展示色温而做的粗略表示,并非特定条件下色温的准确表示。
色温表

 

由于当物体被加热到高温时,光的颜色和温度之间存在关系,所以用温度来表示颜色。 在这里,我们将简单谈谈色温的技术定义。 首先,假设一个对象可以完全吸收光和热,然后把这些能量辐射出去。 这个对象(一种理想化的对象,而非现实中的对象)是一个黑体,还是完美的散热器。 第二,假设这个黑体在加热时会发射光,而且光的波长和光谱随着黑体的温度而变化。 第三,假设当黑体发射出一种特定颜色的光时的温度也得以确定,以对颜色进行描述。 这就是色温的定义方法。

 

虽然当加热到高温时任何对象都会发射各种频率的光,但光变成某种颜色的温度对于不同的对象也各不相同。 出于这个原因,黑体是一种理想化的对象,用于将发射光的特定颜色与特定的温度相匹配,以生成标准值。 虽然这是一个复杂的话题,详细的解释需要物理和数学知识,但我们并不需要非常深入地去了解它,就能够调整液晶显示器的色温。 如果您有兴趣深入了解,建议您查阅相关的参考书。

液晶显示器的色温

正如通过本部分开头所提到的,目前大多数液晶显示器都允许用户使用OSD菜单来调整色温。 正如我们所说的那样,减小液晶显示器的色温会让整个屏幕越来越偏红,增加色温则会让偏色越来越偏蓝。 用于调节色温的菜单项在不同显示器上也各不相同。 有的要求用户选择“蓝色”和“红色”或“冷”和“暖”;还有的要求用户设定数值,如6500 K或9300 K。

 

如果用于选择色温的选项为“蓝色”和“红色”或“冷”和“暖”,选择“红色”或“暖”以降低色温,选择“蓝色”或“冷”以提高色温。 虽然这些选项更加便于理解眼睛对于白色的感受,因为用户不需要调整具体的开尔文值,但在他们试图将显示器调整到一个特定的色温时会带来不便。

 

当我们调整液晶显示器的画面质量时,能够指定精确的开尔文值会有所帮助。 例如,在大多数艺卓液晶显示器上,用户可以选择约14个级别(从4000到10,000 K每500K为一个区间,以及9300 K)。 如此高的精度业界领先。 其他的一些液晶显示器允许用户按照开尔文值指定色温。 大部分显示器在OSD菜单中的选项要少得多: 例如5000、6500和9300 K。

色温设置
在大多数艺卓液晶显示器上,用户可以在OSD菜单(左图)上以500-K为区间精确调整色温。 使用液晶显示器附带的ScreenManager Pro软件从PC上配置各种显示设置,用户只需移动屏幕上方(右图)滑块的位置,就能很容易地调整色温。

 

理想情况下,由于需要选择对应于各个应用程序和环境的最佳色温,我们应该能够使用开尔文值调整色温。 下面给出了一些主要的实际应用范例。

 

6500的色温是普通PC应用和sRGB的标准。 大多数液晶显示器都在色温选项中提供了6500 K的设置。 如果显示器提供sRGB模式,将其设置为这种模式应该不会出现问题。 在大多数情况下,即使其色温设置采用“蓝色”和“红色”的产品也能在标准模式下被调整到接近6500 K,虽然精度可能有所不足。 一些笔记本电脑的液晶显示器则被设置为较高的色温。

 

在视频成像领域,例如电视,日本广播标准(NTSC-J)的现行标准为9300 K。 这大大高于标准PC环境的6500 K。 电视画面实际上明显偏蓝。 然而,大多数人似乎习惯了电视的效果,常常感觉电脑屏幕的颜色偏红。 有些产品提供了9300 K左右色温的图像模式,作为“电影”或类似的模式。 当在PC环境下从电视调谐器上观看图像时,人们一般可以选择9300 K的色温,以获得类似于电视的色彩还原。

 

另一方面,美国广播标准 (NTSC) 要求采用6500 K的色温标准。 数字高清电视的国际标准 (ITU-R BT.709) 也指定采用6500 K的色温。 在PC上观看视频时,根据色彩还原方面的差异,用户应将液晶显示器的色温设置在6500 K和9300 K之间。

 

从经验来说,大多数日本电影采用9300ķ环境,非日本电影采用6500 K环境。 这意味着,在观看日本电影和非日本电影时,可以将液晶显示器的色温分别设置为9300 K和6500 K,从而尽可能贴近电影制作者意图使用的色彩还原。 (当然,这并不普遍适用。) 当使用具有广泛的开尔文值选择范围的模式时,例如艺卓NANAO液晶显示器,用户可以将色温调整到最佳效果。

 

5000 K (D50) 色温是桌面出版 (DTP) 领域的印刷或出版标准。 这是日本印刷科学与技术协会在评估打印应用颜色时推荐的照明色温。 虽然这个标准可能会使得根据电视或类似的图像准备的标准图片明显偏红,它的目的是在接近阳光直射的条件下观察时还原印刷颜色。

色温
5000、6500和9300 K(左起)色温下的白色样品显示。 由于这张照片是用色温设置为6500 K的数码相机拍摄的,6500 K照片中心的白色呈纯白色。 在5000 K图像中偏红,在9300 K图像中偏蓝。 当然,改变相机的色温设置后,这些图像中的白色也会相应偏移: 色温低于设定值的图像会显得偏红,色温高于设定值的图像会显得偏蓝。
色温
5000、6500和9300 K(左起)色温下显示的彩条。 这张照片是在与上面的照片相同的条件拍摄的。 随着色温度的变化,白色的表观颜色,或整体色彩平衡,会受到影响。 较低色温的色彩往往显得很温暖;较高的色温往往显得很凉爽。

需要专用工具来精确调整色温

上一页说明了根据预定用途正确设置色温所需的的基本知识。 然而,在润饰数码照片或为印刷或视频编辑调整色彩等应用中,专业用户或高端业余爱好者的作品的最终质量会显著受到色彩还原的影响,因此更准确地管理液晶显示器的色温极为关键。 如果照片润饰的输出和印刷色彩还原的颜色不同,或者当视频在另一台计算机上观看时颜色不自然,这不仅会影响作品本身,而且还会大大降低图像处理的效率。

 

要满足这些需求,需要一台能够基于硬件校准充分支持色彩管理的液晶显示器。 硬件校准系统使用一个色彩传感器来测量屏幕上的颜色,并直接控制液晶显示器的查找表 (LUT)。 这样就能够根据各个液晶显示器之间的差异或老化显示来校正色温差,并生成准确的颜色,这正是处理颜色时的一个重要特征。

 

在这里,我们将使用声誉卓著的艺卓液晶显示器来进行高精度的色彩管理,从而简单介绍在更深层次上处理色温所需的知识和专门工具。 我们也建议您阅读下面的文章,了解关于硬件校准、色域和查找表的详细信息。

 

 

艺卓提供具有色彩管理功能的ColorEdge系列液晶显示器。 ColorEdge系列的所有型号均支持硬件校准,使用户能够管理色彩还原各个方面的细节,包括屏幕色温和色域。

校准
ColorEdge系列显示器使用户能够使用ColorNavigator进行更加先进的色彩管理

 

ColorNavigator软件专为先进的色彩管理而设计,捆绑在ColorEdge系列的所有型号中。 ColorNavigator可提供广泛的功能,包括将液晶显示器的色温与特定纸张的白色相匹配。 使用色彩传感器(单独出售),用户可以测量纸上的一个白点,并在进行液晶显示器的硬件校准时将其设置为白色。 这使其能够精确匹配屏幕和纸张的白色,确保屏幕上的颜色与印刷纸张的颜色非常接近。

 

ColorNavigator还提供了一项先进的功能,可模拟任何色域。 这使用户可以使用宽色域面板,在屏幕上以极高的精度还原Adobe RGB、sRGB或NTSC色域。 ColorNavigator可也可以设置为通过读取现有的ICC配置文件来模拟色域,而不是依赖于预先设定的软件色域。 举例来说,对于商业应用,使用客户的ICC配置文件模拟客户的液晶显示器,用户可以在ColorEdge显示器上还原客户显示器的色彩还原,从而简化彩色打样工作流程。

 

ColorNavigator还具有一些功能,鼓励用户定期对他们的液晶显示器进行硬件校准和维护,通过精确的手动调整维持准确的色彩还原。 由于屏幕的亮度和色彩还原会随着显示器使用年限的延长而发生变化,色温也会有所改变。 对于注重准确色彩还原的应用,仅仅选择预设色温设置是不够的。 最好一个月左右进行一次硬件校准。

 

ColorNavigator软件专为配合ColorEdge系列而设计。 另一个工具,艺卓EasyPIX,可用于一般用途的FlexScan SX和FlexScan S系列,以方便进行色彩匹配。

校准
艺卓EasyPIX为普通用户提供了简单的色彩匹配环境

 

EasyPIX采用专门的EX1传感器和专用软件,让用户能够轻松实现屏幕和印刷色彩的匹配。 方法是,目视比较屏幕上显示的白色与纸张的白色,并使用专用软件手动调整屏幕色调和亮度,直到两者的色调看上去相同。 使用专门的传感器测量屏幕上的颜色,并使其更符合纸张的白色。 EasyPIX还提供了其他功能,通过调整使色偏更接近自然光或闪光灯(色温:5500 K)或者接近Web内容和普通PC应用程序的标准色偏(色温:6500 K)。

使用照明和液晶显示器遮光罩改善色彩工作环境

除了使用ColorNavigator或EasyPIX这样的专用工具调整液晶显示器以外,还应当仔细检查工作场所(环境)照明和液晶显示器遮光罩。

 

大多数工作场所都采用荧光灯照明。 某些荧光灯照明适合进行色彩处理工作,有的则不适合。 市场上的大部分家用日光灯不适合进行色彩处理工作。 普通荧光灯的光谱有严重偏差,对比液晶屏幕和纸张就会发现明显的色彩差异。 比如,准确打印的颜色可能在这种荧光灯下就会显得偏绿。

 

适合进行彩色处理工作的荧光灯称为高显色荧光灯或色彩评估荧光灯。 这些灯具有类似于太阳光的光谱,从而确保液晶显示器屏幕、印刷纸张和人眼色彩识别之间色彩差异很小。 显色性体现了一个物体在一定照明下所显示出的颜色。 显色性能以平均显色指数 (Ra) 表示。 Ra值等于100表示照明与自然光相同。 数值越接近Ra,说明显色性能越高。 国际照明委员会 (CIE) 推荐在需要观看艺术作品或进行颜色评估的场所使用Ra值90或以上的荧光灯。

 

大多数高显色荧光灯都是荧光管,使得它们难以不加调整应用在大多数家庭中。 在这些情况下,我们推荐使用三波长型荧光灯,它具有荧光灯能够具备的较高显色性能,并且在市场上也更容易买到。 要确定荧光灯是否为三波长型,只需查看灯的规格。 对用于评估印刷材料的荧光灯本身的色温,日光灯 (4600-5400 K) 最为理想。

 

将一个液晶显示器遮光罩安装到液晶显示器的顶部和侧面,以减少环境光对于显示器屏幕的影响,从而在工作时尽可能看到真实的屏幕颜色。

显示器遮光罩
ColorEdge系列中的各个型号可以配备带有黑色内衬的专用遮光罩,以减少反射

 

最好使用专门为液晶显示器设计的液晶显示器遮光罩,但如果没有这样配套的遮阳罩可选,用户可以按照显示器的尺寸切割硬纸板、塑料板或聚苯乙烯板,自行制作遮光罩,然后将朝向液晶显示器屏幕的一面漆成哑光黑色,以减少光线反射。 最后,遮光罩只需要阻挡环境光照射到液晶显示屏的屏幕上,并且不会将显示器的光反射回屏幕上。 确保遮光罩不会挡住液晶显示器上方的散热孔;显示器内部热量积聚可能会损坏设备。

 

我们已经掌握了关于色温的一些基本知识,了解了如何使用和调整液晶显示器的色温。 液晶显示器的偏色会因色温设置而发生明显变化,差异非常明显。 如果您使用的一直都是显示器的默认设置,我们鼓励您去探索OSD菜单,看看不同色温设置下颜色会如何改变。 虽然对于一般PC用途建议使用6500 K、sRGB模式或“标准”模式,您可能更喜欢使用不同的色温来观看电影,玩电脑游戏,或用于其他用途。

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