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[投影之窗] 11月15日，德州儀器公司在北京香格里拉飯店舉辦了一次關于“極致色彩”技術的講座，邀請了眾多媒體參加。會議還特意邀請了德州儀器DLP高級應用工程師鄭海兵先生，為與會者進行講解并交流。
鄭海兵：今天想利用這個機會和大家就極致色彩技術做一個交流。大家都知道極致色彩是我們今年主推的一個重要的技術。目前行業中對極致色彩技術可能存在一些誤解，比如是否必須采用六段色輪的投影機才算是極致色彩的投影機。今天我們想借這個機會對某些誤解做一些澄清，對大家關心的問題做一個簡單的講解，使大家對極致色彩技術有一個直觀的了解。現在爭論最多的可能就是DLP的色彩，DLP的色彩常被拿來與其他的競爭技術作比較，以前我們有時會聽說DLP的色彩在某些方面還差很多。這促使我們研發并推出了極致色彩技術，我們非常有信心在色彩表現和其他的性能方面有很大的提升，來進一步提高DLP產品的技術優勢。
隨極致純度
大家普遍認為采用極致色彩之后，一定是色彩方面有所改善。的確，采用極致色彩技術之后，我們在色彩表現方面有很顯著的提升。通過極致色彩技術，可以產生高達200萬億種色彩。純度方面，我們可以支持多達6色的同步處理。大家知道傳統的顯示技術都是采用RGB三原色來做的，DLP開業界先河首次采用多色處理。而多色處理并不表示一定要達到六色處理才是極致色彩，極致色彩可以提供很大的設計彈性，可以處理多達6種色彩，包括RGB和它的補色。因為在加性空間，RGB（紅、綠、藍）是基色，在減性空間，CMY（青、品紅、黃）是基色。有些人會稱它為多基色處理，我們可以處理多達6種色彩，RGB、CMY，當然也包括白色。這里面最重要的一點是處理除去RGB三原色以外的色彩——即“中間色”。在自然界真正的靜態圖片或者實際的色彩顯示中，純色RGB的比例很少。最終影響色彩鮮艷程度的是由YCM等中間色、加性空間的補色，也就是減性空間的基色來決定的，包括黃色、青色和品紅。大家也都知道彩色打印機都是采用YCM的墨盒。這些顏色是影響真實色彩表現的重要關鍵。
極致精度
能夠處理除掉RGB三原色之外的補色，對呈現自然界真實色彩的中間色有很大的提升，包括它的亮度以及飽和度，這使我們最終的色彩表現更加真實。極致色彩采用了浮點運算。從模擬到數字轉換的過程中，需要很高的精度，才能更接近于自然界到模擬世界里面的連續變化，因為任何數字化的處理都會有這種量化的誤差。所以，浮點運算從本質上講比定點運算的精度要高很多。由于極致色彩采用浮點運算，所以它對最終色彩的表現，包括整個信號處理列的精度會有很好的提高。
多色通道
最早的DLP投影機都是采用RGB的色輪，因為DLP是單芯片的處理，需要把白色的光分解成RGB的光去處理。極致色彩能夠同時處理除RGB以外的其他色彩，比如黃色、青色和品紅。如果加入黃色色輪，它對黃色的處理就會有一個很好的提升。DLP的極致色彩技術不單純是加了黃色的色段，而是說整個信號的處理鏈中都增加了一個單獨的通道對黃色進行處理。大家可能會有一個誤解，以為對黃色的處理坦白來講可能還是紅色加綠色，事實上極致色彩做到的特殊之處是除了針對紅、綠、藍的信號通道之外，更增加了對黃色、青色、品紅色的通道。以黃色通道為例，這樣在最終產生黃色的時候，就可以有很多不同的組合。黃色可以由單獨的黃色色段來處理，也可以用一部分紅色加綠色來產生，也可以用紅色加綠色加一部分的黃色來產生，這樣的話，給了你很多不同的組合方式，你可以自由地調整最終的表現方式。而其他的技術，就沒有針對處理黃色的單獨通道，這是一個很大的區別。
此外，我也可以加上青色這一個補色，對青色進行提升。后面有一個動態的色度空間的圖，我們用它給大家講解一下采用的極致色彩之后，色域空間是怎樣的變化趨勢。除此之外，還可以再加上品紅色，達成所謂的6色處理。我可以提供6色處理的能力，你可以選用4色、5色或者是6色，極致色彩給了你一個彈性的空間，你可以自由的去發揮。
色度空間
我想給大家做一個簡單的分享，這里面牽涉到核心的技術。我們是通過什么方式來實現極致色彩。首先，這是一個RGB的色度空間。這是從黑到白，每個頂點是某一個顏色。在這個色度空間中，我們是怎么樣處理它的，極致色彩是通過怎樣的處理達到對色彩隨心所欲的控制。這里面我們是通過3D的查找表，把整個RGB三維的空間分解成很多小的立方體，當我們對任何色彩處理的時候，我會找到它所處的位置，在某個小的3D的空間里面疊加一個它所需要的增益。
我們先不談另外幾個數據通道，比如說黃色、青色和品紅色。我們先只談紅、綠、藍的通道。對任何一個輸入，我們有一個期望的輸出值，這樣就會有一個對應的關系。通過在整個三維空間里面的查找，我會知道兩個要對應起來需要什么樣的增益。這里先跟大家說明一個簡單的概念，關于我們如何產生色彩的過度。這里面我們暫時先談紅綠藍，因為如果加入黃色、青色和品紅三種顏色來看，算法會更復雜。任何一個輸入點，我都有個輸出的期望點，兩者怎樣匹配是通過3D的查找表，得出兩個對應的函數，對任何的輸入會有一個增益加上去。這里就牽扯到，最終黃色怎么樣產生，我有可能用了一部分的紅色加上黃色，這樣黃色的色度會比較偏向于紅色，可能像桔黃色。我可以隨心所欲定制整個系統的色彩，非常的靈活。但是我定義黃色的時候，并不會影響到紅色和綠色的表現。以前我們做過一個演示，來單獨調整色彩的亮度、飽和度和色度。針對每一個色彩，紅、綠、藍、黃、青、品紅都可以單獨的控制。這就是為什么說極致色彩采用多通道的處理，任何一個色彩都有一個單獨的通道來處理，對任何色彩的處理不會影響到其他的色彩。傳統的RGB三原色處理系統，當你改變紅和綠對應的比例，黃色會發生變化，而黃色的變化會影響其他的顏色，因為它都是用RGB不同的比例配合在一起產生的。
這邊我做一個簡單的對比，三色段的色輪和六色段的色輪究竟有哪些性能方面的提升。首先我們看一下中間色調，中間色調除了RGB，在色域三角形中，任何中間的部分其實對中間色彩的表現都有很大直接的關系。極致色彩可以提升整個中間色調的亮度和飽和度。因為我們采用的是不同補色的色段產生的。另外，整個色輪的設計更加的靈活多變，因為OEM廠商可以根據實際產品的定位設計什么樣的色輪，比如偏商務一點可能會采用黃色和白色，比如偏家用一點可能白色會少一點，甚至沒有白色，而把黃色、青色和品紅加上去，這樣對色彩最終的表現會有很大的性能的變化。因此，整個色輪的設計很靈活。市面上不同的投影機有不同的色輪設計，非常靈活。OEM廠商有很多設計的彈性。
現在，極致色彩支持的ASIC主要有2230、3020、3021，三個ASIC分別支持不同的DMD。極致色彩已經可以支持市場上的各式分辨率。通過加入黃色、青色和品紅的色彩，對整個色輪的利用效率有很大的提升。以前，轉到紅色色輪時，只有紅光透過。轉到綠色色輪時，只有綠光透過。當轉到黃色色輪的時候，紅和綠的燈泡的光譜可以全部通過，總體來講整個色輪的利用效率得到了很大的提升。因此我們在對比兩個色輪的時候，比如RGB的色輪或者RGBRGB，與RGBCMY的色輪對比的時候，亮度有很大的提升，因為可以重復利用某一部分光譜的能量。通過極致色彩，我們還可以適當減少白色色段的度數。大家都知道，在最開始引入白色色段，主要是對亮度方面的提升，希望通過沒有任何過濾的純白色的光提升最終產品的亮度。極致色彩可以通過補色的色段來提高色輪的利用效率，提高燈泡光譜的利用效率，提升亮度。另外，它對整個白光的處理有很大的性能改善。極致色彩使得白光能量的利用效率有了很好的改善，再搭配上其他的補色，在亮度和色彩方面都會有很好的提升。
在極致色彩的新聞稿中，我們提到提高中間色調的亮度達50%。RGB三色的點和中間部分的進行比對，對最終顯示的效果是這部分的色彩。大家都知道如果色度坐標偏向中心白點，飽和度會降低，因為這個時候會有白色能量加進來。如果黃色偏向白色一點，相應地就會有部分藍光加進來，這樣會把色彩飽和度降低。極致色彩為中間色調增加了更多通道，不僅可改善亮度，更可提升色彩飽和度。為什么一直強調亮度？比對任何兩個色彩，如果兩個色彩的飽和度一樣，亮度高的色彩表現效果肯定要比亮度低的要好。亮度和色度并不是完全隔離開的，并不是單純地講色彩飽和度高，色彩就一定漂亮，因為人的眼睛對色度和亮度的反映敏感程度是不一樣的，亮度的微弱變化，人眼都可以感知到。色度的差異卻很難被感知。所以，中間色亮度提升50%，對最終的色彩表現有很大的差異。
下面我給大家描述一下色度空間這個概念。整個馬鞍形的形狀是色域的空間，是我們人眼可以看到色彩，這個是紅綠藍的色彩空間。當采用RGB色輪的時候，最終整個色度空間大概是這樣的。我們以前用的DDP2000的投影機用白色提升亮度。中間白色有亮度的提升，而這個提升只是中間靠近白色的地方有一個明顯的亮度的提高，但是對其他的色彩都沒有任何的提升。大家看這張圖，通過極致色彩對中間色調的提升，除掉RGB三個點，整個空間都被提升起來了，就像平地上支起一個蒙古包，只不過對不同的顏色，支起的高度就有所不同，這個蒙古包的高低在不同的色彩狀態下其形狀會有所不同。通過CMY色輪，我們可以看到這一點的亮度有很好的改善。最終在全開的狀態下，黃色、青色、品紅的亮度會有很高的提升。
“極致色彩”vs. 蒙古包
大家可以想象基底是一個三角形（或多邊形），支起一個蒙古包，蒙古包的頂是系統能夠賦予的能量空間，通過極致色彩之后，最高的亮度在這個地方，至于這個白色是不是一定是最高點，極致色彩完全可以做到不一樣。它可以很靈活的控制某個色彩的表現。當蒙古包建起來，它的形狀可能像一個山峰一樣，每個地方色彩能量的提升是不一樣的。但你必須在我給你的空間去建造，你不能超過這個空間，這是由物理特性賦予的空間。如果要建一座房子，極致色彩可以控制要建什么樣的屋頂。因此，在整個蒙古包里面建房子的時候，要考慮如何設定每個色彩提升的能量是多少，比如從紅色到黃色過渡的時候是什么樣的變化趨勢，是非常平滑的變化，還是比較銳利的變化。從紅色到黃色，可能一開始變化的很快，隨后慢慢地達到飽和。這些都是完全由極致色彩控制的。
我們有一個“look”的概念，就是說投影機的色彩表現看上去像什么，它代表了你搭建的房子。紅綠藍是由色段產生，黃色、青色和品紅的色段不會對紅色有任何表現的提升，因為它已經有其他的色彩摻雜在里面了，所以最終的效果只是由紅綠藍的色段產生的。除去紅綠藍三色，其他任何的色彩空間都是得到提升的。極致色彩就是任意的發揮去建造這個房子。這就牽涉到了色彩到色彩之間的轉換是什么樣的變化趨勢，都可以隨心所欲的去控制。大家評測的時候，會經常講到這個色彩的過渡是不是很柔和，我們完全可以通過極致色彩來控制它的變化速度。
我們還提到，通過增加不同色段的色輪，對燈泡的利用效率也有一個提升。這條曲線是燈泡的頻譜曲線。這邊有三個尖峰是藍色、綠色和紅色。UHP燈的紅色頻譜會弱一點。怎么樣利用這部分的光譜能量，是根據色輪的鍍膜來決定的。色輪相當于一個帶通濾波器，這塊是黃色的光譜。當我采用紅綠藍色輪的時候，這塊能量其實是丟棄的。這也是為什么大家看到在DDP2000的時候，有一些投影機具備黃金色輪，加了一些黃色，因為大家知道黃光的亮度是很高的，這部分能量的丟棄對整機產品的亮度會有一個很大的損失。
當我們采用極致色彩搭配不同的補色色段色輪的時候，比如加了一個青色的色輪，它涵蓋了包括藍色和綠色的光譜在一起的，這部分的光譜能量都利用起來了。如果加了黃色色段，這個黃色能量可以得到充分的利用。當通過黃色的濾光片，其實綠色的光譜和紅色的光譜又得到一次充分的利用。這樣等效起來，與RGB的色輪去對比的話，利用效率有很大的提升。相當于紅綠藍分別利用了一次，如果有黃色的話，一定利用的是紅色的光譜和綠色的光譜。青色的話，又利用了綠色和藍色的光譜。所以，它能夠重復利用燈泡的光譜能量。因此，極致色彩從色輪的利用效率和燈泡光譜的利用效率都分別得到了很大的好處。再通過ASIC算法的處理，怎么樣把這些能量處理起來，對色彩進行過度的控制，產生最終實際需要的色彩的表現。
在利用黃色能量的時候，并不會降低紅綠藍的飽和度，因為還是有充分的紅綠色的光，通過系統。大家可能知道現在有一些新的技術，包括飛利浦、歐司朗，他們的電流輸出可以進行調制，可以在某個色段提升，這樣可以和色輪去搭配。比如我希望提高紅色表現的時候，當色輪轉到紅色的時候，這段的光譜能量有一個提升。以前是100%的輸出，現在憑借極致色彩技術，如果要加強紅色，通過紅色色段輸出的時候可以提高到120%。這樣相當于紅光的能量得到了很大的改善，這就等同于色輪的紅色段增加，比如從以前的紅色80度，變成90度；又比如黃色的光輸出從100%提高到130%，雖然黃色色段原來只有20度，但通過光輸出的調整，則色輪上的黃色段就等效為50度。因為人眼對藍色和紫色的表現非常不敏感，可以通過調整它的平衡點提升最終需要的色彩表現。這也是通過極致色彩和燈泡搭配的另外一個優勢所在。
這兩幅圖片只是一個仿真的結果，希望通過這張圖片解釋一下在哪些色彩方面得到了提升。極致色彩打開后，這兩幅圖整體的亮度有一個改善，這個亮度都是在中間色調上，大家可以看到衣服的顏色，包括頭發、紫色、黃色、綠色的改善，對整體的顯示亮度有一個改善。這個亮度不是一味強調的白光的亮度，投影機2000流明到3000流明的改善。因為最終人眼所觀測到的色彩的亮度需要的是色彩的亮度以及最終的白光亮度。色彩亮度的提升會讓整個色彩的表現更加鮮艷，更加接近真實。當你亮度改善的時候，有很多細節都可以看到，而不是單純的提高亮度，只是把投影機的白光做的很亮，黑色的做的很黑。如果我提升中間色調對其他任何細節的表現都會保持得很好，而不是僅僅將兩個極端飽和，但喪失了所有的細節。
通過這些給大家介紹一些基本的概念，極致色彩可以提供很多靈活的彈性設計，通過極致色彩可以設定在色彩表現方面的最終效果。比如現在很多投影機有不同的模式，怎么樣達到一個平衡點。在放PPT和演講模式的時候需要亮，極致色彩可以做成一種模式。在這個模式下，對其他色彩進行控制的時候，對白色的能量提升是最強的。在一些電影院模式和視頻模式的時候，亮度不是很關鍵，可以適當降低白光的亮度，在其他色彩亮度提升的時候達到一個滿幅。我們有一個色彩對比度這樣的概念，黃色的亮度比上白色的亮度是什么樣的比值。如果白色很強的時候，黃色即使做的再亮也顯得比較暗淡，這種暗淡會導致整個色彩表現不好。因此，極致色彩給你很多的彈性，可以根據實際的需要做出不同的模式，這個模式是基于現有的系統。通過現有的系統在整個蒙古包里面怎么去搭建這個屋頂，有充分的空間去施展。
另外，它允許你采用除去紅綠藍色段其他任何的補色，補色可以進行搭配，包括度數的不同，色彩表現也不同，它的利用效率有一個很好的提升，因為它重復利用了光譜能量。現在燈泡的設計，我們希望同樣的燈泡能夠最大發揮它的能量效率，通過極致色彩以及剛才提到的電流波形去搭配，更好地改善燈泡的利用效率。
我們對中間色調的改善其實最直接的影響到實際顯示的效果。大家以前可能一直很強調，一定要用客觀、量化的數據來表現投影機的性能是好還是壞，通過一些紅綠藍色的坐標，做一些色域的計算值，實際上很多色彩表現都是主觀的評價。是不是50%的色域空間看起來一定要好過25%的色域空間？不盡然。因為色域空間，現在一些老的標準，只是計算到紅綠藍三原色的坐標，計算出整個三角形的面積和整個空間去比對就可以了。實際上，大家只考慮了色度，并沒有考慮亮度的問題，而人眼對亮度的敏感程度遠遠要高于對色度的敏感程度。通過提高中間色的亮度，即使是很小的色域空間，亮度的提升對人眼的感官遠遠比色域大，但很暗的中間色調的顯示效果要好得多。以上就是跟大家介紹的關于極致色彩的信息。
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德州儀器DLP高級應用工程師鄭海兵先生講解極致色彩技術