想必大家早有耳闻,衡量显示器色彩好坏的,除了色域外,还有色准,这个单位往往是△E
(deltaE)
,但这几年越来越多的手机厂商,开始用
JNCD
来表示色准,比方说一加、小米、OPPO,那这两个单位有什么区别呢?为什么要换单位呢?
首先简单讲一下△E,由CIE国际照明委员会提出的国际标准,delta表示“差异”,这个E就是Empfindung“感觉”的意思,表示
感觉上的差异
。数字越大颜色越偏,
数字越小颜色越准。
△E多大,也就是
两个颜色之间多大的差距,叫做JND值
,或者你直接叫它
色差值
。这个值多少时,人眼才刚好察觉的出来呢?这到现在其实还没定论。1994年Mahy et al评估出了一个
2.3△E
的JND值,但人眼是动态适应的,有些颜色在改变时,人眼很敏感,而有的就分不太清楚,这种
感知非均匀特性
导致这个值并不可靠。
由于显示器
面板、背光
的特性不同,如果出厂不校准直接用,会有很大的
色彩偏移
,你眼前的黑不是黑,你说的白未必是白。
一般屏幕的色域我们用下面左图
xy色度坐标
表示
(CIE1931 xyY)(平常说的白点,指的就是这个坐标中0.33,0.33白点位置)
,环绕的一圈就是光谱波长,人眼感知的范围。
虽然这个范围并不均匀、有的多有的少,但色彩分布是均匀表示的。
如果我们在这个坐标系里,直接用△E表示色差会怎么样呢?
可见,同样的数值,左边看着差别不大,但右边看着差异很大,是明显的两个不同的颜色,
用△E在RGB坐标里衡量色差是行不通的。
那么CIE提出了右边那个球形的
CIE Lab
模型,是三维的坐标系,L即Light亮度轴单独拎了出来。它的横截面如上图,基于
对立色理论
,色彩分布更直观、很
均匀
,不是偏红就是偏绿,不是偏黄就是偏蓝
(冷暖)
,这个特性对于修过图的朋友肯定很熟悉,
没错,就是LR/PS ACR中的
白平衡
工具,把色彩分为色温和色调,从而确定
色度和饱和
度值,然后由L纵坐标确定
明度
值,那么一个颜色就确定了。
在这个三维坐标系中,用的就是我们现在熟知的△E,公式如下:
这个公式,看多了有催眠的效果,不知你看不看得懂,反正我是看不懂(笑)
。这算的就是
均方误差
(MSE)
,这个1976年提出的,也就是
△E76
。不够由于人眼对三个通道的感知不同,看下图,椭圆表示人眼
色容差
,也就是对色差的“感知不强范围”:
在坐标中越靠外的区域,越靠外的高色彩度区域,人眼感知力越低、不敏感,于是1994年对色差公式做了改进,变成了下面这个样子:
不过这代主要针对汽车喷漆行业,是在LCh空间下定义的,影响因素变成了色品/浓度,只有色调取自Lab空间。针对蓝光的影响,最终在2000年,改进出了最新色差公式
△E 00
:
△E 00与△E 76相比计算公式不同,有个加权,
浅色权重大,深色权重小
,因为深色的色差不像浅色那么明显,更符合直观的人视觉感受。
一般来讲,
△E=1.0是人刚好注意得到的量,而△E=2.5是人可以接受的上限
(前提是有色准需求)
。那么有出厂校色的厂商,一般会控制在平均△E<3左右,但注意是平均。
那么终于讲到JNCD了,全称Just Noticeable Color Difference,即
只有明显色差
,最早可以找到的时间大概在2013年,由DisplayMate提出,
我们每年常刷到《国外机构测试xxx手机屏幕评测结果出炉》这类新闻,其中的“国外机构”一般都是它...
其实更早也有,比方说iPhone4、三星S3时期,但并未大范围使用。JNCD主要用于
衡量肉眼可否明辨差异。
虽然JNCD和ΔE的目的是一样的,但出于的色彩空间不同,上面我们讲到了,△E用的是CIE Lab坐标系
(中)
,而JNCD用的是
CIE Luv
坐标系
(右)
,也是1976年提出的,主要目的是
易于计算和转换,且尝试达到更高感知均匀性。
它是从xy坐标的空间转换过来的,可以从图上看出,确实分布更均匀直观。算法如下:
1 MPCD =
1 JNCD =Δ(u'v') = 0.0040
JNCD可以和少见的△E uv互相转换,但不能和常见的△E ab转换。但
当JNCD= 1 时基本接近 ΔE 00 = 2.3
,数字上显得小很多。
并且这个指标其实有前提条件的,按照DisplayMate自己的说法,
当两种颜色放一起的时候,
JNCD>1
是界限,但两种颜色距离较远的时候
JNCD>3
才察觉的出来。
比方说这样,差距不大的颜色,距离远了,你会觉得差不多,差异更大才感觉的出来。江湖人称:不比不知道,一比吓一跳。
那JNCD也算是阶梯性质的指标了,但本身出于快速计算考虑,如果量化的细一点,应该可以根据色彩距离给出更多结果。
虽然手机厂商开始用JCDN的原因不得而知,估计只是把给DisplayMate送测的数据直接拿来用了,主观上是DM提出用,那么厂商给他推广,事实上Wiki都没有词条,也
没有找到相关专业机构作背书。
但这里老张又要提一下
同色异谱
了,由于OLED屏现在越来越多,因为面板特性问题,同样的色彩值,在LCD和OLED上显示的颜色,肉眼看上去是不一样的,比方说早期三星面板“大绿屏”,所以用传统校色验证流程测出来,
△E指标好的OLED屏反而肉眼看着偏色,感知色彩正常的反而指标差。
这是因为没有做感知白点补偿、作Judd修正。那么
基于CIELuv感知色彩空间的JNCD,确实有可能避免色偏、更符合人眼感官,
对于OLED屏的指标,JNCD会比△E更有说服力
(前提是厂商校准流程合理)
。
这也是为什么主流市场只有手机厂用JNCD当单位的原因,电脑显示器依然用的△E。
但因为JNCD数字单位很小,消费者对0.1级别的差距并不敏感,
好屏和差屏的数值差距很小,很容易被厂商拿来作文章。
比方说,JNCD = 1定义为肉眼感知最小单位,
理应JNCD<1是专业屏
。但有的厂商直接说<2是“公认”专业标准,一般显示器在6.5~13...
没错,就是专业定位的显示器常用的△E标准的数值...手机厂商直接单位一换,我们知道JNCD本身数值就比△E小得多,这么做,直接
把标准拉的比△E还低
,啥屏幕都显得更强了...违背了工程师们的初衷和好意。
目前网上基本都是对JNCD的营销软文,压根没人出来把这个单位讲明白的,也是我这次特地讲它的原因。至于
△E
00目前还是衡量显示色差最具说服力的单位