如果把每天與我們朝夕相處的手機(jī)，看作是反饋人類世界的微縮體，那么在過去的很長一段時(shí)間里，手機(jī)的屏幕都只能以及其單調(diào)的顏色來呈現(xiàn)，直到大家所熟知的“24位真色彩”出現(xiàn)。
從“豐富”到“精彩”的鴻溝
眾所周知，我們所生活的這個(gè)五彩繽紛的世界，其實(shí)主要是由紅、綠、藍(lán)三種顏色所構(gòu)成的，所謂的“24位真色彩”，指的是是紅、綠、藍(lán)3種顏色，各有2的8次方個(gè)色階。簡單地說，就是分別有256種深淺不一的紅色、綠色和藍(lán)色，組成共計(jì)1667萬余種顏色。這樣豐富的色彩信息，可以更為真實(shí)地還原我們眼前的這個(gè)世界。值得注意的是，“24位真色彩”還有另外一個(gè)名字——8bit色深。
時(shí)過境遷，當(dāng)手機(jī)的硬件技術(shù)經(jīng)歷了一次又一次升級(jí)之后，人們對(duì)于手機(jī)中所能呈現(xiàn)的那個(gè)世界，要求也越來越高，8bit色深已然有些捉襟見肘，取而代之的，是10bit。也就是從2的8次方個(gè)色階，提升到2的10次方，總共10.7億色。它能夠讓展現(xiàn)更加豐富的色彩信息，畫面不僅更真實(shí)，不同色彩之間的過渡也更細(xì)膩。當(dāng)同樣的一張圖片，分別以8bit和10bit來呈現(xiàn)時(shí)，可以很明顯地看見，8bit的圖片出現(xiàn)了明顯的色帶斷層，假如這是一段視頻，相信有不少人會(huì)出戲。
假如說屏幕是展現(xiàn)手機(jī)里那個(gè)精彩世界的窗口，那么相機(jī)就是收集外部信息的采集器。但遺憾的是，縱使如今的手機(jī)成像技術(shù)已經(jīng)突飛猛進(jìn)，10Bit顯示技術(shù)也開始下沉到非旗艦級(jí)手機(jī)，最終的視覺效果卻始終不盡如人意。原因何在？
人們常說，當(dāng)硬件技術(shù)的發(fā)展到極致的時(shí)候，許多問題往往最終需要從軟件層面來解決。而我們的手機(jī)，尤其是Android陣營的手機(jī)，其實(shí)在色彩管理方面存在著先天的不足——在系統(tǒng)級(jí)色彩管理上，依舊處于“真空狀態(tài)”，這直接導(dǎo)致了我們所見到的景象，完全無法被忠實(shí)還原并以精彩的方式呈現(xiàn)，甚至有時(shí)候連準(zhǔn)確都做不到。
從技術(shù)的角度來看，Android在系統(tǒng)的底層就并沒有支持10bit技術(shù)，無論是圖像解碼器、內(nèi)存結(jié)構(gòu)、圖像控制器，圖像渲染，都還停留在8bit階段。換言之，即便我們手機(jī)的拍攝模組和屏幕都能夠支持10bit，但是中間的鏈路完全沒有打開，就像一把配備了頂級(jí)光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡和優(yōu)質(zhì)子彈的步槍，槍械內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)卻故障頻頻，怎么可能在比賽中打出好成績呢？這條從圖像采集到最終呈現(xiàn)的鏈路鴻溝，又該如何跨越？
專屬Android的系統(tǒng)級(jí)色彩管理
由于Android系統(tǒng)還欠了不少的“歷史賬”沒有還，色彩管理短時(shí)間內(nèi)還不會(huì)被谷歌安排上。不過即便沒有谷歌的參與，Android系統(tǒng)缺少系統(tǒng)級(jí)色彩管理的現(xiàn)狀，也會(huì)隨著OPPO INNO DAY 2020的落幕，而出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)機(jī)：作為“壓臺(tái)大戲”，OPPO在這次活動(dòng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，公布了“全鏈路色彩管理系統(tǒng)”，同時(shí)也是面向未來廣色域、高色深時(shí)代設(shè)計(jì)的首個(gè)Android全鏈路色彩管理系統(tǒng)。
OPPO的全鏈路色彩管理系統(tǒng)包含兩大核心技術(shù)：全鏈路10bit及色彩管理
全鏈路10bit，覆蓋了采集、編碼、存儲(chǔ)、解碼、顯示整條圖像處理過程，在各環(huán)節(jié)均具備處理10bit數(shù)據(jù)能力，具體來說體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：
在圖像數(shù)據(jù)的采集方面，這套色彩管理系統(tǒng)具備 10bit 圖片及視頻信息采集能力，首發(fā)硬件級(jí)堆棧式 DOL-HDR 技術(shù)，支持長中短曝光幀連續(xù)輸出，能夠很好地消除不同幀的輸出時(shí)間間隔。相較于傳統(tǒng)的時(shí)域多幀 HDR 技術(shù)，它的信噪比表現(xiàn)更好，且更能規(guī)避鬼影現(xiàn)象，并在動(dòng)態(tài)范圍有著天然優(yōu)勢(shì)。
在運(yùn)算-編碼環(huán)節(jié)，對(duì)畸變矯正、圖像超分、AI 炫彩在內(nèi)的近20余種自研影像算法進(jìn)行了全面的升級(jí)，充分發(fā)揮 10bit 的優(yōu)勢(shì)。
色彩信息的存儲(chǔ)使用了大家近幾年比較熟悉的HEIF格式，最高支持16bit色深，圖像質(zhì)量更高，能無縫融合HDR、廣色域，而且體積更小，不會(huì)讓用戶產(chǎn)生內(nèi)存壓力，更重要的是，支持多媒體形式更豐富，除靜態(tài)圖像和EXIF、I ICC色彩特性文件等元數(shù)據(jù)外，還可存儲(chǔ)透明圖層、景深信息，以及動(dòng)畫、連拍圖像序列、視頻、音頻等等，帶給用戶更多可玩性。
解碼-渲染環(huán)節(jié)，則可以看作是OPPO的重要著力點(diǎn)，因?yàn)榧夹g(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)Android系統(tǒng)從解碼到渲染的鏈路進(jìn)行了重構(gòu)，解決安卓對(duì)于10bit圖片拍攝不適配問題。例如解碼方面，Android原生圖像解碼器僅支持8bit，OPPO的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在對(duì)其進(jìn)行重構(gòu)后，研發(fā)出兼容 10bit 圖片的解碼方案；
內(nèi)存數(shù)據(jù)方面，對(duì)原生內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)可處理10bit圖像數(shù)據(jù)的全新內(nèi)存存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；渲染方面則增加了適配入口，重新適配圖像信息。綜上所述，OPPO通過自己的技術(shù)實(shí)力，解決了許多谷歌尚未提上日程的問題。
顯示環(huán)節(jié)的主要技術(shù)方向，集中在屏幕調(diào)試和色域映射上，而這也直接關(guān)系到用戶的最終體驗(yàn)。在屏幕校準(zhǔn)方面，技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過高精度的光學(xué)儀器采集屏幕原始數(shù)據(jù)，分析生成出高精度的3D-Lut。在 3D-Lut 更新至手機(jī)的顯示處理模塊后，精細(xì)調(diào)整屏幕Gamma 值、顏色范圍，對(duì)更高階的非線性屬性、顏色串?dāng)_、色相、飽和度等幾乎所有可能出現(xiàn)的顯示校準(zhǔn)問題進(jìn)行修正；而在色域映射方面，OPPO統(tǒng)一了常見的sRGB色域與DCI-P3色域的白點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)色溫，保證不同色域內(nèi)容色溫的一致性。
色彩管理，是該系統(tǒng)的又一技術(shù)核心，它實(shí)現(xiàn)了DCI-P3和sRGB圖片的色域自適應(yīng)。此前很多旗艦級(jí)Android 手機(jī)，之所以屏幕自身的硬件素質(zhì)再高，都會(huì)“過于艷麗”的原因，也恰恰在此——sRGB 的圖片在映射P3屏幕時(shí)，色域被強(qiáng)行拉伸，如果不做色域映射，圖片顯示會(huì)過飽和，也就是看上去特別艷。
OPPO的解決方式，是在 DCI- P3 色域的屏幕上，針對(duì) DCI-P3 圖片，直接按照?qǐng)D片的內(nèi)容顯示，而針對(duì) sRGB 圖片，技術(shù)團(tuán)隊(duì)會(huì)對(duì) RGB 坐標(biāo)數(shù)據(jù)做線性化和逆線性化兩次處理，最終在 DCI-P3 屏上準(zhǔn)確顯示，從而解決采集端和顯示端因色域描述方式不同而造成的色彩偏差問題，能帶給用戶更精準(zhǔn)的視覺體驗(yàn)。
當(dāng)然，最最重要的一點(diǎn)是，OPPO表示，未來會(huì)將色彩管理做成 SDK，開放給廣大的第三方 App，提升Android生態(tài)的色域管理水平。
“自亂而治”的Android色彩管理
過去，每每提及Android的色彩管理，人們往往會(huì)用一個(gè)“亂”字來概括，拍出來的照片顏色不準(zhǔn)確，屏幕也無法忠實(shí)還原畫面的精彩程度，但很多廠家，只是在“設(shè)置”中增加一個(gè)關(guān)于色彩顯示的選項(xiàng)，讓用戶自己調(diào)節(jié)，無力從底層著手，徹底的解決這個(gè)問題。但是隨著時(shí)間的推移，大家對(duì)手機(jī)在影像層面的要求越來越高，一套系統(tǒng)級(jí)的色彩管理方案呼之欲出。
所以，對(duì)于OPPO而言，公布“全鏈路色彩管理系統(tǒng)”的重要意義就在于，Android生態(tài)終于有第一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的，“治本”的色彩管理方案了，不僅讓用戶真正體驗(yàn)到從拍攝到觀賞，全方位的體驗(yàn)提升，更重要的是，Android生態(tài)的色彩管理，乃至于行業(yè)發(fā)展的方向，都會(huì)更加明晰。
時(shí)至今日，依舊有許多手機(jī)廠家在走“堆料”這條老路，但一味的拼硬件，真的意味著能給用戶帶來好的使用體驗(yàn)嗎？SoC、拍照模組、屏幕的規(guī)格雖然越來越高，但各鏈路間缺乏色彩管理，圖像信息偏失，反而沒能夠?qū)⒂布膬?yōu)勢(shì)完全發(fā)揮出來。而OPPO的全鏈路色彩管理系統(tǒng)，則提供了新的思路：通過解決不同色域間映射的方式，使得呈現(xiàn)的畫面更加精準(zhǔn)，幫助硬件將優(yōu)勢(shì)發(fā)揮至最大。
結(jié)語
在“水桶機(jī)”扎堆，使用體驗(yàn)卻提升有限的今天，OPPO卻有些眼光獨(dú)到，不僅找到了一條與眾不同的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)還及時(shí)的填補(bǔ)了行業(yè)的空白，推出了行業(yè)首個(gè)同時(shí)具備全鏈路10bit圖片及視頻拍攝功能的系統(tǒng)級(jí)色彩管理技術(shù)。雖然才剛剛公布，但是對(duì)于手機(jī)行業(yè)，乃至于Android生態(tài)的影響，卻是可以預(yù)見的。
全鏈路色彩管理系統(tǒng)，對(duì)行業(yè)帶來的是技術(shù)上的啟示，是行業(yè)發(fā)展方向的思索，更體現(xiàn)了OPPO通過對(duì)用戶體驗(yàn)的洞悉，并以此為依據(jù)進(jìn)行的技術(shù)革新與突破的發(fā)展思路，正如OPPO的那句口號(hào)：“科技為人，以善天下”。
【PConline 雜談】顯示器用途是什么？當(dāng)然是顯示畫面。那買顯示器，你最關(guān)注什么？顯示器的色彩，相信十之八九都是這樣答的。顯示器的面板、性能參數(shù)高低都會(huì)影響到液晶顯示器色彩效果。我們知道顯示器是一個(gè)終端的顯示工具，也是主要的輸出渠道，因此顯示器產(chǎn)品顯示色彩效果的好壞自然就是人們最為關(guān)心的問題。今天顯示器講堂第四期就與大家一起來探討，如何判斷一款顯示器色彩好壞？
顯示器講堂（4）：教你怎么看顯示器色彩
到底什么影響顯示器的色彩表現(xiàn)？
液晶顯示器實(shí)際的色彩表現(xiàn)實(shí)際上和性能參數(shù)值并不是完全一一對(duì)應(yīng)的，即一款液晶顯示器即使擁有非常漂亮的性能參數(shù)，但是這并不能表示這款機(jī)型的實(shí)際效果就一定非常優(yōu)秀。不少廠商對(duì)顯示器宣傳上著重強(qiáng)調(diào)了色彩精準(zhǔn)度、色塊的還原、色域空間等。另外，在亮度均勻度、對(duì)比度、可視角度、色溫方面也會(huì)影響色彩的真實(shí)表現(xiàn)。
說起一臺(tái)顯示器的色彩的好壞，無疑跟“色準(zhǔn)”、“色深”以及“色彩/色域空間”三個(gè)關(guān)鍵詞息息相關(guān)。
色準(zhǔn)
色準(zhǔn)，即色彩的準(zhǔn)確度，越是擁有高色彩準(zhǔn)確度的顯示器存在的色差就越小，更能真實(shí)還原色彩，通常以△E為單位。在色彩還原準(zhǔn)確性測(cè)試中，我們通常用△E來對(duì)某一種顏色的還原能力量化為具體的某一數(shù)值，從而據(jù)此判斷顯示器對(duì)哪些顏色的還原準(zhǔn)確性更好，對(duì)哪些顏色的還原準(zhǔn)確性更差。
色準(zhǔn)檢測(cè)報(bào)告
色準(zhǔn)被我們當(dāng)做衡量一款產(chǎn)品好壞的關(guān)鍵性指標(biāo)。當(dāng)△E≤1時(shí)，人眼幾乎不能辨別兩個(gè)顏色的差異；當(dāng)1<△E<3時(shí)，人眼需要比對(duì)后方能辨別細(xì)微的顏色差異；當(dāng)△E<5時(shí)，人眼可以辨別出顏色差異，并認(rèn)為是兩個(gè)相近顏色。當(dāng)△E>5時(shí)，大多數(shù)人眼可以看出顏色差異，并認(rèn)為是完全不同的顏色。色彩還原的準(zhǔn)確度對(duì)于大眾用戶來講，輕微的色彩偏差對(duì)顯示效果并沒有明顯區(qū)別，但對(duì)色彩有苛刻要求的專業(yè)工作者來說就另當(dāng)別論了。
色彩/色域空間
色域測(cè)試結(jié)果
Color Space，色彩空間。它代表了一個(gè)色彩影像所能表現(xiàn)RGB三原色色彩空間的具體情況的模型。目前顯示器通用的主要有sRGB、ARGB（Adobe RGB）、NTSC三種標(biāo)準(zhǔn)。Color Gamut，色域。他是一種色彩空間的屬性，在相關(guān)的色彩空間模型中，具體設(shè)備所能表達(dá)的顏色數(shù)量所構(gòu)成的范圍區(qū)域就是色域。色彩空間越廣闊、能顯示的色彩種類就越多，色域范圍也就越大。
根據(jù)色彩空間的參數(shù)繪制的色域圖，Adobe RGB的色域幾乎和NTSC1953年標(biāo)準(zhǔn)較為接近，而sRGB(standard RGB）要小于二者。sRGB ≈ 72% NTSC，Adobe RGB≈95% NTSC。有些產(chǎn)商所謂的130%，120%NTSC色域其實(shí)是相對(duì)于72%NTSC而言的，舉個(gè)例子130%，那么真正的色域范圍為1.3倍72%，也就是93.6%，換算成Adobe RGB大約為0.936/0.95，98.5%。
顯示器色域測(cè)試結(jié)果
色域范圍很大程度取決于背光光源，而目前大部分顯示器所采用的LED背光，基本能使顯示器的NTSC色域達(dá)到72%，而能做到90% NTSC的大多被稱為廣色域顯示器。NTSC色域越廣，能夠顯示的顏色范圍越大，顏色的飽和度更高。如果色域過低，看上去顯示畫面就都是灰蒙蒙的。
色深：
color depth，單位bit。面板的bit數(shù)代表的并不是色彩的色域或者鮮艷程度，它指的是色彩的層次。6bit表示64灰階，8 bit表示256灰階，10 bit表示1024灰階，灰階級(jí)數(shù)越多表示顏色越精細(xì)，色彩過渡更為均勻。從TN的原生6bit面板到如今頂級(jí)P-IPS的原生10bit面板，顯示器的色深逐步進(jìn)化，品質(zhì)也越來越高。
是否為廣視角：
廣視角對(duì)比
顯示器的可視角度與屏幕的面板類型息息相關(guān)，擁有廣視角的顯示器，在任意角度都能夠獲得同樣的視覺效果，更適合與他人分享屏幕內(nèi)容。而可視角度較小的顯示屏，在側(cè)面觀看時(shí)，屏幕出現(xiàn)顏色失真、亮度衰減等現(xiàn)象。
沒有廣視角并不意味著這是款較差的顯示器，有些專業(yè)顯示器為保證極速響應(yīng)而采用TN面板。但為彌補(bǔ)可視角度不足，另配備多角度調(diào)節(jié)支架，保證任意角度都能正面觀看顯示器。
亮度均勻度
之前的顯示器講堂我們提及過顯示器的亮度，但今天我們探究的是亮度的均勻性。局部的過亮或過暗，在文檔處理、觀影、游戲等日常使用中，容易造成眼部不適，一般最亮與最暗不超過15%難以通過肉眼觀察發(fā)現(xiàn)。
總結(jié)：
“不要看廣告，要看療效”，這句話同樣比較適合液晶顯示器市場(chǎng)。在廣告滿天飛的年代，如何排除各種因素的干擾，合理選購顯示器產(chǎn)品是很多消費(fèi)者共同面對(duì)的問題。而和手機(jī)、筆記本電腦、顯卡等設(shè)備不同的是，液晶顯示器的效果并不能僅僅依靠性能參數(shù)就能夠決定一切，辨別實(shí)際色彩的好壞還是必須親眼所見，親身體會(huì)才是最重要的。