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显示器的颜色由其“色域”、“色深”和“动态范围”决定。
色域（例如 WCG）决定了可以从给定的“色彩空间”（Rec.709、Rec.2020、DCI-P3）（即颜色范围）中显示哪些特定颜色。
颜色深度（或“位深度”，例如 8 位、10 位、12 位）决定了在给定显示器上可以看到多少不同的颜色变化（色调/阴影）。
动态范围（SDR、HDR）决定了特定颜色的亮度范围——从最暗的阴影（或色调）到最亮的。
为了适应不同显示器的变化，将亮度作为第三个维度集成到传统的二维色域图中以创建色体积。颜色体积是在所有可用色调、饱和度和亮度下的所有可用颜色的集合。
这篇“回归基础”的第一篇文章将涵盖人眼如何感知颜色、色域定义等主题。我们希望这份材料能帮助您将这些点联系起来。
对色彩空间领域的行业发展着迷？
颜色和人眼 - 什么是颜色以及我们如何看待它？
颜色是我们的眼睛通过我们的大脑解释光信息而检测到的视觉感知。当光线照射到物体上时，物体会吸收一部分光线并反射其余部分。被吸收或反射的光波长取决于物体的特性。当光线从物体反射回来时，它会撞击眼睛后部的感光视网膜。视网膜有数百万个称为视锥细胞的特殊色素细胞，在人类中，这些细胞具有三种不同的光谱敏感性——短、中和长。视锥细胞负责我们的三原色视觉。
人眼可以检测到波长范围从大约 380 nm 到 780 nm 的可见光。简而言之，每种锥体都专注于特定的波长。红色调的波长较长，绿色 - 中等，蓝色 - 较短。因此，当物体反射的光照射到视锥细胞时，会在不同程度上刺激它们。然后，由此产生的信号通过视神经传输到负责颜色解释的大脑视觉皮层。
所有颜色都是由红色、绿色和蓝色调组合而成。当混合颜色穿过人眼时，组合物中的许多波长会刺激相应类型的视锥细胞，从而启动用于识别和解释的光学网络。许多不同的光波长组合可以产生相同的颜色感知。
光强度是影响我们如何感知颜色的另一个重要特征。色温表示构成光的各种波长的相对强度。色温以开尔文 (K) 为单位表示——较低的温度意味着更红的光，而较高的温度则产生更蓝的光。在这种情况下，颜色表示为温度，因为物体在加热到高温时会辐射出不同的光频率。
色彩空间——我们如何测量色彩？
在显示领域，有许多映射颜色的标准，其中 CIE 1976 1被信息显示协会 (SID) 推荐为权威的显示测量标准。色度图是映射颜色空间的首选方法，因为它们仅测量颜色质量，隔离其他因素（例如亮度）。色彩空间被定义为人眼感知的可见光的统一表示。它将所有颜色映射到一个网格，为它们分配可测量的光谱吸光度值，允许比较颜色和描述色域标准。
CIE 色度图通过亮度参数和表示色调和饱和度的两个色度坐标来映射光的光谱分布。普通人可见的所有色调都包含在“马蹄形”图中。“马蹄铁”的边缘——光谱轨迹——代表光谱颜色的最大饱和度，由光的波长（以纳米为单位）测量。紫色线是连接光谱轨迹两端的直线，它代表完全饱和的颜色，是紫色 (360nm) 和红色 (780nm) 的组合。不饱和的颜色位于中心，从白色散发出来。图表白色区域中的曲线显示以开尔文为单位的绝对色温。
上面显示的 CIE 图是使用加色混合实现的一组颜色的可视化。当使用加法三原色系统时，可以通过混合不同波长和不同亮度的光来创建新颜色。此图表示正常人眼可见的完整颜色子集。不过，为了描述设备上可用的一系列颜色，业界使用了色域的概念。
色域是显示器可以产生的颜色范围的量度。虽然正常人类视觉的范围涵盖了整个 CIE 图，但通过显示技术实现它仅在理论上是可能的。因此，颜色标准在图表中表示为三角形，定义了可以通过在其角处组合颜色来实现的颜色子集。近年来，随着色域逐渐变大，显示色彩空间标准不断发展。
色域标准演变
了解色域覆盖对于评估显示技术及其生成逼真色彩的能力至关重要。大多数显示设备使用 RGB 颜色模型来定义每个像素的颜色。上面的色度图说明了使用这三个原色我们可以覆盖大部分颜色空间。
RGB 和 sRGB
RGB 标准，称为 ITU-R Recommendation BT 709 或 Rec 709 2，于 1990 年获得批准。RGB 仅涵盖 CIE 1976 u'v' 图的 33.2% 的色度。sRGB 标准创建于 1996 年，使用与 Rec 709 相同的原色和白点。这是消费电子产品最常用的色域。这个色域仍然很窄，仅涵盖CIE 1976 u'v' 色度的 38.7%。
DCI-P3
2007 年发布的 DCI-P3 3色彩空间使用与 Rec 709 和 sRGB 色彩空间相同的蓝色原色，但它采用不同的绿色和红色原色。DCI-P3 的红原色是 615 nm 的单色，绿原色是略微偏黄的绿色，但更饱和。DCI-P3 比 sRGB 色域大 26%，覆盖了 CIE 1976色度图的 41.7%。
英国电信 2020
ITU-R Recommendation BT 2020，或简称 Rec 2020，建立了最宽的显示色域，需要单色 RGB 原色（467 nm、532 nm 和 630 nm）。这个色域非常宽——它比 sRGB 大 72%，比 DCI-P3 大 37%。生成的色彩空间覆盖了 CIE 1976色度图的 57.2%。
Rec 2020 比色法的采用率持续增长，但是合规性需要更明确的定义，因为 100% 的这种色彩空间在物理上是无法实现的。目前，只有少数显示器接近提供 Rec 2020 色彩空间。
使我们能够更接近 BT 2020 覆盖要求的最有前途和最现实的技术之一是量子点显示器。
结论
宽色域可产生最逼真的图像质量和最鲜艳的色彩。这个内容的第二个系列涵盖了颜色深度的定义，之后我们计划依次制作动态范围和颜色体积的颜色相关系列。
参考
CIE（国际照明委员会）于 1931 年定义了最初的 CIE 标准。在其 1976 年的修订版中，该标准采用了更线性的色彩空间，最大限度地减少了感知颜色的变化并使颜色比较更加准确。
ITU-R 建议书构成了一套国际技术标准，由国际电信联盟 (ITU) 的无线电通信部门（前身为 CCIR）制定。
DCI 代表 Digital Cinema Initiatives, LLC，这是一家由主要电影制片厂组成的合资企业。
半峰全宽 (FWHM) 是指定光谱宽度的方法，计算为光谱曲线上函数达到其最大值一半的点之间的差异。
关键术语词汇表
颜色是我们的眼睛通过我们的大脑解释光信息而检测到的视觉感知。
人眼对波长的敏感度：人眼可以察觉波长范围在380nm到780nm左右的可见光。
色温表示构成光的各种波长的相对强度。
色彩空间被定义为人眼感知的可见光的统一表示。
色域是显示器可以产生的颜色范围的量度。
光谱轨迹 - 表示由光的波长（以纳米为单位）测量的光谱颜色的最大饱和度。
紫色线是连接光谱轨迹两端的直线，它代表完全饱和的颜色，是紫色 (360nm) 和红色 (780nm) 的组合。
