Как Google улучшит качество изображения на смартфонах в Android Q
Android хорош всем, если не брать в расчет откровенно субъективные претензии некоторых пользователей. Пожалуй, единственным его недостатком является медленное освоение новых функций, которые добираются до стоковой версии ОС уже после того, как их внедрили разработчики всех сторонних оболочек. Конечно, в этом правиле есть свои исключения, вот только обычно они касаются нововведений, которые на поверку оказываются далеко не самыми востребованными. Но поддержка широкого цветового охвата – другое дело.
Как сообщили разработчики Android в своем корпоративном блоге, в релизной версии Android Q появится поддержка широкого цветового охвата для фотографий. Он позволит раскрыть весь потенциал, который заложен в дисплеях и камерах современных смартфонов, создавая и редактируя снимки с лучшими показателями контрастности и насыщенности, чем обеспечивает 8-битный стандарт sRGB.
sRGB 
DCI-P3 
Широкий цветовой охват
«Дисплей и камеры мобильных устройств год от года становятся все лучше и лучше, — объясняют разработчики. – Некоторые смартфоны изначально поставляются с дисплеем, поддерживающим широкий цветовой охват, а современные камеры способны снимать сцены, которые выходят далеко за пределы sRGB. Вместе все это дает нам более качественный опыт фотосъемки с более реалистичными цветами».
Реализация поддержки широкого цветового охвата потребовала от разработчиков освоения профиля ICC. Он работает со стандартами DCI-P3, Adobe RGB и другими, способными обеспечить максимально естественные цвета. Впрочем, это не означает, что устройства, чьи дисплеи не откалиброваны по стандартам широкого цветового охвата, вдруг получат его поддержку. Для них все останется неизменно – они по-прежнему будут использовать стандарт sRGB в качестве основного.
Имеет ли мой смартфон широкий цветовой охват
Иронично, что многие пользователи не имеют даже представления о том, что такое широкий цветовой охват и обладает ли их смартфон его поддержкой. Чтобы выяснить это, взгляните на изображение выше. Если дисплей вашего аппарата поддерживает широкий цветовой охват, вы увидите логотип операционной системы Android. Впрочем, может быть и так, что причиной, по которой вы не видите рисунка, является отсутствие поддержки широкого цветового охвата браузером, которым вы пользуетесь.
Подписывайся на наш канал в Яндекс.Дзен. Там выходят материалы без купюр, которые не подходят для ленты сайта.
Что такое цветовое пространство? Разбор
Восприятие цвета — довольно субъективная штука. Кто-то любит более насыщенные и контрастные цвета, кто-то наоборот предпочитает более сдержанные оттенки. Тем не менее, даже в таком субъективном вопросе как восприятие цвета — есть строгая наука. Наверняка, вы слышали такие термины как sRGB, дельта E. Сегодня разберемся, что все это значит…
Поэтому сегодня мы поговорим о том, что такое цветовое пространство и цветовой охват?
- 100% sRGB — это много или мало?
- Что такое ΔE?
- Почему старые ЭЛТ-мониторы точнее отображали цвет?
Это значит, что на нашей сетчатке глаза есть три вида рецепторов (колбочек), чувствительных к свету разной длины волны: S, M, L (от англ. short,medium, long). Соответственно S-колбочки преимущественно воспринимают синий цвет, М — зеленый, L — красный.
А это значит, что смешивая три цвета в разных пропорциях мы можем получить любой оттенок. Поэтому пиксели в современных дисплеях состоят из трёх базовых цветов: зеленого, синего и красного.
Получается, что если создать три источника света с эталонными синим, зеленым и красным излучателем, то смешивая цвета в разных пропорциях мы сможем получить любой оттенок. В целом, да. Но есть важная ремарка, в основе такого формирования цвета лежит аддитивная цветовая модель. То есть модель, в которой цвет создаётся путём сложения.
Но бывает еще субтрактивная цветовая модель, где разные цвета формируются путем вычитания. Субтрактивной модели нас учили в детстве, когда рассказывали, как смешивать краски. Эта же модель используется в полиграфии, и более известна вам как CMYK.
Но сегодня мы будем говорить, в основном, про RGB-модели.
Цветовая модель CIE 1931
Итак, мы выяснили, что трёх базовых цветов, достаточно для формирования любого оттенка. Но проблема в том, что все люди воспринимают цвета немного по-разному и для всех эталонный зеленый, красный и синий цвета — будут разными. В таком случае возник вопрос, какие именно оттенки базовых цветов нужно взять за основу? Этим вопросом занялась Международная комиссия по освещению, также известная как CIE — от французского Commission internationale de l’éclairage).
В 1931 году они утвердили цветовую модель CIE XYZ. Вот так она выглядит. Вы наверняка много раз видели эту цветную диаграмму похожую на треугольник. Но что тут вообще изображено?
Смотрите, на этой диаграмме изображены все физически реализуемые цвета видимого спектра электромагнитного излучения, то есть от 380 до 700 нм.
Поэтому, задав координаты X и Y мы можем описать вообще любой цвет, а точнее оттенок, который может теоретически воспринять человеческий глаз. А если добавить еще и третью координату Z, то мы легко сможем описать еще и яркость.
Такой метод описания цвета не лишен недостатков, но оказался настолько удобным, для описания и сравнения цветовых пространств. Этим мы сейчас и займемся.
Начнём с sRGB. Сейчас — это наиболее популярное цветовое пространство и стандарт для графики в интернете.
Стандарт — не новый. Он был разработан еще в 1996 году компаниями HP и Microsoft. А основан он был вообще на стандарте HDTV телевещания BT.709. Поэтому цветовые пространства sRGB и BT.709 идентичным по цветовому охвату.
Скажем так, sRGB не самое широкое цветовое пространство. Оно охватывает только 36% видимых глазу цветов. Здесь не очень зелёный зелёный, он скорее салатовый. Немного коричневатый красный. Но особо большая проблема с голубым, посмотрите насколько он близок к белому цвету.
Зато тут отличный синий и нормальная точка белого. Которая называется D65 и имеет цветовую температуру 6500 К, что типично для рассеянного дневного света.
Но почему пространство такое узкое? Неужели нельзя было выбрать нормальную точку для красного и зеленого цвета?
В 96 году было нельзя. Более того такой выбор был более чем логичен. Ведь основные цвета sRGB — это цвета люминофоров у кинескопов того времени. Именно поэтому старые ЭЛТ-мониторы отлично справлялись с воспроизведением цвета в пространстве sRGB без каких либо дополнительных калибровок.
А вот для современных ЖК-мониторов такая задача совсем нетривиальная. Поэтому сейчас корректное отображение цветового пространства sRGB по-прежнему редкость и встречается только в дорогих мониторах. За редким исключением…
Что такое ΔE?
Но что значит фраза “корректное отображение цветового пространства”?
За это отвечает показатель показатель ΔE. А что это такое, разберем на примере доступного профессионального монитора.
В идеале, цвета которые отображает монитор, должны полностью совпадать с цветами, описанными в рабочем цветовом пространстве. Так как если замерить спектр свечения базового синего, зеленого, красного, а также белого цвета разместить их на диаграмме, новые точки должны полностью совпасть координатами обозначенными в цветовом пространстве.
Но в реальности, к сожалению, так никогда не бывает. Всегда есть какая-то погрешность, вот эта погрешность и является показателем ΔE или Дельта E.
Empfindung — Ощущение
Можно сказать, что ΔE — это среднее расстояние междут эталонными координатами цветового пространства и реальными цветами, которые отображает монитор.
В нашем случае производитель заявляет, что в этом мониторе ΔE<2. Это много или мало?
Считается, что погрешность ΔE<3 будет незаметна для среднего человека. Поэтому для профессионального уровня стандартом считается ΔE<2, в этом случае ошибки совсем незначительные, но натренированный глаз профессионала может их увидеть. А вот показатель ΔE<1 считается неразличимым для человеческого глаза.
Так как это монитор профессионального уровня он проходит заводскую калибровку. И в коробку с монитором кладут сертификат CalMAN Verified с подробным отчетом о результатах калибровки.
И вот конкретно в нашем экземпляре среднее отклонение ΔE всего 0,6, что существенно лучше заявленных на коробке. А это значит, что монитор идеально подойдет для работы с графикой и видео в цветовых пространствах sRGB и REC.709. То есть для 99% контента в сети.
Adobe RGB
Тем не менее есть вещи, для которых этот дисплей, а точнее пространство sRGB не подходит — а именно полиграфия.
Стандартом для четырехцветной печати является цветовое пространство SWOP CMYK. Оно не очень широкое, но существенно выходит за границы sRGB в области зеленых и голубых оттенков. Поэтому для того, чтобы была возможность корректно отобразить CMYK цвета на RGB мониторе придумали пространство Adobe RGB.
По сути, это тот же sRGB со сдвинутой вверх точкой зеленого, так чтобы внутрь полностью поместился SWOP CMYK.
С этим цветовым пространством работают только очень дорогие профессиональные мониторы. А всё потому что кроме полиграфии, и профессиональной работы с фотографиями оно ни для чего не походит.
DCI-P3
Тем не менее замена для sRGB есть и это, конечно цветовое пространство DCI-P3.
У него шире цветовой охват — 130,2% sRGB и 45,5% всего видимого человеком спектра.
Тут более правильные красный и зеленые цвета. А синий цвет такой-же как у sRGB и Adobe RGB. Таже осталась нехватка в области голубых и сине-зеленых оттенков.
Но все равно стандарт куда интереснее sRGB. Изначально он разрабатывался для проекторов в цифровых кинотеатрах, но потом был адаптирован для мониторов. И в 2015 году его на вооружение взяли Apple, поэтому вся их техника по умолчанию работает в DCI-P3, что совершенно прекрасно. Также многие смартфоны на Android тоже поддерживают это цветовое пространство.
А вот Windows нормально с DCI-P3 работать не умеет. Поэтому, даже если ваш монитор способен отображать более широкую цветовую палитру DCI-P3, вы всё равно этого не увидите из-за вопросов совместимости. Но есть обход этого ограничения. Например, вы можете активировать DCI-P3 в Chrome.
Для этого вам надо будет зайти в экспериментальные функции и активируйте профиль Display P3 D65. А вот на этих сайтах можно посмотреть наглядную разницу между sRGB и DCI-P3:
Выводы
В целом, цветовые пространства и теория цвета — практически бесконечные темы.
Мы не стали останавливаться на гамма-коррекции и супершироком цветовом пространстве BT.2020, об этом мы говорили в наших материалах про HDR10+ и Dolby Vision. Также рекомендуем материал про ЭЛТ-мониторы, где мы рассказывали про люминофор.
Что такое sRGB режим монитора
В настройках экранов многих устройств можно встретить загадочную аббревиатуру RGB. Имеется она на смартфонах, планшетах, мониторах компьютера, видео и фотокамерах. Что означают эти загадочные буквы или для чего они нужны?
Что такое sRGB режим монитора
Настройки sRGB или Adobe RGB можно найти в меню «Цветовое пространство». У обеих настроек буквы RGB одинаковы. Данные символы означают основные цвета, видимые человеческим глазом.
СПРАВКА! В отличие от животных, зрение человека является трихроматическим. Основными цветами являются — красный, синий и зелёный. Остальные тона формируются на сетчатке глаза человека, путём перемешивания исходных трёх. Цветовое же пространство означает всё разнообразие оттенков, которые может различать глаз.
Развитие современных цифровых технологий и появление множества различных гаджетов и устройств, способных передавать изображение на экран, поставило перед разработчиками вопрос о качественной передаче цвета.
В 1990 году решение было найдено. Был разработан специальный алгоритм, выводящий информацию на экраны устройств. Он и получил название RGB.
Изначально, возникли некоторые сложности с отображением цветов на мониторах. Устройства тогда физически не могли воспроизвести полный спектр оттенков, которые может различать человек. Сначала алгоритм использовался на распространённых в те года экранах с электронно-лучевой трубкой.
Алгоритм RGB характеризует конкретные частоты необходимых цветов и что должно получиться, если смешать эти оттенки. Одновременно с этим, он показывает изначальное положение точки белого цвета. Для простоты понимания, учёные составили цветовой график, который наглядно демонстрирует, насколько больше цветов различает человеческий мозг по сравнению с любой техникой.
Каким бы технически совершенным ни было устройство, глаз человека видит гораздо больше цветов в окружающем его мире. Техника же ограничена треугольником, представленным на цветовом графике.
СПРАВКА! Сейчас sRGB является главным стандартом. Ориентируясь на него, выпускаются мониторы, компьютерные браузеры, даже операционные системы и программы фоторедакторов.
На данный момент существует более усовершенствованный алгоритм Adobe RGB. Однако, им пользуются люди, профессионально занимающиеся фото и видеосъёмкой. Поэтому он не так широко распространён, а мониторы, которые поддерживают данный профиль передачи изображения, стоят довольно-таки дорого.
Зачем нужен режим sRGB
Данное цветовое пространство является универсальным и его поддерживают абсолютно все современные устройства передачи изображения. Несмотря на то что охватываемый им цветовой спектр равен всего 35%, этого вполне достаточно для нужд любителей фотосъёмки и обработки фотографий.
Профиль sRGB позволяет видеть реальные цвета изображений, не делая их более насыщенными, какими их передаёт Adobe RGB. Алгоритм гарантирует то, что исходные цвета фото и видео будут абсолютно одинаковыми на всех существующих мониторах, так как он широко распространён.
Также он является идеальным решением для людей, которые выкладывают свои фотографии в Интернет. Однако, он не подходит для профессиональной деятельности фотографов и людей, фотографии которых участвуют в выставках.
Что такое DCI-P3 и зачем оно нужно в смартфоне
Когда речь заходит о появившемся в последних флагманских моделях цветовом пространстве DCI-P3, большинство затрудняется с ответом на вопрос – что это и для чего придумано.
Очередной маркетинговый трюк, или реально полезная вещь?
Для большинства пользователей вполне достаточно знать: да, цветопередача у таких гаджетов действительно лучше.
А тем, кому интересно, за счет чего это происходит, мы постараемся объяснить подробнее.
Что такое цветовое пространство
Любое явление, связанное с разработкой той или иной техники, должно быть формализировано – представлено в виде некоей модели, более-менее однозначно определяющей его свойства.
Цвет не является исключением: для получения максимального качества изображения требуются соответствующие критерии.
Это означает, что любой существующий оттенок необходимо иметь возможность представить в форме некоего набора координат. Модель, задающая координатную систему, и называется цветовым пространством.
«Судьей в последней инстанции» в этом вопросе является человеческий глаз. Поэтому эталонное цветовое пространство должно содержать абсолютно весь видимый им спектр. Для его описания используется модель под названием CIE XYZ.
Любое устройство, так или иначе связанное с отображением цвета, имеет ограничения, накладываемые принципом работы и конструкцией. Поэтому использовать CIE XYZ в большинстве случаев просто невозможно – для этого требуются более простые модели.
В дополнение к этому встает проблема совместимости: один и тот же цвет может отображаться на разных устройствах совершенно различным образом.
Из-за этого, например, картинка, распечатанная на принтере, может иметь мало общего с оригиналом, выведенным на дисплей. Чтобы преодолеть эти трудности, были разработаны соответствующие стандарты.
sRGB и Adobe RGB
На данный момент общепринятым стандартом для цифровых устройств, позволяющим унифицировать их цветопередачу, является sRGB. Любой монитор или телевизор поддерживает данную схему, она же используется при отображении веб-страниц.
Благодаря этому перенос изображения с одного устройства на другое практически не вызывает никаких отличий.
Если соотнести sRGB с CIE XYZ, то выяснится, что эта схема способна передавать не более 35% оттенков, доступных для восприятия человеческим зрением.
Для большинства задач этого вполне хватает, но в случае профессиональной работы с фотографиями оказывается мало.
Поэтому в 1998 году появилось более продвинутое цветовое пространство Adobe RGB, охват которого составил около 50% оттенков CIE XYZ.
Оно не претендует на универсальность, а является узкоспециализированным, предназначенным для решения конкретных задач.
DCI-P3
Adobe RGB имеет сдвиг в направлении коротковолновой части спектра, однако для человеческого глаза более критичны «теплые» цвета.
Поэтому организация Digital Cinema Initiatives создала собственное цветовое пространство, в котором процентный охват в целом соответствует Adobe RGB, но смещен в красную область спектра.
Производители электроники благосклонно приняли новинку, и первой, кто занялась ее внедрением, стала Apple. Поддержка DCI-P3 появилась в макбуках, айпадах и айфонах под названием Wide Color.
Наглядная демонстрация разницы производилась с помощью особого изображения: на старых устройствах оно выглядело как красный квадрат, а на девайсах с поддержкой DCI-P3 на нем можно было увидеть логотип создавшей его группы разработчиков – WebKit Apple.
К моменту написания статьи поддержка нового стандарта появилась в смартфонах многих ведущих брендов, в том числе ASUS, LG, Samsung, Huawei.
В заключение
«Заказчиками» цветового пространства DCI-P3 в флагманских моделях смартфонов выступили разработчики программного обеспечения для камер. Оно позволяет осуществлять более тонкую обработку полученных снимков по сравнению с sRGB.
Тем, кто фотографирует по принципу «щелкнул – забыл», данный профиль абсолютно ни к чему. Тем более, что контента, созданного в соответствии с новым стандартом, пока что совсем немного.