在真实世界和电视上的色彩感知
早在2015年，关于特定服装的颜色的简单调查引发了人们对我们如何感知颜色的广泛兴趣。 事实是，感知颜色的能力是复杂的，而不是确切的。
我们真正看到的
我们的眼睛看不到实际的物体，你真正看到的是从物体反射出来的光线。 你的眼睛看到的颜色是光波长被物体反射或吸收的结果。 然而，你看到的颜色不太可能是完全正确的。
影响色彩感知的因素
真实世界的色彩感受受以下几个因素的影响：
- 物体的物理特性：由于其物理组成，物体反射或吸收的光线的波长。
- 每日时间：在早晨，下午或夜晚看到物体。
- 位置：在室外光源（晴天或阴天）或人造室内光源（和室内光源类型）中看到物体。
- 颜色感知：每对人眼如何感知颜色波长的自然变化。
- 色盲：某些人看到色彩波长时的不自然变化。
除了真实世界的色彩感知之外，在照片，打印和视频中还有其他因素需要考虑：
- 用于捕获图像的仪器：摄像机检测彩色波长的能力，结合时间和地点。
- 用于再现图像的显示设备：电视机，视频投影机，打印使用不同的方法重现图像。
- 显示或打印机校准：如果查看打印或视频显示设备中的图像，用于校准该设备以进行色彩再现的标准会影响您所看到的内容。
尽管在照片，印刷和视频应用方面，色彩感知存在着相似之处和差异，但让我们重新回到视频方面。
捕捉颜色
- 首先，你必须“捕捉”图像。 摄像机必须看到光线从物体反射出来并通过镜头。 入射光由目标物体反射的所有颜色组成。 该光线进入镜头并撞击芯片（在旧式芯片之前，光线必须穿过特制的真空管）。
- 一旦光线落在芯片上，芯片和支持电路就会采用一种过程，将光线转换为模拟电脉冲或数字代码（1，0）。 然后将这个转换后的信号发送到接收设备（在这种情况下是电视机或视频投影机），该设备会将输入的电脉冲（模拟）或数字代码转换回显示或投影到屏幕上的图像。然而，这里是它变得棘手。 当照相机接收到在给定时间点反射离开物体的光并且显示装置必须准确呈现捕获结果的颜色。
由于捕捉或显示设备都不能再现从真实世界对象反射的所有颜色，所以两个设备必须基于特定的“人造”颜色标准“猜测”，其基础具有三原色模型。 在视频应用中，三色模型由红色，绿色和蓝色表示。 使用不同比例的三原色的不同组合来重新创建我们在自然界看到的灰度和所有颜色阴影。
通过电视机或视频投影机显示颜色
由于人类在自然界中感知颜色的方式没有确切的正确性，并且使用摄像头捕捉准确颜色的限制。 如何在家庭环境中看电视或视频投影仪时达成一致？
答案是双重的，这种技术使电视/视频投影机能够显示图像和颜色，并根据预先确定的颜色标准微调其显示颜色的能力。
以下是用于显示黑白和彩色图像的视频显示技术的简要概述。
发射技术
- CRT - 来自显像管颈部的电子束以逐行为基础扫描荧光粉行以产生图像。 当光束击中每个荧光粉时，荧光粉被激发并产生图像。 红色，绿色和蓝色荧光粉以适当的组合激发产生颜色，以产生特定颜色。
- 等离子体 - 荧光粉被过热的充气气体点亮（类似于荧光灯）。 红色，绿色和蓝色磷光体（称为像素和子像素）的组合产生指定的颜色。
- OLED - OLED技术可以通过两种方式用于电视。 一种选择是WRGB，其将白色OLED自发射子像素与红色，绿色和蓝色滤色器组合，而另一种选择是使用自发射红色，绿色和蓝色子像素而不添加滤色器。
透射技术
- LCD - LCD像素不会产生自己的光。 为了让液晶电视在电视屏幕上显示图像，像素必须“背光”。 在这个过程中会发生什么情况是，通过像素的光线会迅速变暗或变亮，这取决于图像的要求。 如果像素足够暗淡，则很少光线会透过，从而使屏幕显得更暗。 当光线穿过LCD芯片，然后通过红色，绿色和蓝色滤色器时，颜色会增加。
- 3LCD - 用于视频投影，与液晶电视的工作方式类似，但相反，芯片散布在整个屏幕源中，白光通过三个LCD芯片和一个棱镜，然后投影到屏幕上。
具有量子点的透射/发射组合 - LCD
对于电视和视频显示应用， 量子点是一种具有特殊发光特性的人造纳米晶体，可用于增强LCD屏幕上静态和视频图像中显示的亮度和色彩表现。
量子点是纳米颗粒，具有可调节的发射特性，可以吸收一种颜色的较高能量光并发出另一种颜色的较低光（有点像等离子电视上的荧光粉），但在这种情况下，当它们被外部光线源（在具有蓝色LED背光的液晶电视的情况下），每个量子点发射由其大小确定的特定波长的颜色。
量子点可以通过三种方式结合到液晶电视中：
- 放置在电视光源结构内的薄玻璃管内（称为Edge Optic），位于蓝色LED边缘光源和导光板（将光线散布在屏幕区域的结构）之间， 用于边缘照明的LED /液晶电视 。
- 在蓝色LED光源与LCD芯片和彩色滤光片（用于全阵列或直接点亮的LED / LCD电视）之间的“电影增强层”上。
- 在芯片上，量子点直接集成在蓝色LED上，可用于边缘或直下式配置。
对于每个选项，蓝色LED灯点击量子点，然后激发它们，使它们发出红光和绿光（这也与来自LED光源的蓝光相结合）。 然后彩色光线通过LCD芯片，彩色滤光片并进入屏幕进行图像显示。 添加的量子点发射层允许液晶电视显示比没有添加量子点层的LCD电视更饱和和更宽的色域 。
反光技术
- LCOS（也称为D-ILA和SXRD） LCOS是3LCD的变体，用于视频投影。 而不是将光线通过三个LCD芯片中的每一个，然后通过滤色器和透镜，LCD芯片位于反射基座的顶部，所以当有色光源通过时，芯片会自动反射回来并通过透镜到投影屏幕。
- DLP（3芯片） - 用于视频投影仪 - DLP的关键是DMD（数字微镜器件），其中每个芯片都由微型可倾斜反射镜组成。 这意味着DMD芯片上的每个像素都是反射镜。视频图像显示在DMD芯片上。 芯片上的微镜（每个微镜代表一个像素）随着图像变化非常迅速地倾斜。 这产生了图像的灰度基础。
- 在三芯片DLP视频投影机中，使用三个光源（或白光通过三个棱镜）。 然后，彩色光从三个DLP芯片反射回来（它们都是灰度级，但每个都接收不同颜色的光）。 每个微镜在任何给定时间相对于彩色光源的倾斜度决定了图像中的颜色。 反射光然后通过投影机的镜头到达屏幕。
反光/透射组合
- DLP（单芯片） - 用于视频投影仪 - 在这种安排中，单个DLP DMD芯片反射出一个白光源。 然后，当反射光通过高速色轮，通过镜头，然后到达屏幕时，颜色就会增加。
有关DLP的更多技术说明，请参阅我们的配套文章： DLP视频投影机基础知识。
显示颜色 - 校准标准
所以，现在电子和机械方面已经研究出彩色图像如何进入电视机或视频投影屏幕，下一步是弄清楚这些设备如何尽可能准确地再现色彩，尽管技术有限。
这是颜色标准在可见颜色空间中的应用变得重要的地方。
目前正在使用的电视和视频投影仪的一些色彩校准标准是：
- NTSC - 模拟彩色（US）的基本标准。
- Rec.601 - 改进基本的NTSC标准。
- Rec.709 - 用于高清电视和高清视频投影仪。
- 建议2020 - 适用于4K超高清电视和视频投影仪。
- sRGB - 主要用于显示图形的PC监视器。
通过硬件（色度计）和软件（通常通过笔记本电脑）的组合，人们可以通过视频中提供的调整将电视机或视频投影机的色彩还原能力调整到以上标准之一（取决于电视机的色彩规格） /显示设置或电视或视频投影机的服务菜单。
无需技术人员即可使用的基本视频（色彩）校准工具包括数字视频基础知识，迪士尼WOW（奇幻世界）DVD和蓝光测试光盘， Spears和Munsil HD Benchmark ，THX Calibrator光盘和THX家庭影院调谐应用程序，用于兼容的iOS和Android手机/平板电脑。
Datacolor Spyder色彩校准系统是采用色度计和PC软件的基本视频校准工具的一个例子。
一个更广泛的校准工具的例子是Calman by SpectraCal。
上述工具的重要性在于，正如室内和室外照明条件会影响我们在现实世界中看到色彩的能力一样 ， 这些相同的因素也会影响您电视上的颜色的外观或视频投影屏幕，同时考虑您的电视或视频投影机可以调整的程度。
校准调整不仅包括诸如亮度，对比度，色彩饱和度和色调控制等，还包括其他必要的调整，如色温，白平衡和伽玛。
底线
真实世界中的色彩感知和电视观看环境涉及复杂的过程以及其他外部因素。 色彩感知比精确科学更像是一种猜测游戏。 人眼是我们拥有的最佳工具，尽管在摄影，电影和视频中，精确的颜色可以标记为特定的颜色标准，即在打印的照片，电视或视频投影屏幕中看到的颜色，即使它们满足特定颜色标准规范的100％，仍然看起来与它在实际条件下的外观完全一样。