色彩科学
走进色彩体积
当前浏览器不支持交互式 3D 色彩体积可视化。
顶视 正视 侧视 等轴 · 可交互
引导教程 · 01 / 07
五个标准,同一空间
每个半透明实体都是某一标准所能承载的全部色彩集合:色度分布在底面,亮度沿对数轴向上。BT.709 嵌套在 P3 之内,P3 又嵌套在 BT.2020 与 ACES AP1 之内。任何时候都可以拖动旋转视角,教程会等你。
视图
色彩体积
白点 · x 0.3127, y 0.3290
6504 K
Slide along the black-body curve to set a custom white; the volumes re-derive to it.
图层
HOW MUCH COLOR VOLUME · vs BT.709
Click a color space to make it the baseline · every other reads as more or less against it
Color volume is gamut width and luminance range together: BT.709 and Rec.601 at 100 nits, P3 at 1,000, BT.2020 and ACES AP1 at 10,000. Tap any standard to pivot the comparison from it; change the white point above and it re-derives.
深入解析
色度底面:CIE 1931 (x, y)+
人眼可见的每一种颜色都映射在底面的马蹄形之内。x 和 y 是 CIE XYZ 三刺激值的投影(x = X∕(X+Y+Z),y = Y∕(X+Y+Z)),因此它们只编码色度,亮度已被除去。弯曲的边界是单色光,从 380 到 700 nm;底部的直线是紫线,即没有单一波长对应的颜色。该图以不均匀著称:绿色区域的等距离相比蓝色区域会夸大感知差异,这正是后来诸多度量(u′v′、ΔE2000、ICtCp)诞生的原因。
基色与色域三角形+
显示器混合三个基色,因此其色域就是它们在底面上张成的三角形。 R (x, y)G (x, y)B (x, y) 601.630 .340.310 .595.155 .070 709.640 .330.300 .600.150 .060 P3.680 .320.265 .690.150 .060 2020.708 .292.170 .797.131 .046 AP1.713 .293.165 .830.128 .044 BT.2020 的基色位于光谱轨迹本身之上(约 630、532 和 467 nm 的单色光源),这也是只有激光投影能接近完全覆盖的原因。占 CIE 1931 面积的比例:BT.709 ≈ 35.9%,DCI-P3 ≈ 53.6%,BT.2020 ≈ 75.8%。
白点与黑体曲线+
横贯底面的白色曲线是普朗克轨迹:黑体辐射体从 1667 K 到 25,000 K 的色度;显示器的相关色温就是该曲线上距离最近的点。D 系列光源模拟不同的日光阶段:D50(5003 K,印刷)、D55(5503 K)、D65(6504 K,广播与网络)、D93(9305 K,传统 NTSC-J)。DCI 影院白(x 0.314,y 0.351,≈6300 K,明显偏于曲线的绿侧)是影院放映基准。在上方切换白点会重新求解每个体积的 RGB↔XYZ 矩阵;请观察白点柱、脊线以及每个顶面随之移动。
对数轴上的亮度+
纵轴是以 log₁₀ 刻度表示的亮度 Y,单位 cd/m²(尼特):从 1 到 10,000 共四个数量级。人眼视觉近似对数响应,而承载 HDR 的 PQ EOTF(SMPTE ST 2084)正是针对 Barten 对比敏感度模型拟合的,因此沿此轴的等距步进近似等感知步进。参考点:SDR 漫射白为 100;HDR 母版监视器为 1,000 至 4,000;PQ 容器的绝对上限为 10,000。 信号如何变成亮度:传递函数探索器 →
从色域到色彩体积+
色域三角形完全不涉及亮度;色彩体积才是显示器实际能重现的范围。侧壁是垂直的,因为任何色域内的色度都能在低亮度下生成。顶面之所以下陷,是因为峰值亮度只有在白色处才能达到,此时三个通道全部拉满:每个色度的封顶值等于峰值 × 其最亮 RGB 混合的亮度系数。对 BT.2020 而言,红色承载 26.3% 的亮度,绿色 67.8%,蓝色仅 5.9%;这些就是从白色峰顶延伸到各基色角的脊线。
BT.709:SDR 基准+
Rec. ITU-R BT.709(1990)定义了高清电视,其基色与 sRGB 相同。参考观看条件:100 cd/m² 峰值、BT.1886 EOTF(γ ≈ 2.4)、D65 白点。它是本模型中最小的体积,却仍是大多数广播与网络内容的交付目标,这也是每个广色域调色最终都需要向下做一版微调或色域映射的原因。
P3 与 BT.2020:广色域与 HDR+
P3 源自数字影院;消费级 HDR 面板通常能达到 P3-D65 的 95% 至 100%,使其成为实际的母版制作色域,此处按 1,000 cd/m² 母版峰值显示。BT.2020 是容器:BT.2100 将其基色与 PQ、HLG 传递函数配对,上限 10,000 cd/m²。没有任何商用显示器能完全覆盖 2020;实际交付内容按 P3-inside-2020 调色,因此这里最大的体积是信号余量,而非任何面板的现实。容器与显示器之间的这个差距,正是色调映射与色域映射所要协调的对象。
Display-P3 vs DCI-P3: same triangle, different white+
Display-P3 and DCI-P3 share the exact same primaries, so on the CIE floor their gamut triangles sit right on top of each other. What differs is everything around the color. DCI-P3 is the digital-cinema theatrical standard: a green-shifted white near 6,300 K (x 0.314, y 0.351), a pure 2.6 gamma, and a 48 cd/m² projection reference, so its solid here is short and leans toward that warmer-green white. Display-P3 is Apple's consumer variant: the same primaries re-referenced to D65 with the sRGB tone curve, which is what phones, laptops and HDR panels actually ship, shown here at a 1,000 cd/m² mastering peak. Toggle DCI-P3 alongside P3 above: the footprint is identical, but the white point and height are not. That is why a cinema DCI-P3 master looks green and dim if a display treats it as Display-P3 without converting the white.
ACES AP1 与 Rec.601:工作空间与传统标准+
ACES AP1 是 ACEScg 和 ACEScct 的工作色域,而非显示标准。它在绿色附近略微超出 BT.2020,使每个显示色域都能带着调色运算的余量装入其中;其原生白点约为 D60,且属于场景参考、无上限,因此这里 10,000 尼特的顶面只是绘图容器的边界。Rec.601(此处采用 SMPTE-C 525 线基色)是标清时代的传统色彩空间:比 709 略小且偏暖。在上方“色彩体积”中同时开启两者进行对比。
实践中:交付与校准+
交付格式将这些体积落到实处:HDR10 是 2020 容器中的 PQ,带静态 MaxCLL/MaxFALL;Dolby Vision 增加逐镜头动态元数据;HLG 服务于直播广播。摄影机以宽于 709 的原生色域采集,调色在 ACES 或摄影机色彩空间中进行,最终一切都被色域映射和色调映射进交付体积。显示器是否真正重现其宣称的体积,是一个测量问题:校准前后经探头验证的 ΔE、灰阶跟踪与色域覆盖率。 预约校准 →
未经测量,就谈不上校准。 · RED ROCK OPS