色域（Colour gamut）测试

2022-09-01

在上一篇文章中，我们了解了色差 ΔE 的测试。色差代表的是显示器颜色还原的准确性，而色域代表的是显示器颜色显示的范围。本篇我们来介绍一下色域的概念及测试方法。

在选购显示设备的时候，色域覆盖率是一个很重要的参数。如两张不同的显示器宣传，一个标注了 98% DCI-P3，一个标注了 98%sRGB，那么两者之间哪种代表更优？高色域，72% NTSC、100% sRGB、DCI-P3、REC.2020 等等，这些个参数，在笔记本、显示屏、手机、电视机中，非常常见，我们都很想知道，这些差别，到底在哪里呢？

色域是显示器屏幕所能够表达的颜色数量所构成的范围区域。而色域覆盖率则是显示器的色域与标准色域的比值。不同标准的色域在 CIE1931 的显示如下图所示。

首先，我们来了解一下几种色域标准，以及色域覆盖率的测试逻辑。

1. NTSC 标准

NTSC 标准是由美国国家电视标准委员会在 1953 年制定，计算方法为显示样品三原色的三角形面积直接除以标准三原色面积的百分比。

表： NTSC色域的RGB坐标和面积

2. sRGB 标准

sRGB 标准是 IEC 在 1996 年制定的关于数字影像的色域标准，由微软和惠普主导，并得到了广泛的支持。对于 Windows 来说，它是缺省的色彩模式。sRGB 是目前使用广泛的一种色彩标准，我们平常接触到的内容绝大部分都是以 sRGB 作为标准的（尤其互联网内容），因此，屏幕的色域覆盖越接近 100% sRGB（Full sRGB）越好。REC.709与 sRGB 的色域标准一致。
计算方法为样品三原色的三角形面积与标准原色三角形的交集占标准原色三角形面积的百分比。

表： sRGB色域的RGB坐标和面积

3. Adobe RGB

Adobe RGB色彩空间是一种由 Adobe Systems 于 1998 年开发的色彩空间。开发的目的是为了尽可能在 CMYK 彩色印刷中利用计算机显示器等设备的 RGB 颜色模式上囊括更多的颜色。Adobe RGB色彩空间粗略包括了50% 的 Lab 色彩空间中的可视色彩，主要在青绿色（cyan-green）色系上有所提升。计算方法与 sRGB 一样。

表： Adobe色域的RGB坐标和面积

4. DCI-P3标准

很多人还不太了解 DCI-P3，它是一种应用于数字影院的比较新的色彩标准，是近些年苹果和索尼主推的标准，以人类视觉体验为出发点，尽可能匹配电影中能展现的全部色彩要求，换句话来说可以称之为电影级色域标准。计算方法为与sRGB一样。

表： DIC 色域的RGB坐标和面积

5. REC.2020

全称为：ITU-R Recommendation BT. 2020.也被称为 BT.2020，是国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)颁布了面向新一代超高清 UHD(Ultra-high definition)视频制作与显示系统的 REC.2020 标准。REC.2020 采用了比传统 REC.709 更广的色域空间，如显示高密度的橙色、深绿色等。这种推广对提高整个图像的色彩层次和过渡起到了关键作用。色域的面积远远大于 REC.709 标准，可以显示更丰富的色彩。其计算方法与 NTSC 方法一样。

表： REC.2020色域的RGB坐标和面积

弗士达科学仪器有限公司，作为一家专注显示行业光学检测系统解决方案的高新技术企业，将色域覆盖率的测试进行了系统化的集成，作为一个测试项目集成在FS-LMS软件中。

进行测试时，软件都会自动控制测试产品信号发生装置依次将测试图像输出至待测样品上，每输出一张，软件控制仪器将其光学数据读出，并后台按照公式进行自动计算，整个测试过程完全无需人员介入。 ‍

图：软件界面		图：输出报告

同时，为了满足不同用户的测试需求，弗士达针对不同类型不同尺寸的手机、平板、笔记本、显示器、电视等整机及模组都进行了专项开发，制作了专业的测试系统。

弗士达专业测试系统内支持目前行业中所常用的Topcon、Konica Minolta及Photo Research等各系列的光学仪器，信号控制方面已应用在测试端的Astro系列、JCTEMS系列、MIK系列、DongA系列、Chroma系列也都完美集成，用于整机的Android系统、IOS系统、Windows系统信号控制功能也都已经进行了相应的完善。目前该套测试系统已交付使用累计超过了1000套，得到了业内用户的认可，今后仍会继续专注于显示测试领域的开发，为满足更多用户测试需求尽一份力量。