搞清楚「色」的標準。深入淺出，淺顯易懂，不能不分享
深入淺出，淺顯易懂，不能不分享搞清楚「色」的標準04/08/2017 / 珍納
http://personalaudio.hk/2017/08/04/colors/
Best & Original Production Ltd. 的 Dolby Vision 工作室
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若然不是專業人士，難免會被五花八門的名字影響我們對顯像器重現色彩的定義。在這篇文章中，我們得再一次明白各種名詞的真正意義及關係。https://i2.wp.com/personalaudio.hk/wp-content/uploads/2017/08/Bit-Rate_Colors_HiFiReview_PersonalAudio.png?resize=1024%2C339
Color Depth「色深」(例: 8bit/10bit/12bit)是指顯示器能呈現多少獨立可辨的顏色 (包括色調及灰階/陰影)，人眼可看到1千萬種獨立顏色，10bit (如 HDR10)即有1024種可辨顏色，12bit即有4096種可辨顏色 (如 Dolby Vision)。
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▲ Color Gamut平面圖Color Gamut 「色域」簡單來說，色域是指人眼可辨識的色彩範圍，馬蹄形的圖表是以平面方式去理解人眼的可辨色域，而中間的三角式，是指器材，包括顯示器材可以呈現的 Color Space 「色度空間/色彩範圍」(例：Rec709/Rec 2020/DCI-P3)。現時，不少顯像器表示色度空間達到 90% 以上的 DCI P3，也就是指，它們的顯像能力非常接近數碼電影拍攝的工業標準。一般來說，在馬蹄形「色域」內的外圍色彩飽和度(清晰度及強度)比較高，近中心位置的飽和度比較低，接近粉色調。中央的白色部分其實沒有特定位置，因為白與色溫有關，ISF 建議的 D65 (6500K) 指被雲層覆蓋的中午日光，是電影及電視製作的標準色溫。雖然「色域」多用 2D 圖去表達，但要正確表達色飽和度，必須要用 3D 圖。
https://i2.wp.com/personalaudio.hk/wp-content/uploads/2017/08/3D-color-gamut-VS-2D-color-gamut_Colors_HiFiReview_PersonalAudio.jpg?resize=600%2C425▲ 關於 Color Gamut(圖片來源：AVS Forum)
https://i1.wp.com/personalaudio.hk/wp-content/uploads/2017/08/Dynamic-Range_Colors_HiFiReview_PersonalAudio.jpg?resize=980%2C650▲ SDR 及 HDR 的分別(圖片來源：Pinterest.com)
Dynamic Range「動態範圍」即 SDR 或 HDR，是指顯示器能呈現的光度範圍(由最黑到最光)，通常會以「對比度」作為標示。人眼可視的動態對比由 100 萬 : 1 至1700 萬：1，最光可偵測到 1 億 nits 光度，最低可達 0.000001nits。SDR 在家用顯像器的最高光度可達 100nits (cd/m²)，影院僅為 48nit，最低光度為 0.1-0.01nits。HDR 的最高光度可達 1000nits – 4000nits，日後是 10000nits。換句話說，同一幅畫面，SDR 與 HDR 不僅是光度，就是色飽和度也截然不同。要釐清，製作人不會為推高光度而刻意把亮度提升，或者說， HDR 部分場景的光與暗或許與 SDR 相同，部分則明顯會有亮度分別，這要看導演的要求！
https://i0.wp.com/personalaudio.hk/wp-content/uploads/2017/08/Color-volume_01_Colors_HiFiReview_PersonalAudio.jpg?resize=705%2C316▲ 傳統 2D 表達器材重現的色彩能力並不足夠，「色容量」還飽含了光輸出分別。 (圖片來源: Samsung)Color Volume「色容量」即是「色域」+「動態/光度範圍」它既影響光度，也影響色彩的密度與飽和度。如果我們把色彩理解為「強度」及「光度」，白與灰與黑的關係，是指色彩的「強度」
相同，而灰比白暗，黑是沒有光度，即是指僅有光度差別。「色容量」即是指顯示器內最強的量度範圍內可呈現的所有顏色，要明白，不是指最光的顯示器便是最好，而是指顯示器的「色容量」越強，越能表達更多既分明又準確的顏色。https://i2.wp.com/personalaudio.hk/wp-content/uploads/2017/08/Color-volume_02_Colors_HiFiReview_PersonalAudio.jpg?resize=524%2C522▲ 色容量可清晰地表達 BD 的 BT.709 與 4K UHD BD 的 HT.2020 之間的差異(圖片來源: AVS Forum)
要進一步了解何謂「色容量」，不妨用樓梯作為比喻(不是標準，是幫助理解）。我們先訂定地面到最高一級，分別為最暗至最光，即亮度；樓梯的闊度，可理解為「色域」範圍，梯級的數目代表「色深度」(8bit 則為 256 級/10bit 為 1024 級/12bit 為 4096 級)。先要明白，不同顯示器的梯級闊度不一，通常中等梯階有較寬的闊度；現在，我們假設所有的梯級闊度相同。
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▲ 圖片來源: Flood Precast
假設梯級數目與闊度不變，僅為每一級加高 (加上高度相同) 而去提升整條樓梯的高度 (即僅提升光度) ，這並不會影響色容量，相反，更會導致色環 (到一級級顏色) 或色調分離/跳階 (明顯欠缺連貫性)，故此，要提升樓梯的整體高度，還必須增加梯級數目才能避免失真。
若然只擴闊樓梯的闊度 (色域)，樓梯高度及梯級數目保持不變，換句話說，每一級色階的變化會增加，拓展了色域，但不會增加色容量。若然你只增加梯級數目 (bit rate)，樓梯高度與闊度不變，色與色之間的變化會比較自然，但不會增加色容量。若然你同時提升樓梯的整體高度及闊度，色容量也會隨之提升，而梯級數目，即 bit rate 則保持不變。換句話說，只有 bit rate 是不會影響色容量。
為什麼我們要認識「色容量」呢？因為，在 HDR/Dolby Vision 的世界中，它將會成為量度色準最重要的工具。我們不應被「動態範圍」誤導，我們不僅需要更光，同時需要維持色飽和度，包括光位與暗位。筆者上月分別用 HDR10 及 Dolby Vision 欣賞過同一部電影製作《拆彈專家》。抱歉，那不是一回 AB 比較，而是單純的觀賞比較。由於 HDR 10 本身只提升影像的光度對比而沒有提升「色容量」，我們的確可以看到光線強烈、爆炸的中心位置光度很強、汽車的反光位耀眼，卻沒有令筆者覺得提升了影像的可觀度與滿足感。過往大半年，令我感受到美感的 HDR 10 製作，一隻手的手指已經數完。https://i2.wp.com/personalaudio.hk/wp-content/uploads/2017/08/Shock-Wave_Dolby-Vision_Colors_HiFiReview_PersonalAudio_PA.jpg?resize=928%2C380
Dolby Vision 的不同，是同時提升「色容量」，包括顏色的飽和度、能量、變化 (12bit)，簡單來說，觀賞最難播得靚的膚色，有了活生感與生命力，日光下，感受到陽光的溫暖感、即使爆炸明顯是 CG 後製，也沒有那般難接受、汽車的反光感呈現出逼真效果。
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當然，「色容量」不僅在製作上，也應用到顯像器材上。說穿了，我們確實並不需要一台可以輸出極高亮度的顯示器，而是在不同光度之下，能呈現出豐富色飽和度的顯示器，包括光位及暗位。在測量方面，SDR 以往量度色域只用8點 (黑、白、紅、綠、藍、青、洋紅、黃)，在量度上仍未包括光度，「色容量」系統的量度點可以增加至 140 點，準繩度更高。由於變數更大，也就意味著同一品牌、同一型號的電視機可能出現的誤差更大。另一方面，業界也必須要為「色容量」製定一套量度標準，比較自然更加公平！筆者也意想不到，在 RTINGS 網站新一輪測試中，「色容量」得分最高的是 Samsung Q7F QLED TV，然後是 Q9F 系列。不過，加入其他觀賞因素後，觀看 SDR 電影與 HDR 電影得分最高的，卻是 LG C6 及 C7 系列！
好棒的一篇文章。可以導正很多人的觀念了~不然也許有人什麼是SDR什麼時HDR 什麼是709什麼是2020都不知道。 真正的专业人士分享，感谢感谢！ 這篇文章收藏，介紹的很詳細
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