LCD螢幕色域測試圖，我也看得懂！

讀者們一定會發現，我們在最近的LCD螢幕測試報導中加入了新的測試方式。一個是螢幕背光的均勻度測試，另外一個就是螢幕表現色域的測試。背光均勻好懂，但是色域表現到底是什麼，可就要花點唇舌仔細說明了。要是這個圖形讓你看得似懂非懂，看完這篇文章以後就會知道它是怎麼來的、又代表些什麼意義。

要了解色域圖所代表的意義，得要分為三方面來說明。

如何定義、呈現自然世界我們所能看見的色彩；
衡量色域的基準是什麼，又是誰所制定的；
如何獲得螢幕所能呈現色彩的資料。

一、色彩空間是什麼？

▲可見光譜是物理學知識，但是要進一步解釋色彩空間，得要透過生理學來解釋三原色理論。

首先從色彩開始說起，國中理化課本中都會看到這樣的一張圖：於整個光譜之中，波長介於400nm與700nm間（或者380nm到780nm）的光稱為可見光，以外稱為不可見光。色彩就是由光譜中這一段的光所構成。但是，如果色彩僅有由紅到紫之間的漸層構成，我們就不需要稱它為「空間」，稱之為「線」就好。如何構成空間呢？得要從我們眼睛怎麼感知色彩來說起。

▲因為我們眼球中感光細胞的特性，使得色彩不僅是線，更構成了面。（圖片來源）

想必各位也聽過光的三原色：紅、綠、藍，也就是常見的RGB。為什麼光的三原色會是這三個呢？主要是因為我們眼球視網膜中的感光細胞分為在微弱光中感測亮度的Rods，和能同時感應色彩與亮度的Cones。Cones又分為對於藍綠色（Violet，短波）、對綠色（Green，中波）與黃色（Yellow，長波）較敏感三種。而紅、綠、藍三種顏色光採不同比例混合，正好能夠刺激三種Cones，以讓我們看到各種顏色。當然我們不是在上人體生理學的課，這部份就不談細節了。

▲CIE1931圖表上的藍色數字是可見光波長，正好是380-700nm。

所以只要紀錄三種Cones受到刺激的值，理論上就可以描述出我們眼睛所能看到的色彩空間為何。所以在1931年，國際照明協會（CIE）便利用紅、藍、綠光的刺激值，描繪出CIE 1931色彩空間。同樣，這張圖如何而來也不是本文的重點，只要記得圖上的色彩等同於人眼所能看到的色彩就好。
但是CIE 1931色彩空間並沒有加入決定色彩的另外一個因素：「亮度」，所以我們看到的是仍舊是「面」，而不是「空間」。加入亮度資料以後，應該呈現成這樣：

色彩空間當然不只一種，但是用於測量螢幕等器材，則多半採用CIE 1931色彩空間；另外還有加入亮度因素、主要以標示色彩差異性為主的CIE Lab色彩空間。比較螢幕的顯色能力時，套用CIE Lab其實是會較套用CIE 1931得以顯示出更明白的差異。但是由於採用Lab色彩空間後得以3D呈現差異，反而更難了解一台螢幕的好壞。色彩空間這門學問並不容易說明，了解圖中CIE 1931的意義後，我們就此打住，留到以後再談。

▲使用CIE Lab色域來進行比對較專業，但3D圖形也容易看不出所以然來。

二、色域比較的基準

每台液晶螢幕的顯色能力都不同，所以同樣的圖片換台螢幕看，就會產生些許的色彩偏差。不過因為色彩管理，而使得不同螢幕上所呈現的圖片色彩得以趨於一致。但是之間還是要有一個共同的標準，也就是我們常聽見的sRGB、AdobeRGB等標準色域。色彩管理可以看今年一月號的電腦王來複習一下。

▲廣色域螢幕不需達到100% adobeRGB，能夠涵蓋CMYK色彩就夠用。

sRGB：1996年由微軟和HP共同制定的標準，普遍應用在各項電子產品上。基本上以sRGB色域作為標準的器材彼此之間顯示出的結果差異不大。但是由於藍綠色端無法涵蓋印刷使用的CMYK色域，所以專業美工多以涵蓋範圍更廣的AdobeRGB為標準。我們在測試一般螢幕時，就會使用sRGB作為比對標準，能夠涵蓋100% sRGB色域就符合標準。
adobeRGB： 1998年由Adobe所制定的標準，色域得以涵蓋印刷用的CMYK色域。但是由於目前技術限制，大多數的液晶螢幕都僅能涵蓋94~98%的AdobeRGB色域。但只要能夠完整涵蓋CMYK色域，其實也能滿足相同的目的。廣色域螢幕則是使用這個標準來作比對標準，看看是否符合宣稱的色域覆蓋率。

三、利用校色器取得螢幕色彩描述檔

螢幕的色彩描述檔要如何取得，就是透過校色器來取得。校色器原理就是結合了硬體的色度計與色彩管理軟體，將色彩顯示在螢幕上，經由測量獲得實際顯示出的顏色。接著比對RGB色階與灰階的原始數值和測量數值，來確認螢幕的色彩特性，產生ICC色彩描述檔。簡而言之就是跑一遍校色，ICC檔案就到手了。

▲校色器我們使用永準代理的Datacolor Spyder 3 Elite版。

▲測量時螢幕都需先暖機，並且恢復原始設定，再進行測量。

但是問題是要如何跑出如上方的圖形來作比較呢？比較簡易的方法就是透過Mac OS X下的ColorSync工具取得圖片、再作重疊比對；或者是利用Windows Color Control Panel 來處理。不過我們則是採用CHROMiX的ColorThink Pro來直接將ICC檔繪製成2D、3D的色域圖，再與sRGB或AdobeRGB比對。