Even herhalen: kleurbereik
Als we over kleurbereik spreken, dan hebben we het eigenlijk over de driehoek op het chromaticiteitsdiagram die gevormd wordt door het basis rood, groen en blauw van een beeldscherm of norm. Alle kleuren die binnen die driehoek vallen kunnen we vormen met die drie basiskleuren. Lees ons artikel over kleurbereik even door als je je geheugen nog wat wil opfrissen.
Het bovenstaande figuur toont het kleurbereik van de Rec.709 norm die gebruikt wordt voor alle HDTV-content, Blu-ray, en streaming video. Centraal in de driehoek staat het witpunt (in dit geval D65, de daglichtnorm). Dit diagram is tweedimensionaal, en het representeert het kleurbereik bij één specifiek niveau van luminantie (of makkelijker gezegd helderheid). De metingen die we maken voor al onze televisies doen we op 75% van de piekluminantie van de tv.
Wat bij andere luminantie-niveaus?
Wie over kleur wil praten en alle factoren in rekening wil nemen moet eigenlijk dit 2D-diagram uitbreiden met een derde as (L: voor luminantie) tot een 3D-voorstelling. En in tegenstelling tot wat je misschien hoopt, is het kleurbereik niet op elk luminantieniveau hetzelfde. Erg gesatureerde kleuren (dat zijn de kleuren die het dichtst bij de punten van de driehoek liggen, en dus het meest intens zijn) zijn bijvoorbeeld erg moeilijk weer te geven bij zeer lage luminanties. En vermits wit gecreëerd wordt door rood, groen en blauw te mengen (eenvoudig gezegd, door ze op te tellen) kan geen enkele basis kleur even helder weergegeven worden als puur wit. Sterker nog: rood, groen en blauw hebben niet dezelfde maximale helderheid. Als we een maximaal wit hebben van bijvoorbeeld 1000 nit, dan is het helderste blauw slechts 72 nits, voor rood is dat 213 nits en voor groen 715 nits. Die verschillen kan je duidelijk zien op onderstaande voorstelling van het kleurvolume. Links zie je de traditionele manier waarop we kleurbereik aangeven in het xy Chromaticiteitsdiagram, rechts is de Y (luminantie)-as toegevoegd en zie je dus het 3D xyY-kleurvolume.
Van 2D-kleurbereik naar 3D-kleurvolume (Bron: Dolby)
Twee schermen met hetzelfde 2D-kleurbereik (gemeten zoals we dat gebruikelijk doen bij 75% piekluminatie) kunnen bovendien heel anders presteren naarmate we luminatie nul (zwart) of maximale luminantie (piek wit) naderen. En de situatie wordt nog erger als we HDR in rekening moeten nemen. Voor onze gewone SDR-content mochten we er van uitgaan dat die gemastered was tegen een vast maximum van 100 nits luminantie. Maar met de opkomst van HDR is dat niet langer het geval. Sommige televisies kunnen tot 800 nits gaan, andere tot 1.500 nits en meer. Dergelijke televisies zullen dus een zeer verschillend kleurvolume hebben (daarover verder meer).
Onderstaande vereenvoudigde voorstelling toont aan wat er gebeurt als je overschakelt van het kleurbereik Rec709 naar Rec2020 (de grotere basisdriehoek) én tegelijk rekening houdt met een hogere maximale helderheid. Het grotere volume bevat veel meer kleurtinten.
Het kleurvolume
Het concept kleurvolume is dus op zich nog relatief eenvoudig: het is het 3D-volume gebaseerd op een bepaald kleurbereik, en een maximale helderheid. Het scherm kan dan alle kleuren binnen dat volume weergeven. We zullen het dus vermoedelijk aangeven met die twee gegevens: bijvoorbeeld (Rec.2020/1000 nits) of (P3/1000 nits).
Een mogelijke standaard voor hoe we dat in de toekomst zullen meten is VCRC (Volume Color Reproduction Capability), een methode die door het ICDM (International Committee for Display Measurement) werd erkend. De methode is, niet onverwacht, mee ontworpen door Samsung dat dit jaar zwaar inzet op kleurvolume om de mogelijkheden van zijn tv’s in de verf te zetten. Spectracal, de fabrikant van onze meetsoftware (Calman), heeft alvast aangekondigd dat het kleurvolume metingen zal mogelijk maken. Het verschil tussen twee toestellen die een vergelijkbaar kleurbereik hebben, maar een ander kleurvolume zullen we dan duidelijk kunnen aangeven.
De impact van groter kleurvolume
Allemaal goed en wel, maar wat voor soort verschillen zal je zien op een televisie met een groter kleurvolume? Een groter kleurvolume is vooral van belang voor HDR-weergave. HDR draait immers om het weergeven van zeer intense helderheid, en daarbij willen we niet alleen wit zijn. Dat is goed voor een fonkeling op een chrome bumper, of de golven van de zee, maar er zijn ook heel wat dingen we zowel zeer helder als zeer kleurrijk waarnemen. Denk bijvoorbeeld aan een heldere blauwe hemel, of aan de oranje-gele gloed van een vulkaanuitbarsting.
Op onderstaande foto’s zie je het effect van een groter kleurvolume. Het eerste beeld toont hoe de vulkaanuitbarsting er uit ziet op een klassieke televisie. De oranjegele kleur valt binnen het kleurbereik, maar wordt sterk beperkt door de lage maximale helderheid. Het resultaat is een intense gele kleur, die veel te dof lijkt.
Diezelfde vulkaanuitbarsting in een groter kleurvolume toont veel meer spektakel. Het oranje is op zich niet van tint veranderd, maar dankzij het grotere kleurvolume kan het veel helderder zijn. Bovendien zijn er meer tinten zichtbaar in de het beeld.
Een ander voorbeeld zie je hieronder. Links zie je een testbeeld op een televisie met een kleurvolume dat P3/1000 nits zo goed als volledig vult. Rechts hetzelfde beeld, maar op een televisie met een kleiner kleurvolume.
Conclusie
Door aan het traditionele kleurbereik een derde as voor luminantie toe te voegen krijgen we een beter beeld van de kleurprestaties van een televisie over het volledige helderheidsbereik. Het 3D-diagram dat zo ontstaat noemen we een kleurvolume. Vermits we volop in een ‘helderheids-race’ zitten, fabrikanten proberen steeds hogere piekhelderheden te produceren, wordt kleurvolume duidelijk belangrijk. Naast een hoge piekhelderheid voor wit wil je immers ook intense kleuren. Grotere kleurvolumes hebben het voordeel dat ze intense, diep gesatureerde kleuren kunnen tonen met een zeer hoge helderheid.
Meer informatie
Voor meer informatie over de technieken op het gebied van tv en aankoopadviezen kun je terecht in onze homecinema informatiegids. Ook kun je direct meer lezen via onderstaande links.
Wat betekent 4:2:0? Chroma subsampling uitgelegd
Alles over het kleurbereik van tv’s: wat is Wide Color?
Achtergrond kleurdiepte tv’s: wat is 8-bit, 10-bit en 12-bit?
Nieuwe tv kopen: hier moet je op letten
Een oled of lcd tv kopen: dit zijn de verschillen
Reacties (2)