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空叔

此贴是http://www.jd-bbs.com/thread-1992699-1-1.html的引申贴，由于此话题与原帖开头不同，已经引申到了不同方向，所以单出供大家探讨~




“关于色空间的问题，诞生的原因是同步信号的处理方式。视频信号的传输需要同步的传送同步信号，而作为色差连接线，只有3条线，于是标准就定义了某个模拟电压以下的范围作为同步信号，这个模拟电压转换为数字信号就是16，这些都是标准制定好的。而VGA接头除了RGB三色传输线外还多加了几条线分别传送场同步，行同步，时钟信号，因此可以完整的利用0-16的电压传送数据。”

开头你提到的色空间，应该说的是色彩空间，只是少打了那个字。那么，其定义与诞生的原因，你之后的解释就有些跑的远了~。首先，我们要了解色彩空间的定义。但在之前要先了解另外两个名词的定义：

1.色彩模型
色彩模型是描述使用一组值（通常使用三个、四个值或者颜色成分）表示颜色方法的抽象数学模型。例如 三原色光模式(RGB) 和印刷四分色模式(CMYK) 都是色彩模型。但是一个与绝对色彩空间没有函数映射关系的色彩模型或多或少地都是与特定应用要求几乎没有关系的任意色彩系统。

2.色域
在色彩模型和一个特定的参照色彩空间之间加入一个特定的映射函数就在参照色彩空间中出现了一个明确的"footprint"。这个 "footprint" 称为色域。
色域与色彩模型一起定义一个新的色彩空间（不同色彩空间比较图可看附图）

正式定义一个色彩空间时通常采用的标准是CIELAB 或 CIEXYZ 色彩空间，他们是为了涵盖正常人可见范围所有色彩所设计提出的，因此是最精确的色彩空间，但过于复杂，不适合于日常使用。

“然后说下16-235色空间的显示过程，制作的时候影片已经被转换为16-235的格式，也就是说影片中的16就是纯黑，235就是纯白。这个数据被传送到显示设备上之后主芯片会将此色差信号转换为0-255的RGB色空间信号，转换的过程就是将范围线性或非线性扩大。这样原本黑色的数值是16，被电视转换为0，显示结果就是最暗。否则直接把16当作显示数据的话显示的是灰色，而且影片制作的时候已经没有了16以下的色彩，那么显示面板16以下的显示范围就会浪费，而且画面发灰。”

这里概念混淆与模糊还有部分错误，下面慢慢道来~

    大家常看的DVD和HDTV视频采用的记录方式中8bit亮度信号Y的范围为16－235，参考黑色记录为16，参考白色记录为235。低于16的信号称为BTB（black than black), 留有15级下动态余量（footroom）；高于235的信号称为Peak White，留有19级上动态余量（headroom）。
HD视频和DVD记录的信号16，在电视机被正确还原成黑色，而低于16 的信号（如果有的话）不需要被显示出来。 信号235被还原成（参考）白色，如果视频记录有高于235的Peak White信号，如果电视机的对比度设定还没有饱和的话，可以还原出这个比参考白色还“亮”的白画面，若电视机已达到饱和状态，则只能是做削波处理。这在正常碟机（蓝光机、DVD机等）和HDTV视频（无线地面数字HD、有线HD等）接电视的时候是正常的输入输出方式，是不需要扩展转换的。
    然而，如果PC接显示设备播放蓝光或DVD等视频时，就会碰到问题。PC 桌面，是按0＝黑，255＝白定义的。BD和DVD 解码出来的视频信号是16－235，如果不经处理，直接显示的话，DVD电影的黑色在PC 显示器是显示成暗灰色，白色显示成亮灰色。用户看到的是暗淡、发白的画面。VMR 视频标准，默认就是采用这种方法来处理视频播放的。Overlay 渲染播放则把16-235 信号，转换成（扩展）成0－255的信号，即把原来的TV level 转换成PC level，和PC桌面显示设定一致，PC 显示器就可以还原正确的画面颜色。但是BTW和Peak White 信号，一概切掉，且16－235共219级灰阶，转成255级灰阶后，会出现某些灰阶断层并不是引用中说的，上来就这个数据被传送到显示设备上之后主芯片会将此色差信号转换为0-255的RGB色空间信号。PC中广泛使用的Ａ、Ｎ卡还针对此情况在驱动更新中不断做出调整。

“你64楼的问题直接说明影视设备都是按照标准的studio level做的，而对full range 只是做兼容性处理，不处理也没任何错，因为本来就是按照标准做的。
　　61楼，显示器有YUV接收模式只能说明此显示器可以从VGA输入色差信号而已。而你用YUV方式去强制接收一个RGB信号，色彩正常那才怪呢。”

第一句还是混淆概念，对相应标准认知不清的产物，可参考上文。第二句从此图就判断这显示器可以从VGA输入色差信号而已更是想当然的可以，我这都是在DVI模式下的不同选项的屏摄~

“65楼，所有显示器的面板等最终成像的器件接收的来自主芯片的信号都是0-255的，电视做那些选项是为了决定是否把输入的信号做YUV-RGB变换。做和不做变换当然有效果的差别了。如果你输入的是一个RGB信号，你却选择了“限制16-235”的选项，电视机会将输入信号的16以下舍去，235以上舍去，然后将16-235扩展变换为0-255给显示屏，自然灰阶就丢失了。如果输入的是YUV信号而你却选择了RGB全范围的选项，那么电视机对有效收到的16-235信号不做任何变换直接给显示屏，你看到的那确实就是16-235了，但是电影制作的时候，１６可是黑色哦，你却看到了灰色”

首先，第一句“所有显示器的面板等最终成像的器件接收的来自主芯片的信号都是0-255的”就显得有些坐井观天了，所有这个词可不是随便用的，而且反例随随便便用一个人的手指头数也是数不过来的，阁下不要忽略了10bit的东东哦，后面的那些上面已经解释的比较清楚，就不赘述了。




[ 本帖最后由 空叔 于 2009-6-30 22:14 编辑 ]

圣熊

[s:18] 看着头好晕.......

空叔

看来起个能引人的标题还是有必要的~

yekai

太复杂。看不懂[s:18]

上图。

[ 本帖最后由 yekai 于 2009-6-30 21:54 编辑 ]

斯特洛夫斯基

问楼主一下 sony EIZO 高阶显示器内建12bit查找表 这个按你的理论怎么解释

空叔

叶版，我也是因为怕过于复杂，才没有弄那许多公式的，你发的是在正确转换条件并执行下如何转换的。可是能否转换，转换是否正确，转换是否执行是问题。
你发的转换公式的确没错。如果你有兴趣，我还有N倍的各种公式和原定义白皮书和推倒公式。如果需要的话，可以单开个科普菜菜贴的，呵呵。

杭州一族

论文贴.太专业了,不是一般人能看得懂的咯.

空叔

斯特洛夫斯基  同学，这个贴其实是针对开头那个连接引申出来的。理论不是我创立的理论，所以不好据为己有。以上内容是针对大多数民用显示设备的，你对专业的设备和相关标准有兴趣的话，欢迎单独开贴探讨~

空叔

对了，最下下的那个小彩图，知道的同学可以不屑的掠过，不知道的同学和知道的还有些模糊的同学可以记住，有用的哦，推荐[s:15]