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Android-Farbmanagement: Alles, was Sie wissen müssen

Inhaltsverzeichnis:

Anonim

In letzter Zeit wurde hier und anderswo im Internet viel über Farbmanagement gesprochen. Android Oreo bietet neue Unterstützung für das Farbmanagement, das Pixel 2 XL hat den Ruf, es schlecht zu machen, und diese beiden Dinge zusammen lassen uns darüber reden. Aber was genau bedeutet Farbmanagement?

Reden wir darüber und ein bisschen darüber, wie und warum es verwendet wird und vielleicht sogar noch ein paar coole Sachen.

Was ist Farbmanagement?

Lachen Sie nicht, aber Sie müssen erst verstehen, welche Farbe darauf basiert, wie unsere Augen sie sehen, bevor Sie darüber sprechen, wie unsere Geräte versuchen, es richtig zu machen.

Farbe lässt sich am einfachsten als Ergebnis von Farbton, Sättigung und Brillanz beschreiben.

Licht sendet Energie über bestimmte Bänder oder Wellenlängen aus, aber unsere Augen können die meisten von ihnen nicht sehen. Dies ist als Spektrum bekannt. Begriffe wie IR (Infrarot oder längere Wellenlängen als das rote Ende des Spektrums, das wir sehen können) und UV (Ultraviolett, kürzer als die blauen Wellenlängen, die wir sehen können) sind real und es gibt viele wissenschaftliche Erkenntnisse über die Messung ihrer Intensität, aber sie lassen sich nicht ' Ich habe nichts mit Farbe zu tun, weil Farbe eine menschliche Sache ist.

In den Wellenlängen des sichtbaren Lichts ist der Farbton der Punkt, an dem ein Band die meiste Energie hat, die Sättigung die Bandbreite (wo die Lichtemission im Spektrum beginnt und wo sie endet) und die Brillanz die Intensität eines Menschen. sichtbare Lichtwelle. Der Farbton definiert, welche Farbe unsere Augen sehen, die Sättigung definiert die Reinheit und die Brillanz die Helligkeit. Diagramme helfen, also hier ist eines.

Dies ist die Art von Licht, die eine Pflanze nicht für die Photosynthese verwenden kann. Deshalb haben Pflanzen meistens diese Farbe - sie reflektieren dieses Licht!

In dieser Grafik haben Rot, Grün und Blau ungefähr den gleichen Farbton - sie haben einen Peak von 450 bis 550 Nanometer. Rot hat die meiste Bandbreite (es deckt mehr Spektrum ab), ist also weniger gesättigt als Blau mit der geringsten Bandbreite. Alle drei Farben haben eine sehr hohe Brillanz und sind daher gleich intensiv. Unsere Augen interpretieren dies als eine schlammige, hässliche gelbe Farbe. Alle Farben, die in Rot, Blau und Grün erstellt wurden, haben genau wie hässliches Gelb ein eigenes Spektrumprofil.

Die Farbe Ihres Fernsehgeräts und die Farbe Ihres Telefons sowie die Farbe Ihrer Kamera müssen übereinstimmen.

RGB steht für Rot, Grün und Blau. Es ist ein additives Modell zur Erzeugung von Farbe, bei dem Licht in jedem Spektrum zur Erzeugung der Farbe emittiert wird. Wenn Sie einen Farbtintenstrahldrucker haben (erinnern Sie sich an diese?), Erstellt er eine Farbe unter Verwendung von Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (CMYK) als subtraktives Modell, wobei Farben so angewendet werden, dass das von einer Oberfläche reflektierte Licht eine bestimmte Farbe hat. RGBA (das A steht für Alpha und bestimmt den Grad der Transparenz) ist das Modell, das auf einem Bildschirm verwendet wird, um eine Farbe zu erzeugen, unabhängig davon, welcher Bildschirmtyp verwendet wird.

Die Farbe, die ein Drucker mit dem CMYK-Modell erzeugt, und die Farbe, die Ihr Telefon mit dem RGBA-Modell auf dem Bildschirm erzeugt, müssen für unsere Augen gleich aussehen - Rot muss rot aussehen.

Dies ist das Farbmanagement in seiner einfachsten Form.

Tatsächliches Farbmanagement

Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, Farben zu "kreieren". Wir haben uns oben die HSB-, RGB- und CMYK-Modelle angesehen, aber es gibt viele andere Möglichkeiten, um zu versuchen, darzustellen, wie die Ausgabe einer Lichtquelle für unsere Augen aussieht. Sie wurden alle so entworfen, dass Pink pink, Grün grün, Orange orange und so weiter aussieht. Wir können uns einen guten Überblick darüber verschaffen, welche Farbe von einem Farbmodell in einem beliebigen Medium dargestellt werden soll. Aber eine Grundidee reicht einfach nicht aus.

Etwas zu tun ist nicht dasselbe wie es gut zu machen, und das gilt auch für das Farbmanagement.

Das Farbspektrum ist nahezu unbegrenzt, und wenn Sie etwas verwenden, das mehr als eine Handvoll davon darstellen kann, müssen Sie sicherstellen, dass ein bestimmter Grünton für die Augen einer Person gleich aussieht, unabhängig davon, wo er angezeigt wird oder was Modell wird verwendet, um es zu erstellen. Wenn Sie mit den Millionen von verschiedenen Farben arbeiten, die ein modernes elektronisches Display anzeigen kann, ist eine gute Methode zur Wiedergabe der richtigen Farbe sehr wichtig.

Du brauchst einen guten Bildschirm

Sie beginnen mit der Anzeige selbst. Jedes gute High-End-Display muss in der Lage sein, einen breiten Farbumfang zu reproduzieren. Es gibt Standards der ITU-R (International Telecommunication Union - Radiocommunications Sector), die darüber entscheiden, was eine breite Farbskala ist, und sie beinhalten viel Mathematik und Wissenschaft. Zum Glück müssen wir nicht rechnen und nur wissen, welche Farbräume den Standards entsprechen. Bei unseren Handys ist dies normalerweise der DCI-P3- Farbraum.

Dies ist jetzt wichtiger, da Displays mehr Farben anzeigen können.

Das unglückselige Galaxy Note 7 wird als erstes Handy mit einem 100% DCI-P3-HDR-Display ausgeliefert, aber seitdem haben wir DCI-P3-fähige Displays von vielen Unternehmen gesehen. Das iPhone 7 und neuere Modelle werden mit einem, das OnePlus 5 und höher mit einem, das HTC U11 + und das Pixel 2 XL und mehr mit 100% kompatiblen DCI-P3-Displays ausgeliefert. Dies bedeutet, dass der Bildschirm Farben korrekt und genau wiedergeben kann, um die ITU-R-Standards zu erfüllen.

Dann kalibrieren Sie es

Sobald Sie die richtige Hardware verwendet haben, kommt die Kalibrierung ins Spiel. Bei der Kalibrierung wird die Ausgabe eines Displays gemessen, da es verschiedene Farben wiedergibt, und die Hardware so angepasst, dass die Messwerte einem bestimmten Wert entsprechen. Da es unmöglich ist, 16, 7 Millionen verschiedene Farben zu kalibrieren, werden gemeinsame Farbräume verwendet. Am gebräuchlichsten ist sRGB (Standard Red Green Blue).

SRGB wurde von HP und Microsoft entwickelt und ist der Standard für Monitore, Drucker und das Internet, wenn kein bestimmter Farbraum definiert ist. Es ist ein sehr guter Standard. Die Kalibrierung für sRGB ist recht einfach, da Sie einen Kanal mit einem Wert ungleich Null und die beiden anderen mit Null einstellen und durchlaufen. Aus diesem Grund werden 255.255.255 für eine Farbe (diese ist weiß) oder 255, 0, 0 (das ist rot) angezeigt. Sobald die Chromatik jedes Primärkanals kalibriert ist, wird auch jede andere Farbe kalibriert.

Im Idealfall ist dies das, was jedes Unternehmen, das ein Display herstellt, tut, wenn es das Display aus der Tür schickt.

Vor Oreo war das Farbmanagement unter Android fehlerhaft

Das Problem ist, dass einige Unternehmen, die Wide-Color-Gamut-Displays verwenden, den sRGB-Raum ausdehnen und die Farbwerte in ihren eigenen, einzigartigen Gamut uminterpretieren würden. Dadurch sind die drei Hauptkanäle stark übersättigt, was bedeutet, dass jede der 16, 7 Millionen Farben, die auf dem Display angezeigt werden konnten, nicht mehr so ​​kalibriert wurde, dass sie auf anderen Geräten gleich aussehen.

Es gibt viele Farbräume und Profile. Das wichtigste für Android ist sRGB.

Vor Android Oreo verwendeten Anwendungen den sRGB-Farbraum. Dafür gibt es einen Grund - Low-End-Hardware. Die Anzeige eines großen Farbraums erfordert mehr GPU- und CPU-Leistung als der sRGB-Speicherplatz. Wenn Android standardmäßig mit einem großen Farbraum eingerichtet wäre, würden einige der gekauften Telefone Schwierigkeiten haben, ihn anzuzeigen. Auch wenn das Display eines Telefons nicht alle Farben anzeigen kann, ist die Leistung dennoch recht hoch.

Hersteller von High-End-Geräten waren der Meinung, dass die Farbkalibrierung und -verarbeitung mit ihren eigenen Werten ihre überlegenen Displays zur Geltung bringen würde, und wenn es etwas gibt, was ich in den letzten acht Jahren gelernt habe, ist, dass sich ein Telefonhersteller nur darum kümmert Was ist das Beste für sich.

Einige Apps müssen noch größtenteils akkurate Farben anzeigen, auch wenn ein Hersteller den Farbraum aufteilt. Daher mussten Entwickler ihre Assets entsättigen, um dies zu kompensieren. Ein Video sieht zum Beispiel am besten aus, wenn ein rotes Stoppschild dasselbe Rot ist, als das Sie es erkennen, und keine zufällige Farbe, die ein Hersteller festgelegt hat. Sobald Sie ein Gerät mit einem 100% DCI-P3-Display einführen, das für den sRGB-Farbraum kalibriert ist, sieht es nicht mehr gut aus. Dies ist der Kern der Probleme im Zusammenhang mit den "gedämpften" Farben auf dem Pixel 2, obwohl einige Experten sagen, dass die Kalibrierung von Einheit zu Einheit nicht sehr genau ist.

Hier ist, wie es behoben wird

Durch die ordnungsgemäße Unterstützung des breiten Farbraums wird dieses Bild in Pixel 2 XL und Note 8 auf beiden Bildschirmen gleich angezeigt.

Dies ist der einfache Teil und sollte wahrscheinlich von Anfang an geschehen sein. Ein Entwickler kann erkennen, ob ein Gerät ein Wide Color Gamut-Display verwendet, und bei einer Aktivität innerhalb der Anwendung den richtigen Farbraum verwenden, um das Beste daraus zu machen. Wenn das Gerät keine breiten Farben anzeigen kann, wird das Standard-sRGB-Profil verwendet.

Google stellt Entwicklern, die die neuen Richtlinien in ihren Apps befolgen möchten, zahlreiche Ressourcen zur Verfügung:

  • Allgemeine Android-Farbraumdokumentation für API 26
  • Von Android unterstützte Farbräume
  • Breites Handbuch zu Farbelementen und Inhalten

Dies ist alles in Ordnung und sollte sich als eine großartige Möglichkeit herausstellen, um sicherzustellen, dass die Farben von Gerät zu Gerät gleich aussehen, es sei denn, es handelt sich um ein untergeordnetes Modell, das nicht in der Lage ist, alle Farben anzuzeigen. Diese würden zwischen Geräten immer noch korrekt aussehen, da sie den sRGB-Farbraum verwenden würden. Das Problem ist, alle an Bord dazu zu bringen, dasselbe zu tun.

Wir sind zuversichtlich, dass es besser wird

Damit dies funktioniert, müssen Samsung, OnePlus, LG und jedes andere Unternehmen, das die sRGB-Interpretation "gebrochen" hat, zurückgehen und es korrigieren, und Entwickler müssen ihre Apps neu erstellen, um die neuen Richtlinien für den Farbraum zu unterstützen. Und niemand will es tun.

Unternehmen werden die Art und Weise, wie sie Dinge tun, wahrscheinlich erst ändern, wenn App-Entwickler die Apps erstellen, die gut aussehen, und Entwickler keine Apps schreiben, die auf Millionen und Abermillionen von Handys kaputt aussehen. Apple konnte auf ein ordnungsgemäßes Farbmanagement umsteigen, da es den Hardware- und Softwarebereich kontrolliert und Richtlinien für den App Store festlegt. Google hat diesen Luxus nicht.

Irgendwo denkt jemand darüber nach, wie man das alles beheben kann. Zum Ausgleich wird ein defekter, vom Benutzer auswählbarer Farbraum auf Pixel 2-Handys ausgeliefert. Wir wissen, dass alle Beteiligten die Dinge richtig machen wollen, und das bedeutet auch, nichts an den bereits verkauften Telefonen kaputt zu machen. Hoffentlich wird es früher als später aussortiert.