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kananaskis committed Apr 9, 2019
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132 changes: 132 additions & 0 deletions 100% sRGB 的 FHD 屏幕到底算不算优秀.md
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作者:Navis Li

链接:https://www.zhihu.com/question/316001653/answer/623238337

来源:知乎

著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

开头还是再次重申,NTSC 这种过时标准,谁用谁丢人,**任何一个有基本色彩知识的人,都不会以 NTSC 来向大众描述一个屏幕的色域**,原因在这****[在使用之前,你对你的电子产品有哪些误解?](https://www.zhihu.com/question/267010578/answer/317480100)

Navis Li:到底够不够 Pro?— 小米笔记本Pro 长测zhuanlan.zhihu.com![图标](https://pic2.zhimg.com/v2-eec988eb9a848c46f14d0d210bd919d5_180x120.jpg)

几年前三流评测还在吹小米 72% NTSC 屏幕好的时候,我就写了 72% NTSC ≠ 100% sRGB, 这个等式在现实里根本不存在,很多标准 72% NTSC 的屏幕实测都只有 80% 多 sRGB.

![img](https://pic4.zhimg.com/v2-75e82779009bce48f83d69050032721f_b.jpg)![img](https://pic4.zhimg.com/80/v2-75e82779009bce48f83d69050032721f_hd.jpg)

从上图也可以很清楚的发现,NTSC 是一个与当前所有内容创造者使用的色彩空间完全不一样的标准,因为你看到的电视节目,网络视频,玩的游戏目前都采用的是 sRGB(Rec.709), 你用相机拍摄的照片都是 AdobeRGB, 你看到的电影都是 DCI P3 色域。

因此用 NTSC 衡量一块屏幕的色域就非常可笑了,**因为即便是覆盖 100% NTSC 色域,你看到的所有内容,都和这些内容的生产者想给你看到的完全不一样,**用 NTSC 就好比带着一个只有动次打次低音完全没有其他细节的耳机,而且还声称自己是 True Music 一样。

现在继续说 72% NTSC = 100% sRGB 是优秀屏幕的,我只能理解成是配合无良商家欺骗大众,**比如我们用百度搜搜:小米笔记本 Pro 评测 72 NTSC_百度,可以看看有哪些评测绝口不提 72% NTSC 不一定能覆盖 sRGB, 一口咬定这是一块好屏幕的。**

大众接受程度绝不是一个继续用 NTSC 的理由。**要知道与 sRGB 同源的 BT.709 被国际电联确立为标准是 1993 年的事,估计比不少人年纪都大****国际电工委员会在 1999 年的 IEC 61966-2-1:1999 就确定了它是 PC 标准,**如果真正懂,怎么可能在 2019 年还说 NTSC?

也别说 100% sRGB 高高在上都很贵,去搜搜联想小新 Air 13 还有 MateBook 13 这种 5000 多的主流本子,哪个不标的是 100% sRGB, **如果说 5000 多的笔记本属于何不食肉糜,那么估计大家都应该买的是 2000~3000 的笔记本吧。**

## 所以我擅自把问题理解成 100% sRGB 的 FHD 屏幕到底算不算优秀。

评价屏幕最重要的几个指标,色域覆盖、色准、亮度、对比度,先从色域覆盖来看。

sRGB 在三五年内估计还是主流,不仅仅因为 sRGB 之外的内容太少了,也不仅仅是因为我们的色彩管理没有那么完美,更多的是因为我们真的需要那么鲜艳的颜色吗?两年多以前这个回答里的这个例子其实很能代表问题:

Navis Li:iPhone 7 的照片是以 Display P3 为色彩空间描述的,这意味着什么?zhuanlan.zhihu.com![图标](https://pic4.zhimg.com/c030ced3bb5b57cbe07d5146a4a5b423_ipico.jpg)

## 为了更好的理解真实的颜色与 sRGB, Display P3 还有 Adobe RGB 之间的区别,这里引入几张图片:

![img](https://pic4.zhimg.com/9c42f50678f41f2c91f6fc6948f16867_b.jpg)![img](https://pic4.zhimg.com/80/9c42f50678f41f2c91f6fc6948f16867_hd.jpg)

当然,我知道大部分人的显示器并不能显示出完整的内容,所以我们对图片进行一些处理:变灰的部分就是以标注色彩空间工作时无法覆盖的部分。

![img](https://pic4.zhimg.com/v2-7609fa8cccebe843ed0c73cec1753d4f_b.jpg)![img](https://pic4.zhimg.com/80/v2-7609fa8cccebe843ed0c73cec1753d4f_hd.jpg)

可以看出,在橙色为主色调的时候,P3 是覆盖最好的标准,而 Adobe RGB 和 sRGB 在车身都有大部分的缺失。

自然会有人问,怎么不对比绿色呢?

![img](https://pic2.zhimg.com/v2-8c4f48df201772e6fc577522630bd505_b.jpg)![img](https://pic2.zhimg.com/80/v2-8c4f48df201772e6fc577522630bd505_hd.jpg)

![img](https://pic3.zhimg.com/v2-3378fa79c7c381bf735d8ad78f15bb1a_b.jpg)![img](https://pic3.zhimg.com/80/v2-3378fa79c7c381bf735d8ad78f15bb1a_hd.jpg)

似乎绿色也是一样,单上图中的绿色大部分属于黄绿,所以依旧是 P3 占优,Adobe RGB 出于劣势。

![img](https://pic4.zhimg.com/v2-a1b03ed9e5fd19dcde897734c7971493_b.jpg)![img](https://pic4.zhimg.com/80/v2-a1b03ed9e5fd19dcde897734c7971493_hd.jpg)



![img](https://pic1.zhimg.com/7763e9e9d981aac2f7d5d7aca5d7408c_b.jpg)![img](https://pic1.zhimg.com/80/7763e9e9d981aac2f7d5d7aca5d7408c_hd.jpg)

在这张图片中,大部分超出色彩范围的都是深蓝绿色,所以中间的 Adobe RGB 有了真正施展才华的地方,让它成为了覆盖最高的一个。

造成这个现象原因是什么呢?就是在色域覆盖的定义上。

![img](https://pic2.zhimg.com/v2-af07a9c759799199050f291343553df1_b.jpg)![img](https://pic2.zhimg.com/80/v2-af07a9c759799199050f291343553df1_hd.jpg)

上图红色是 P3, 绿色是 Adobe RGB, 中间最小的彩色是 sRGB 色域。

很明显它们三者的蓝色都是一样的,相对于 sRGB 来说,Adobe RGB 主要增加的是绿色,红色和 sRGB 也没什么区别,P3 主要增加的是红色,绿色比 sRGB 广一点。

![img](https://pic2.zhimg.com/v2-37b1c77a1afa3d740724e1b23edeec99_b.jpg)![img](https://pic2.zhimg.com/80/v2-37b1c77a1afa3d740724e1b23edeec99_hd.jpg)

有一件很好玩的事,上图是 iOS 12 的壁纸,以 P3 为色彩空间,里边的红色和蓝色都已经很艳了,那么你们猜猜在利用了 P3 作为色彩定义的这张壁纸到底超出了 sRGB 多少?甚至有没有超出 sRGB 呢?

![img](https://pic2.zhimg.com/v2-19b3d35e89d4d5e1ebc01a83a7a688d9_b.jpg)![img](https://pic2.zhimg.com/80/v2-19b3d35e89d4d5e1ebc01a83a7a688d9_hd.jpg)

答案是还真没有多少,除了零星散落的红色有一点点达到了 P3 的极限,可以说 99% 的颜色都在 sRGB 之内。

<iframe frameborder="0" allowfullscreen="" src="https://www.zhihu.com/video/1089866455234953216?autoplay=false&amp;useMSE="></iframe>

iOS 12 壁纸超出了 sRGB 多少



在 3D 模式下看也是一样,另外需要说明的是,老得 Lab 坐标下,显示出绿色的比例超过了我们的人眼本身对绿色的敏感程度,所以 Lab 坐标时 Adobe RGB 多出的那么多绿色,其实真的没有 P3 多出来的红色要明显,现在本文里出现的新坐标已经修整了这一点。

再看一个样张:

![img](https://pic2.zhimg.com/v2-2baa9e9fd6123da85edf93a65eb1dfdd_b.jpg)![img](https://pic2.zhimg.com/80/v2-2baa9e9fd6123da85edf93a65eb1dfdd_hd.jpg)

由 iPhone XS Max 拍摄,以 P3 记录,它超出 sRGB 的部分继续以灰色显示在下图中。

![img](https://pic3.zhimg.com/v2-1e6f3c511da974d03a87bca58539d4ea_b.jpg)![img](https://pic3.zhimg.com/80/v2-1e6f3c511da974d03a87bca58539d4ea_hd.jpg)

下一步我们再看看超出的部分究竟比 sRGB 多了多少呢?

![img](https://pic3.zhimg.com/v2-f584322e3fe27e322329011bdddef566_b.jpg)![img](https://pic3.zhimg.com/80/v2-f584322e3fe27e322329011bdddef566_hd.jpg)

可以看出,依然是几乎 99% 的颜色都在 sRGB (内部三角)之中,只有零星的一点超出了 sRGB, 而且也远没有达到 P3 的极限。

那我们来看看 P3 的电影怎么样:

![img](https://pic1.zhimg.com/v2-2a255899ccfad58505b7f001cac07924_b.jpg)![img](https://pic1.zhimg.com/80/v2-2a255899ccfad58505b7f001cac07924_hd.jpg)

基本上是我在妇联 3 里能找到最艳的色彩了(如果有更艳的欢迎发给我原片)

![img](https://pic2.zhimg.com/v2-090797d9029cd8f107c66b037176f51d_b.jpg)![img](https://pic2.zhimg.com/80/v2-090797d9029cd8f107c66b037176f51d_hd.jpg)

然而,全在 sRGB 以内。

### 事实上,从 iPhone 7 之后 iPhone 就支持 P3 色域存储照片,我们日常拍出来的照片里又有多少颜色能达到 P3 色域呢?欢迎大家把自己 iPhone 拍的照片发原图给我,我来帮你们看看。

如果你问我广色域好不好,站在显示器技术的发展角度,我绝对说好。

**但不论是从色彩管理还是广色域内容上考虑,sRGB 对于大众都是完全足够的**,如果一个屏幕能覆盖 100% sRGB, 我愿意在色域上给他 95 分。

下一代 PC 屏幕提升的重点我也认为不该在色域,反而:

- 色准
- 对比度
- 分辨率
- 均匀度
- 刷新率
- 响应时间

都是更重要也更容易感知的事情。

## 一个 100% sRGB, 平均色 ΔE<2, 对比度超过 1300:1, PPI 大于 200, 刷新率超过 60hz 的屏幕,在三五年内都依然会是最顶级那一批。

## 一个能覆盖 80% 以上 sRGB 的所谓 72% NTSC 的屏幕,对于不需要专业影像处理的消费者,也会是一个看起来讨喜的屏幕, 不算顶级,但也优秀。

![img](https://pic4.zhimg.com/v2-28c9ab3c416bacdcb2856cb1559889cb_b.jpg)![img](https://pic4.zhimg.com/80/v2-28c9ab3c416bacdcb2856cb1559889cb_hd.jpg)

毕竟我在评测小米笔记本 Pro 这样能达到 72% NTSC 却只有 80% 左右 sRGB 的产品时,对它屏幕的评价就是上图所说的,很明显告诉大家这块屏幕很鲜艳看起来不错,和不能用于专业的影像处理工作并不冲突,而且大家也都能看懂,何来不接地气或者装逼一说?
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# 广色域和色彩管理

苹果正在逐渐在自己的产品上部署广色域,其中影响最大的无疑是 iPhone 7 和 7 Plus。不只是苹果,实际上整个行业都在入侵 4K 之后的这个突破口。

有一种流行的说法是,家庭影院采用 4K 并没有什么意义,因为大部分人在正常距离都看不出 4K 和 1080P 在清晰度上的差异。要知道即使是在 IMAX 数字影院,其双投影系统的有效分辨率也不过是 2.5K 左右,对于绝大多数人这已经是相当清晰了。在此之上,想要让观感达到质的飞跃,提升分辨率已经不够,这就需要在画质本身上动手脚,因此在新兴影院(杜比影院、激光 IMAX 等)中,更加强调的都是更鲜艳的色彩和更高的亮度,即 HDR。

我在[之前的文章](https://www.septillion.cn/archives/1627)中比较详细地讲述过 HDR,在这里简要概括:

> HDR 指高动态范围(High Dynamic Range),包含广色域、更高色彩深度、更高的目标亮度和 ST-2084 电光传递函数(Perceptual Quantizer)。
今天只关注其中“广色域”的部分。

## 色彩空间

顾名思义,色彩空间(color space)指色彩的范围,更大的色彩空间意味着更鲜艳的色彩,某些时候等同“色域(color gamut)”。下图展示了三种影视行业常见的色彩空间。

![img](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2016/12/colorgamut-940x356.png)从左到右:Rec. 709; DCI-P3; Rec. 2020

Rec. 709 是 HDTV 和蓝光 HD 的标准色域;DCI-P3 多用于影院的放映系统;而 Rec. 2020 用于 Dolby Vision、激光 IMAX 和蓝光 UHD。

计算机领域使用数十年的 sRGB,三基色与 Rec.709 相同,gamma 为 CRT 显示器常用的 2.2。sRGB 可以覆盖 33.3% 的人眼可见色彩,这些年来也一直够用。苹果的 Retina 显示屏从来以可以完整显示 sRGB 色域自居,实际表现名副其实。现如今显示完整 sRGB 色域已经不算什么壮举了,基本上随便一块 IPS 屏幕都可以做到。

色域这个概念已经几十年没有出现在消费者的视野里了,这是因为几乎整个计算机行业都默认 sRGB 是所有显示器、软件、媒体所使用的色域,常见的 “ #4caf50 ” 颜色表示方式则默认其位于 8-bit sRGB 色彩空间内。

需要注意的是,国内有一部分无良手机制造商和无良评测者会在产品介绍中使用 NTSC 色域,但是这是一种毫无意义的行为。现在的设备从硬件到软件都不会选择 NTSC 色域作为参考,NTSC 已经是一个名存实亡的标准,其色域不能完全覆盖 sRGB,只是面积稍大,因此 100% 的 NTSC 色域覆盖并不意味着 100% 的 sRGB 覆盖,在迈向广色域的过程中也不会有任何一家厂家选用 NTSC 作为过渡标准。以后再看到谁家提 NTSC,评论里爆粗口就是了。

![img](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2016/12/srgb-ntsc-300x267.png)NTSC 色域对比 sRGB 色域:更靠上的三角是 NTSC,注意其蓝色和洋红部分并不完全包含 sRGB。

## 广色域

所谓的“广色域(Wide Color)”一般而言都是相对于 sRGB 来说的。目前支持广色域的设备大体分为两种:一种一步到位针对 Rec. 2020 标准,一种将影视行业 DCI-P3 标准作为实现终极目标前的一个过渡。需要注意的是在截稿前并没有一块民用显示器可以完整显示 Rec. 2020 的全部色彩。

苹果在其设备上使用的是一种基于 DCI-P3 修改的 Display P3 标准,将 gamma 值改为和 sRGB 一致的 2.2。由于苹果的广色域屏幕设备最多,用户量也最大,因此文中的广色域图片均采用 Display P3 标准进行演示。

下面是两张图片的对比,分别采用不同色域描述文件,原图来自 [Unsplash](https://unsplash.com/photos/SYzUF6XcWBY),图片经过处理。

[![img](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2017/01/Bird_sRGB-940x1217.png)](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2017/01/Bird_sRGB.png)[![img](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2017/01/Bird_Display_P3-940x1217.png)](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2017/01/Bird_Display_P3.png)

由于 Display P3 是一个新标准,以这个标准拍摄照片的设备仅有 iPad Pro 9.7 和 iPhone 7,这两个设备还由于相机宽容度凄惨并不能很好地表现广色域实力,因此找一张广色域的图片非常难。我将原图的色彩强行拉到了 sRGB 色域之外,保存成 Display P3 色域图片(下图),再切掉 sRGB 色域之外的颜色,保存为 sRGB 色域图片(上图)。两张图为 Pixelmator 直接导出,未经过 WordPress 压缩。

## 色彩管理

色彩管理(Color Management)负责描述源文件所在的色彩空间,并将不同色彩空间的源文件正确显示在当前的设备上。在理想情况下,如果源文件和系统都经过了色彩管理,那么同一张图在任何屏幕上的显示效果都应该一致。

但是实际情况很复杂,受限于屏幕素质和软件质量,上面的两张图在不同设备上就会有不同的显示效果。

- 如果设备**拥有**广色域屏幕,且系统**支持**色彩管理,下图应该比上图明显更鲜艳;
- 如果设备**没有**广色域屏幕,但系统**支持**色彩管理,两张图应该差不多;
- 如果设备**拥有**广色域屏幕,系统**不支持**色彩管理,上图应该过饱和,下图仍留有细节;
- 如果设备**没有**广色域屏幕,系统**不支持**色彩管理,下图应该比上图明显更黯淡;

为什么会这样?我们把情况抽象一下。

假设 sRGB 有 5 个颜色,而 Display P3 有 10 个颜色:

![img](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2016/12/scale1.png)

Display P3 可以比 sRGB 多显示 5 个颜色。

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在设备**拥有**广色域屏幕,且系统**支持**色彩管理时,一切完美。系统可以识别出 Display P3 图片可以完整覆盖显示器的色域、sRGB 图片只能覆盖一半,并正确显示两者。效果如下图:

![img](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2016/12/scale1.png)

在设备**没有**广色域屏幕,但系统**支持**色彩管理时,虽然系统能正确识别出二者的色域,但是由于物理上并不能显示 Display P3 图片多出来的 5 个颜色,因此只能**去掉**那些颜色,显示能显示的部分,但是这部分的显示是准确的。效果如下图:

![img](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2016/12/scale2.png)

在设备**拥有**广色域屏幕,但系统**不支持**色彩管理时,系统不能识别出 sRGB 更短,因此会将 sRGB 图片进行**拉伸**,造成图片过饱和,还原失真;而 Display P3 图片只是歪打正着色域相同,因此显示正确。可以想象但凡再换第三个色域还是会出错。效果如下图:

![img](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2016/12/scale3.png)

在设备**没有**广色域屏幕,且系统**不支持**色彩管理时,系统不能识别出 Display P3 更长,因此会将 Display P3 图片进行**压缩**,造成图片欠饱和,还原失真。这也是将 iPhone 7 拍摄的照片发到微博上就变淡的原因:微博的图像压缩会删除图片的描述文件,因此其色彩空间会回落到默认的 sRGB。效果如下图:

![img](https://cdn.septillion.cn/wp-content/uploads/2016/12/scale4.png)

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可以看到,广色域和色彩管理必须互相配合,才能准确(至少尽量准确)地显示图片。在没有色彩管理的设备上,只有源文件和屏幕碰巧处在同一个色彩空间的时候,显示效果才准确。因此这么多年大家都默认使用 sRGB 色彩空间的时候并没有出过太大的问题。

目前,苹果 macOS 和 iOS 都内建出色的色彩管理,并且其作用范围不仅涵盖 sRGB 和 Display P3,还支持 DCI-P3、Rec. 2020、Adobe RGB 等广色域标准,甚至是 CMYK,或用户自己创建的色彩描述文件;Windows 平台上仅有一部分应用支持色彩管理;Android 则完全不支持色彩管理,几乎所有的所谓广色域屏幕手机都是采用第三种“拉伸”的方式。

## 参考

[Rec. 2020 Color Space – Noteloop](https://www.noteloop.com/kit/display/color-space/rec-2020/)

[sRGB – Wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/SRGB)

[Working with Wide Color – Apple Developer](https://developer.apple.com/videos/play/wwdc2016/712/)

[Improving Color on the Web – WebKit.org](https://webkit.org/blog/6682/improving-color-on-the-web/)

[色彩空间基础 – 知乎](https://zhuanlan.zhihu.com/p/24214731)
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