使用 ColourSpace 來匹配使用不同照明技術的顯示器

窄頻的顯示器,如:RGB OLED及基於雷射的顯示技術(及在較小範圍的WRGB OLED和RGB LED LCD)已顯示現有的1931 CIE 2° 觀察色彩匹配功能(CMF Colour Matching Function),實際上已不足以準確的匹配許多現代顯示器。
這個問題主要是由於不同技術的光譜顏色分佈(Spectral Colour Distribution)差異很大,主RGB頻道(Primary RGB Channel)的光譜頻寬相對較窄,導致用來進行顏色讀數的色度計所報告的變化,不在視覺可接受的公差範圍內。從觀看者的角度來看,由此所產生的感覺是,在一個顯示器上的顏色與其他光譜分佈更廣的顯示器上的顏色不一致。
人們還普遍認為,一些顯示器(如:RGB OLED)在460納米以下的藍色區域所發出的光譜能量,是造成此一問題的一個因素。
顏色同色異譜
在顯示器比色法(Colourimetry)中,同色異譜(Metamerism)是指在不同的顯示器上匹配具有不同光譜功率分佈的顏色的能力,這是由於使用不同的顯示技術所造成。
顏色同色異譜是基於這樣的事實:人類的視覺系統只有三種類型的錐體光感受器(Cone Photoreceptor),使得兩個不具有相同光譜功率分佈的刺激物,在感知顏色上有可能匹配,因此出現了同色異譜的顏色匹配。


由此,我們得到了相反的結果 - 顯示器明顯的同色異譜失誤(Metameric Failure),亦即兩個顯示器的測量描述資料(Profile Data)與測量色度計報告的數字完全匹配,但從視覺上來看,顯示器顯然不匹配,如上圖所示。
這裡所提供的資訊,主要是基於RGB OLED顯示器,但也適用於所有使用標準校正工作流程進行校正時,出現同色異譜失誤的顯示器技術。
SONY 和 Judd 修正
作為第一個基於RGB OLED的顯示器的來源,SONY公司是最早遇到同色異譜失誤的公司之一,並迅速採用了Judd 1951 Modification(修正)的概念,即建議對波長短於460奈米的CIE 1931進行修正。這種修正已被Stiles(1955)、Ishak和Teele(1955)及Vos(1978)進行的其他研究所證實,但由於實際原因,CIE標準從未採用。
雖然Judd修正的概念是有效的,但在實際操作中,它只能作為一個簡單的偏移量應用於所測量的白點(White Point),而問題就發生於此 - 正如SONY公司自己發現的那樣!
Sony 改變目標
當SONY首次嘗試處理他們的OLED顯示器的同色異譜失誤問題時,他們公佈了一組色度(Chromaticity)xy偏移值,範圍從-0.001、-0.009到-0.004、-0.013,取決於所使用的色度計及要匹配的替代顯示技術。
在後來關於BVM和PVM顯示器的白平衡的文件中,SONY將這些值減少至一組xy偏移:x=-0.006,y=-0.011。
問題是這些數值實際上都不準確,因為簡單的在現有的CMF上增加一個偏移值的概念,對於修正同色異譜失誤來說,太過折衷。
一個更好的方法是利用ColourSpace的內建功能,顯著的改善兩個不同技術顯示器之間的感知色彩匹配差異,定義一個新的色彩空間白點(Colour Space White Point),而不是在色度計的測量資料上增加一個偏移。
利用 ColourSpace 進行感知性色彩匹配
以下是克服顯示器同色異譜失誤的更準確的方法,且適用於任何顯示器技術。
(雖然我們在這裡處理的是RGB OLED顯示器,但這個概念對任何同色異譜失誤的顯示器都有效。)
1) 將兩個顯示器放在同一視線內準確的匹配。

2) 選擇其中一台顯示器作為主顯示器(Master)。
(上圖中,較大的顯示器較為正確,較小的RGB OLED則顯示常見的綠色(Green)/青色(Cyan)偏移)
3) 使用正常的ColourSpace校正程式,將主顯示器校正為所需的目標色彩空間標準 - 例如:Rec709 - 包括必要的Probe Matching(色度計匹配)。