小米 13 Ultra 發(fā)布會上提到的 CIE 2015 是什么意思?

在小米 13 Ultra 的發(fā)布會上,在談到屏幕色準的時候,小米提到它們在原色屏上這幾年一直下了很多功夫,不僅在手機上,包括在電視、平板等產(chǎn)品上的都做到了非常高的水準。
但是因為每一個設備的顯示材質不同,即便是單體的顏色色準已經(jīng)足夠高了,但是在內(nèi)容流轉的時候在不同顯示設備上還是會有不同。所以在最新的小米 13 Ultra、小米平板 6、小米電視大師 86 英寸 Mini LED 上,小米采用了最新的 CIE 2015 色彩曲線進行校準,基于人眼仿生標準觀測者模型,讓不同材質顯示相同顏色,實現(xiàn)了跨屏色彩的統(tǒng)一。
那么這個 CIE 2015 色彩曲線究竟是什么意思呢?

要理解 CIE 2015 色彩曲線,我們首先要理解同色異譜現(xiàn)象和 CIE 1931。同色異譜,顧名思義,就是指顏色相同,但是光譜組成卻不同。反映到今天的顯示設備上來說,由于不同顯示材質的顯示設備其發(fā)光特性不同,例如 LCD、OLED、Mini LED 等就存在區(qū)別,當它們試圖顯示同一個顏色時其發(fā)光的光譜就并不相同。而將不同的顯示設備進行校準以使其顯示相同內(nèi)容時色彩還原能夠一致,目前業(yè)內(nèi)仍然大量遵循 CIE 1931 D65 標準。
其中 CIE 指的是國際照明委員會,而 CIE 1931 則是 CIE 于 1931 年發(fā)布的一個色彩空間,其基于對 CIE 1931 2° 標準觀察者的加色模型實驗,制定了 CIE 1931 2° 顏色匹配函數(shù)(Color Matching Functions,CMF),并由此定義了理論上自然界所有顏色的合集。它最廣為認知的就是這張形似馬蹄形的 1931 色度圖。

從它發(fā)布的年份我們就能知道它是一個非常古老的標準,距今已經(jīng)接近 100 年了。當它發(fā)布的時候,當時才剛要進入模擬信號顯示的時代,CRT 顯示也才剛剛起步,既沒有 LCD 也沒有 OLED,更別說廣色域了,所以 CIE 1931 的制定主要面向的是寬光譜窄色域。
而隨著新世紀的到來,顯示技術從 CRT 時代進入了多顯示設備百花齊放的新時期,CIE 1931 的一些弊端也逐漸顯現(xiàn)出來。典型的問題就是無法良好地適配窄光譜廣色域的顯示設備。
舉例來說就是,當我們將不同的 LCD、OLED、Mini LED 等支持廣色域顯示的顯示器都基于 CIE 1931 色彩曲線進去校準后,即使每臺設備都實現(xiàn)了標準 D65 色溫與 D65 白點,并取得了優(yōu)秀的色準表現(xiàn),但讓它們同時顯示同樣的內(nèi)容時,我們?nèi)搜劭吹降娜匀皇遣煌漠嬅?,也就是同色異譜失敗。其根本原因就在于傳統(tǒng)的 CIE 1931 2° 顏色匹配函數(shù)已經(jīng)不能準確測量 OLED、Mini LED 等廣色域顯示設備。
那么解決這一問題的方法顯然就是使用新的顏色匹配函數(shù)來適配多元化的顯示設備。例如索尼就和柯尼卡美能達進行合作,在 BVM OLED 監(jiān)視器上用了一個新的顏色匹配函數(shù) Judd Modified 進行校準,并且改變了 CIE 1931 D65 的標準白點坐標。

CIE 自身顯然也意識到了這一問題,盡管 CIE 1931 2° 標準觀察者作為國際標準已經(jīng)使用了 85 年之久,但偶爾會發(fā)現(xiàn),即使物體的比色值相同,它們的顏色在視覺上也不匹配。
此外,有強力的證據(jù)表明,使用CIE 1931 2° 標準觀察者的當前顏色規(guī)范可能存在顯著誤差,尤其是當應用于一些白光 LED 光源時。而自 1931 年建立色度學以來,CIE 在顏色刺激的計量學方面和色覺知識方面均取得了相當大的進步。故而基于人類顏色視覺系統(tǒng)的現(xiàn)代知識,CIE 發(fā)布了一組新的顏色匹配函數(shù),稱為 CIE 2015 10° 標準觀察者,該函數(shù)考慮了觀測者的年齡和刺激的場大小,并提供了一種推導相關色度圖的方法(CIE 170-1:2006,CIE 170-2:2015)。

這個 CIE 170-2:2015 就是小米所說的 CIE 2015 色彩曲線。它可以通過分析發(fā)光源的光譜,通過數(shù)學計算和人眼參考,推導出符合人眼視覺準確的色彩模型。
索尼的 BRAVIA 電視,就是使用的 CIE 2015 顏色匹配函數(shù),其使用的 D65 白點坐標也不同于 CIE 1931。所以如果是使用常規(guī)的 CIE 1931 D65 白點來測量小米 13 Ultra 的屏幕時,其得到的數(shù)據(jù)其實并不能準確反映其屏幕的色彩表現(xiàn)。

而除了小米之外,華為也早就開始使用 CIE 2015 作為其旗下部分產(chǎn)品的屏幕校準標準,其也宣稱可以達到多屏同色的效果。當然我們也要意識到,CIE 2015 并不是完美的解決方案,實際上它目前的應用范圍還非常小,它雖然可以一定程度上改善廣色域顯示設備之間的視覺匹配,但也并不能完全解決這一問題。
但瑕不掩瑜,國產(chǎn)廠商們在屏幕素質上不斷追上三星的同時,也開始在色彩準確性上嘗試更先進的解決方案,這樣的努力是值得肯定的。也期待之后在各個顯示領域都能有更優(yōu)秀的國產(chǎn)屏幕的出現(xiàn)。
