n卡怎么调节可以让显示屏看清显示器暗部细节测试

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GTA5 PC版N卡提升帧数设置方法 画面设置心得
11:42:59 来源:gta5吧 作者:fjhp666
  相信GTA5 PC版的玩家用的是N卡!今天小编给大家带来的是《GTA5》PC版N卡提升帧数设置方法!全极效+MSAA 8X效果不爆显存大提升帧数!快来跟小编看看!N卡是怎么设置的吧!
  先发本人的配置图:CPU是在N年前也只算中低端的老渣渣AMD 4X 955
  但就是此渣渣U在大量拖累显卡的情况下,画面效果下如何全极效+相当于MSAA 8X抗锯齿的呢?
  接着看游戏中画面设置截图:
  接下来看看实际运行图和画面设置图,
  下面是上图全极效下全屏下放大到200%的电线抗锯齿效果:(截图本身就被压缩到300K大小,再放大就是颗粒图了,众所周知,电线是最容易看出锯齿的)
  同样是全极效下车放大到200%下的锯齿效果
  全极效下放大到200%的电杆和车体及建筑抗锯齿效果
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责任编辑:向南
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综合热点资讯&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/99afd30a7bdc2a5dae9f9c3_b.jpg& data-rawwidth=&662& data-rawheight=&196& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&662& data-original=&https://pic3.zhimg.com/99afd30a7bdc2a5dae9f9c3_r.jpg&&&/figure&&p&&b&本文未经允许,禁止转载。&/b&&br&&/p&&p&引申阅读:&a href=&https://zhuanlan.zhihu.com/p/& class=&internal&&谈谈电容 - 硬件之路 - 知乎专栏&/a&&br&&/p&&p&器件选型是硬件工程师的基本工作,本文主要从电感的工艺和应用出发,介绍电感如何选型。&/p&&p&一、电感的基本原理&br&&/p&&p&电感,和电容、电阻一起,是电子学三大基本无源器件;电感的功能就是以磁场能的形式储存电能量。&/p&&p&以圆柱型线圈为例,简单介绍下电感的基本原理&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/e2ccee75f7e6_b.jpg& data-rawwidth=&594& data-rawheight=&360& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&594& data-original=&https://pic3.zhimg.com/e2ccee75f7e6_r.jpg&&&/figure&&p&如上图所示,当恒定电流流过线圈时,根据右手螺旋定则,会形成一个图示方向的静磁场。而电感中流过交变电流,产生的磁场就是交变磁场,变化的磁场产生电场,线圈上就有感应电动势,产生感应电流:&/p&&ul&&li&电流变大时,磁场变强,磁场变化的方向与原磁场方向相同,根据左手螺旋定则,产生的感应电流与原电流方向相反,电感电流减小;&/li&&li&电流变小时,磁场变弱,磁场变化的方向与原磁场方向相反,根据左手螺旋定则,产生的感应电流与原电流方向相同,电感电流变大。&/li&&/ul&&p&以上就是楞次定律,最终效果就是电感会阻碍流过的电流产生变化,就是电感对交变电流呈高阻抗。同样的电感,电流变化率越高,产生的感应电流越大,那么电感呈现的阻抗就越高;如果同样的电流变化率,不同的电感,如果产生的感应电流越大,那么电感呈现的阻抗就越高。&/p&&p&所以,电感的阻抗于两个因素有关:一是频率;二是电感的固有属性,也就电感的值,也称为电感。根据理论推导,圆柱形线圈的电感公式如下:&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/6d36f951f31d547ccfabc5973e97cfeb_b.jpg& data-rawwidth=&628& data-rawheight=&232& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&628& data-original=&https://pic1.zhimg.com/6d36f951f31d547ccfabc5973e97cfeb_r.jpg&&&/figure&&p&可以看出电感的大小与线圈的大小及内芯的材料有关。&/p&&p&实际电感的特性不仅仅有电感的作用,还有其他因素,如:&/p&&ul&&li&绕制线圈的导线不是理想导体,存在一定的电阻;&/li&&li&电感的磁芯存在一定的热损耗;&/li&&li&电感内部的导体之间存在着分布电容。&/li&&/ul&&p&因此,需要用一个较为复杂的模型来表示实际电感,常用的等效模型如下:&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/8e978bf6e7b9_b.jpg& data-rawwidth=&614& data-rawheight=&196& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&614& data-original=&https://pic1.zhimg.com/8e978bf6e7b9_r.jpg&&&/figure&&p&等效模型形式可能不同,但要能体现损耗和分布电容。根据等效模型,可以定义实际电感的两个重要参数。&/p&&p&&b&自谐振频率(Self-Resonance Frequency)&/b&&/p&&p&由于Cp的存在,与L一起构成了一个谐振电路,其谐振频率便是电感的自谐振频率。在自谐振频率前,电感的阻抗随着频率增加而变大;在自谐振频率后,电感的阻抗随着频率增加而变小,就呈现容性。&/p&&p&&b&品质因素(Quality Factor)&/b&&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/4f8c1d6adfdb_b.jpg& data-rawwidth=&260& data-rawheight=&100& class=&content_image& width=&260&&&/figure&&p&也就是电感的Q值,电感储存功率与损耗功率的比,Q值越高,电感的损耗越低,和电感的直流阻抗直接相关的参数。&/p&&p&自谐振频率和Q值是高频电感的关键参数&/p&&h2&二、电感的工艺结构&/h2&&p&电感的工艺大致可以分为3种:&br&&/p&&h2&2.1 绕线电感(Wire Wound Type)&/h2&&p&
顾名思义就是把铜线绕在一个磁芯上形成一个线圈,绕线的方式有两种:&/p&&ul&&li&圆柱形绕法(Round Wound)&/li&&/ul&&p&圆柱形绕法很常见,应用也很广,例如:&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/afefbb2b5c4c27cebbf5ec_b.jpg& data-rawwidth=&602& data-rawheight=&800& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&602& data-original=&https://pic3.zhimg.com/afefbb2b5c4c27cebbf5ec_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&图片来自Bing,彩虹圈,应该是出彩中国人&/i&&/blockquote&&ul&&li&平面形绕法(Flat Wound)&/li&&/ul&&p&平面形绕法也很常见,大家一定见过一掰就断的蚊香&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/66cf53f7d261cb5d4079c4f_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&480& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic1.zhimg.com/66cf53f7d261cb5d4079c4f_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&图片来自Bing,蚊香&/i&&/blockquote&&p&
平面形绕法优点很明显,就是减小了器件的高度。&/p&&p&由前文的公式可知,磁芯的磁导率越大,电感值越大,磁芯可以是&/p&&ul&&li&非磁性材料:例如空气芯、陶瓷芯,貌似就不能叫磁芯了;这样电感值较小,但是基本不存在饱和电流&/li&&li&铁磁性材料:例如铁氧体、波莫合金等等;合金磁导率比铁氧体大;铁磁性材料存在磁饱和现象,有饱和电流。&/li&&/ul&&p&绕线电感可提供大电流、高感值;磁芯磁导率越大,同样的感值,绕线就少,绕线少就能降低直流电阻;同样的尺寸,绕线少可以绕粗,提高电流。&/p&&p&另外,电源设计中,经常遇到电感啸叫的问题,本质就是磁场的变化引起了导体,也就是线圈的振动,振动的频率刚好在音频范围内,人耳就可以听见,合金一体成型电感,比较牢固,可以减少振动。&/p&&h2&2.2 多层片状电感(Multilayer
Type)&/h2&&p&多层片状电感的制作工艺:将铁氧体或陶瓷浆料干燥成型,交替印刷导电浆料,最后叠层、烧结成一体化结构(Monolithic)。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/979d045f6adfe3ac1c55_b.jpg& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&408& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&https://pic1.zhimg.com/979d045f6adfe3ac1c55_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&引自&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.global.tdk.com/techmag/inductive/vol3/index.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&The Wonders of Electromagnetism&/a&&/i&&/blockquote&&p&多层片状电感的比绕线电感尺寸小,标准化封装,适合自动化高密度贴装;一体化结构,可靠性高,耐热性好。&/p&&p&引申阅读:搜索关键词LTCC、Thick Film&br&&/p&&h2&2.3 薄膜电感(Thin Film
Type)&/h2&&p&薄膜电感采用的是类似于IC制作的工艺,在基底上镀一层导体膜,然后采用光刻工艺形成线圈,最后增加介质层、绝缘层、电极层,封装成型。&/p&&p&薄膜器件的制作工艺,如下图所示&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/3ad96e1b702afd4dbbce7024d7bca0a0_b.jpg& data-rawwidth=&614& data-rawheight=&554& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&614& data-original=&https://pic3.zhimg.com/3ad96e1b702afd4dbbce7024d7bca0a0_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&本文作者翻译,原图出自&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.global.tdk.com/techmag/inductive/vol3/index3.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&The Wonders of Electromagnetism&/a&&/i&&/blockquote&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/9b2d9ec1aa2fc518f700da_b.jpg& data-rawwidth=&608& data-rawheight=&254& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&608& data-original=&https://pic1.zhimg.com/9b2d9ec1aa2fc518f700da_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&本文作者翻译,原图出自&/i&&u&&i&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.global.tdk.com/techmag/inductive/vol3/index3.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&The Wonders of Electromagnetism&/a&&/i&&/u&&/blockquote&&p&光刻工艺的精度很高,制作出来的线条更窄、边缘更清晰。因此,薄膜电感具有&/p&&ul&&li&更小的尺寸,008004封装&br&&/li&&li&更小的Value Step,0.1nH&br&&/li&&li&更小的容差,0.05nH&br&&/li&&li&更好的频率稳定性&br&&/li&&/ul&&br&&p&&i&&u&谁能告诉我Value Step如何翻译才信达雅?&/u&&/i&&/p&&p&引申阅读:&/p&&ul&&li&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/en-global/products/emiconfun/inductor//en-& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Murata Develops World's Smallest Chip Inductor - 008004 size (0.25 x 0.125 mm)&/a&&br&&/li&&li&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.abracon.com/Support/ATFC-Thin-Film-Inductor.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&ATFC-Thin-Film-Inductor&/a&&br&&/li&&li&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//global.kyocera.com/prdct/printing-devices/thermal-printheads/tec/thin-film.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&What is Thin Film&/a&&br&&/li&&li&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.susumu-usa.com/techinfo.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&What is Thin Film?&/a&&br&&/li&&/ul&&br&&h2&三、电感的应用及选型&/h2&&p&电感,从工艺技术上,领先的基本上是三大日系厂商:TDK、Murata、Taiyo Yuden。这三家的产品线完整,基本上可以满足大多数需求。&/p&&p&三家都有相应的选型软件,有电感、电容等所有系列的产品及相关参数曲线。&/p&&ul&&li&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//product.tdk.com/info/en/technicalsupport/seat/download.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&SEAT 2013 - TDK&/a&&br&&/li&&li&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//ds.murata.co.jp/software/simsurfing/en-us/index.html%3Fintcid5%3Dcom_xxx_xxx_cmn_nv_xxx%23& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Simsurfing - Murata&/a&&br&&/li&&li&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.yuden.co.jp/ap/product/support/tool/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Taiyo Yuden Components Selection Guide & Data Library&/a&&br&&/li&&/ul&&br&&p&个人感觉TDK和Murata更领先一点,从官网的质量看出来的,像Coilcraft的官网就low一点,毕竟网站也是需要投资的。&br&&/p&&p&在电路设计中,电感主要有三大类应用: &/p&&ul&&li&功率电感:主要用于电压转换,常用的DCDC电路都要使用功率电感;&/li&&li&去耦电感:主要用于滤除电源线或信号线上的噪声,EMC工程师应该熟悉;&/li&&li&高频电感:主要用于射频电路,实现偏置、匹配、滤波等电路。&/li&&/ul&&h2&3.1 功率电感&/h2&&p&功率电感通常用于DCDC电路中,通过积累并释放能量来保持连续的电流。&/p&&p&功率电感大都是绕线电感,可以提高大电流、高电感;&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/ecaddc7b0fce8cba0332_b.jpg& data-rawwidth=&692& data-rawheight=&236& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&692& data-original=&https://pic1.zhimg.com/ecaddc7b0fce8cba0332_r.jpg&&&/figure&&blockquote&原图出自&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/%7E/media/webrenewal/support/library/catalog/products/inductor/chip/o05e.ashx%3Fla%3Den-us& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Murata Chip Inductor Catalog&/a&&/blockquote&&p&多层片状功率电感也越来越多,通常电感值和电流都较低,优点是成本较低、体积超小,在手机等空间限制较大的产品中有较多应用。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/362afee79d6d20a5cfbb74db525ee644_b.jpg& data-rawwidth=&656& data-rawheight=&244& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&656& data-original=&https://pic4.zhimg.com/362afee79d6d20a5cfbb74db525ee644_r.jpg&&&/figure&&br&&blockquote&原图出自&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/%7E/media/webrenewal/support/library/catalog/products/inductor/chip/o05e.ashx%3Fla%3Den-us& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Murata Chip Inductor Catalog&/a&&/blockquote&&p&功率电感需要根据所选的DCDC芯片来选型。通常,DCDC芯片的规格书上都有推荐的电感值,以及相关参数的计算,这里不再赘述。从电感本身的角度来说明如何选型。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/60e986b46ac9ac637611cbd6_b.jpg& data-rawwidth=&1406& data-rawheight=&150& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1406& data-original=&https://pic1.zhimg.com/60e986b46ac9ac637611cbd6_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&上图截图至&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//ds.yuden.co.jp/TYCOMPAS/ap/specificationSearcher.do%3Fcid%3DL%26u%3DM%23%257B%2%253A%2522MP%22pg%%252C%2522cid%22L%22u%22M%22rpc%221%D& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&TY-COMPAS&/a&&/i&&/blockquote&&ul&&li&电感值&/li&&/ul&&p&通常应使用DCDC芯片规格书推荐的电感值;电感值越大,纹波越小,但尺寸会变大;通常提高开关频率,可以使用小电感,但开关频率提高会增加系统损耗,降低效率;&/p&&ul&&li&额定电流&/li&&/ul&&p&功率电感一般有两个额定电流,即温升电流和饱和电流;&/p&&p&当电感有电流通过的时候,由于损耗的存在,电感发热而产生温升,电流越大,温升越大;在额定的温度范围内,允许的最大电流即为温升电流。&/p&&p&增加磁芯的磁导率,可以提高电感值,通常使用铁磁性材料做磁芯。铁磁性材料存在磁饱和现象,即当磁场强度超过一定值时,磁感应强度不在增加,即磁导率下降了,也就是电感下降了。在额定电感值范围内,允许的最大电流即为饱和电流。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/767d0c098f9fac26a7ac2989ecdd8e1b_b.jpg& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&388& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&https://pic4.zhimg.com/767d0c098f9fac26a7ac2989ecdd8e1b_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&磁滞回线:&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.qlyiqi.com/doc/.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&磁性材料-------铁氧磁体,比重计,多孔性材料密度仪,液体密度计,固体颗粒体积测试仪,磁性材料密度仪&/a&&/i&&/blockquote&&p&通常对DCDC电路设计,要计算峰值(PEAK)电流和均方根(RMS)电流,通常规格书中会给出计算公式。&/p&&p&温升电流是对电感热效应的评估,根据焦耳定律,热效应需要考虑一段时间内的电流对时间的积分;选择电感时,设计RMS电流不能超过电感温升电流。&/p&&p&为了保证在设计范围内电感值稳定,设计峰值电流不能超过电感的饱和电流。&/p&&p&为了提高可靠性,降额设计是必须的,通常建议工作值应降额到不高于额定值的80%。当然降额幅度过大会大幅提高成本,需要综合考虑。&/p&&ul&&li&直流电阻&/li&&/ul&&p&电感的直流电阻会产生热损耗,导致温升,降低DCDC效率;因此,当对效率敏感时,应选择直流阻抗低的电感,例如15毫欧。&/p&&p&还有就是根据产品的应用温度要求、是否需要满足RoHS、汽车级Q200等标准的要求、还有PCB结构限制。&/p&&p&大电流的应用,电感的漏磁就会相当可观,会对周围电路,例如CPU等造成影响。我之前就遇到过X86的CORE电的电感漏磁造成CPU无法启动的现象。因此,大电流应用,应选择屏蔽性能好的电感并且Layout时注意避开关键信号。&/p&&br&&p&引申阅读:&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/en-global/products/inductor/chip/feature/power& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Inductors for Power Lines&/a&&br&&/p&&h2&3.2 去耦电感&/h2&&p&去耦电感也叫Choke,教科书上通常翻译成扼流圈。去耦电感的作用是滤除线路上的干扰,属于EMC器件,EMC工程师主要用来解决产品的辐射发射(RE)和传导发射(CE)的测试问题。&/p&&p&去耦电感,通常结构比较简单,大都是铜丝直接绕在铁氧体环上。个人觉得可以分为差模电感和共模电感。这里不再赘述共模和差模的概念。&/p&&p&&b&差模电感&/b&&/p&&p&差模电感就是普通的绕线电感,用于滤除一些差模干扰,主要就是与电容一起构成LC滤波器,减小电源噪声。&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/a743a833ff2dfa614bcfce4adfc52cdc_b.jpg& data-rawwidth=&1000& data-rawheight=&728& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1000& data-original=&https://pic2.zhimg.com/a743a833ff2dfa614bcfce4adfc52cdc_r.jpg&&&/figure&&p&对于220V市电,差模干扰就是L相到N相之间的干扰;对POE来说,就是POE+和POE-之间的干扰;对于主板上的低压直流电源,其实就是电源噪声。&/p&&p&差模电感选型需要注意一下几点:&/p&&p& o 直流电阻、额定电压和电流,要满足工作要求;&/p&&p& o 结构尺寸满足产品要求;&/p&&p& o 通过测试确定噪声的频段,根据电感的阻抗曲线选择电感;&/p&&p& o 设计LC滤波器,可以做简单的计算和仿真。&/p&&p&磁珠(Ferrite Bead),也常用来滤除主板上的低压直流电源的噪声,但磁珠与去耦电感有区别的。&br&&/p&&p& o 磁珠是铁氧体材料烧制而成,高频时铁氧体的磁损耗(等效电阻)变得很大,高频噪声被转化成热能耗散了;&/p&&p& o 去耦电感是线圈和磁芯组成,主要是线圈电感起作用;&/p&&p& o 磁珠只能滤除较高频的噪声,低频不起作用;&/p&&p& o 去耦电感可以绕制成较高感值,滤除低频噪声。&/p&&p&磁珠等效电路模型&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/ca1ac5cef6a4f45e678764_b.jpg& data-rawwidth=&531& data-rawheight=&215& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&531& data-original=&https://pic4.zhimg.com/ca1ac5cef6a4f45e678764_r.jpg&&&/figure&&p&引申阅读:&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.ipblox.com/pubs/Ferrite_beads/Understanding%2520Ferrite%2520Beads%2520and%2520Applications.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Understanding Ferrite Beads and Applications&/a&&br&&/p&&p&引申阅读:&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.radio-electronics.com/info/data/inductors/ferrite-bead-inductors.php& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Ferrite Bead Inductors&/a&&br&&/p&&p&&b&共模电感
&/b&&/p&&p&共模电感就是在同一个铁氧体环上绕制两个匝数相同、绕向相反的线圈。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/9ab5aa580e8ef360929b_b.jpg& data-rawwidth=&620& data-rawheight=&430& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&620& data-original=&https://pic4.zhimg.com/9ab5aa580e8ef360929b_r.jpg&&&/figure&&p&如上图所示的共模电感:&/p&&ul&&li&当有共模成分流过共模电感时,根据右手定则,会在两个线圈形成方向相同的磁场,相互加强,相当于对共模信号存在较高的感抗;&br&&/li&&li&当有差模成分流过共模电感时,根据右手定则,会在两个线圈形成方向相反的磁场,相互抵消,相当于对差模信号存在较低的感抗。&br&&/li&&/ul&&br&&p&换一个方式理解:当V+上流过一个频率的共模干扰,形成的交变磁场,会在另一个线圈上形成一个感应电流,根据左手定则,感应电流的方向与V-上共模干扰的方向相反,就抵消了一部分,减小了共模干扰。&br&&/p&&p&共模电感主要用于双线或者差分系统,如220V市电、CAN总线、USB信号、HDMI信号等等。用于滤除共模干扰,同时有用的差分信号衰减较小。&br&&/p&&p&共模电感选型需要注意一下几点:&/p&&ul&&li&直流阻抗要低,不能对电压或有用信号产生较大影响;&br&&/li&&li&用于电源线的话,要考虑额定电压和电流,满足工作要求;&br&&/li&&li&通过测试确定共模干扰的频段,在该频段内共模阻抗应该较高;&br&&/li&&li&差模阻抗要小,不能对差分信号的质量产生较大影响;&br&&/li&&li&考虑封装尺寸,做兼容性设计。例如用于USB信号的共模电感,选择封装可以与两个0402的电阻做兼容,不需要共模电感时,可以直接焊0402电阻,降低成本。&/li&&/ul&&br&下图是某共模电感的共模阻抗和差模阻抗。&p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/7b72974adae686fecaa0c_b.jpg& data-rawwidth=&1169& data-rawheight=&643& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1169& data-original=&https://pic3.zhimg.com/7b72974adae686fecaa0c_r.jpg&&&/figure&如果共模干扰频率在10MHz左右,滤波效果很好,但如果是100kHz,可能就没什么效果。如果差分信号速率较高,100M以上,可能就会影响信号质量。&br&&/p&&p&引申阅读:&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/en-eu/products/emiconfun/emc//en-& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Common mode choke coils&/a&&br&&/p&&h2&3.3 高频电感&/h2&&p&高频电感主要应用于手机、无线路由器等产品的射频电路中,从100MHz到6GHz都有应用。&br&&/p&&p&高频电感在射频电路中主要有以下几种作用:&br&&/p&&ul&&li&匹配(Matching):与电容一起组成匹配网络,消除器件与传输线之间的阻抗失配,减小反射和损耗;&br&&/li&&li&滤波(Filter):与电容一起组成LC滤波器,滤出一些不想要的频率成分,防止干扰器件工作;&br&&/li&&li&隔离交流(Choke):在PA等有源射频电路中,将射频信号与直流偏置和直流电源隔离;&br&&/li&&li&谐振(Resonance):与电容一起构成LC振荡电路,作为VCO的振荡源;&br&&/li&&li&巴仑(Balun):即平衡不平衡转换,与电容一起构成LC巴仑,实现单端射频信号与差分信号之间的转换。&br&&/li&&/ul&&br&&p&之前介绍的三种结构,都可以用来制作高频电感,下面介绍下他们的特点:&/p&&p&&b&多层型&/b&&/p&&p&多层型通过烧结,形成一个整体结构,或叫独石型(Monolithic)&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/a98946d8ccba8b20c117cc03cd06b7c5_b.jpg& data-rawwidth=&698& data-rawheight=&234& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&698& data-original=&https://pic2.zhimg.com/a98946d8ccba8b20c117cc03cd06b7c5_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&原图出自&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/%7E/media/webrenewal/support/library/catalog/products/inductor/chip/o05e.ashx%3Fla%3Den-us& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Murata Chip Inductor Catalog&/a&&/i&&/blockquote&&p&多层片状电感的,相比于其他两种就是Q值最低,最大的优势就是成本低,性价比高,适合于大多数没有特殊要求的应用。TDK和Taiyo Yuden的高频电感都只有多层型,没有绕线型和薄膜型。&/p&&p&TDK的MLK系列、Murata的LQG系列、Taiyo Yuden的HK系列,这三个系列的产品基本一样,最便宜,性价比高。&br&&/p&&p&当然随着工艺技术的提升,现在也有高Q值系列的多层片状电感,例如TDK的MHQ系列、太阳诱电的HKQ系列。&/p&&p&TDK的多层电感做的更好更全,还有一个MLG系列,有0402封装,感值可以做0.3nH,Value Step
0.1nH,容差0.1nH,接近薄膜电感的性能,价格还便宜。&/p&&p&&b&绕线型&/b&&/p&&p&现在的工艺水平已经越来越高,绕线电感也可以做到0402封装。&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/bb5f2f1f95cf_b.jpg& data-rawwidth=&694& data-rawheight=&230& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&694& data-original=&https://pic4.zhimg.com/bb5f2f1f95cf_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&原图出自&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/%7E/media/webrenewal/support/library/catalog/products/inductor/chip/o05e.ashx%3Fla%3Den-us& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Murata Chip Inductor Catalog&/a&&/i&&/blockquote&&p&绕线型工艺,其导线可以做到比多层和薄膜结构粗,因此可以获得极低的直流电阻。也意味着极高的Q值,同时可以支持较大的电流。将无磁性的陶瓷芯换成铁氧体磁芯,可以得到较高的感值,可以应用与中频。&br&&/p&&p&Murata的LQW系列可以做到03015封装,最小感值1.1nH;Coilcraft的0201DS系列,可以做到0201封装,号称世界上最小的绕线电感。&br&&/p&&p&&b&薄膜型&/b&&/p&&p&采用光刻工艺,工艺精度极高,因此电感值可以做到很小,尺寸也可以做到很小,精度高,感值稳定,Q值较高。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/a8a197ac54_b.jpg& data-rawwidth=&648& data-rawheight=&258& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&648& data-original=&https://pic4.zhimg.com/a8a197ac54_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&原图出自&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/%7E/media/webrenewal/support/library/catalog/products/inductor/chip/o05e.ashx%3Fla%3Den-us& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Murata Chip Inductor Catalog&/a&&/i&&/blockquote&&p&Murata的LQP系列,可以做到01005封装,高精度产品的容差可以做到0.05nH,最小感值可以到0.1nH,这三个参数值可以说是当前电感的极限了。其他,像Abracon的ATFC-0201HQ系列也可以做到最小0.1nH。&br&&/p&&p&Murata有三种工艺的高频电感,选择了同感值(1.5nH)、同封装、同容差的电感对比。&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/a150e70fb9ec5f3d559d_b.jpg& data-rawwidth=&787& data-rawheight=&355& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&787& data-original=&https://pic3.zhimg.com/a150e70fb9ec5f3d559d_r.jpg&&&/figure&&p&可以看出绕线型的Q值明显高于其他两种,而薄膜型的电感值的频率稳定性高于其他两种。当然,多层型的成本明显低于其他两种。&/p&&p&选择高频电感时,除了需要确定电感值、额定电流、工作温度、封装尺寸外,还要关注自谐振频率、Q值、电感值容差、电感值频率稳定性。&/p&&p&电感值通常需要根据仿真、实际调试或者参考设计来确定。大多数情况,多层片状高频电感已能满足要求,一些特殊场合可能需要关注:&/p&&br&&ul&&li&电感值较大,自谐振频率较低,需要注意工作频率应远低于自谐振频率。&/li&&li&大功率射频设备,PA偏置电流较大,需要选择绕线型以满足电流要求;同时大功率设备温升较高,需要考虑工作温度;&br&&/li&&li&对于一些宽带设备,需要电感值在带宽内稳定,那么应选择薄膜电感;&/li&&li&对于高精度的VCO电路中,作为LC谐振源,只有薄膜电感能提高0.05nH的容差;&br&&/li&&li&像手机、穿戴式设备,尺寸可能是最关键的因素,薄膜电感可能是比较好的选择。&/li&&/ul&&br&&p&有一些高频电感具有方向性,贴片安装的方向对电感值有一定影响,如下图所示:&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/79e54c1c3ea766cd3fa2c_b.jpg& data-rawwidth=&772& data-rawheight=&480& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&772& data-original=&https://pic4.zhimg.com/79e54c1c3ea766cd3fa2c_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&i&引自&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/en-us/products/emiconfun/inductor//en-& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Why is there a direction mark on inductors?&/a&&/i&&/blockquote&&p&可以看出,标记点朝侧面,感值变化较大,所以贴片时应注意让电感上的标记点朝上。&br&&/p&&p&另外,Layout时,应注意两个电感不能紧邻着放置,至少距离20mil以上。原因就是磁场会相互影响,从而影响感值,参考前文共模电感示意图。&br&&/p&&p&引申阅读:&/p&&ul&&li&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.murata.com/en-global/products/inductor/chip/feature/rf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&RF Inductors&/a&&br&&/li&&li&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.coilcraft.com/pdfs_china/doc671.pdf& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&选择射频电感的关键参数&/a&&/li&&/ul&&br&&p&&b&结语:选型要清楚器件的原理和应用,综合考虑成本、降额、兼容性等多种因素。&/b&&br&&/p&——————————————————本文完——————————————————&p&V1.0_&/p&
本文未经允许,禁止转载。 引申阅读: 器件选型是硬件工程师的基本工作,本文主要从电感的工艺和应用出发,介绍电感如何选型。一、电感的基本原理 电感,和电容、电阻一起,是电子学三大基本无源器件;电感的功能就是以磁场…
GPU boost这部分太复杂,以后再说。先讲容易理解的显存。&br&显存带宽(GB/s)=显存带宽(Gbps)/8=显存位宽x等效频率/8&br&等效频率取决于显存频率和显存类型,DDR3/GDDR3是两倍于运行频率,GDDR5是四倍,GDDR5X是八倍。&br&比如说GTX980M(GDDR5显存@1250MHz)带宽=256x(4x1.25)/8=160GB/s&br&GTX1080(GDDR5X显存@1250MHz)带宽=256x(8x1.25)/8=320GB/s&br&——————————————————————————&br&从简单的角度出发,仅讨论桌面级GPU(移动端的GPU的频率管理更复杂)。&br&先从GPU boost 1.0讲起,这个技术是从kepler架构的6系卡开始采用的。&br&以下面这个GTX670的公版VBIOS为例来分析&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-b70323dda0d56c8cce0795_b.png& data-rawwidth=&511& data-rawheight=&595& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&511& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-b70323dda0d56c8cce0795_r.png&&&/figure&TDP Base Clock是&b&基频&/b&,Boost Clock是&b&典型boost频率&/b&,Boost Limt则是&b&boost的最大值&/b&。&br&&br&初代GPU boost中,boost频率仅受到TDP和电压的调控。对于这个VBIOS,只要功耗小于TDP而且电压能使GPU稳定工作,频率就会逐渐上升。但由于各个GPU本身的体质不同,不是所有的显卡都能达到boost limit里的频率,但一定能达到典型boost频率。&br&注意频率变化不是连续的,而是按照boost table里的分段变化,步进是13~14MHz。&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-242436fac0e_b.png& data-rawwidth=&508& data-rawheight=&591& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&508& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-242436fac0e_r.png&&&/figure&&br&&br&GPU boost 2.0是从7系卡(kepler/maxwell)开始采用的&br&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-a7b4de04ab6ad_b.png& data-rawwidth=&511& data-rawheight=&598& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&511& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-a7b4de04ab6ad_r.png&&&/figure&这代的调控因素多了个温度,也就是说在TDP、电压、温度都满足条件的时候,频率才会上升。&br&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-09283eaac4d7fb97fad3f6ae4a887f4e_b.png& data-rawwidth=&511& data-rawheight=&595& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&511& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-09283eaac4d7fb97fad3f6ae4a887f4e_r.png&&&/figure&同样,频率变化也是按照boost table来的。这一代boost的范围明显增大了,步进是13~14MHz。&br&&br&GPU boost 3.0是10系卡(pascal)开始采用的,目前还没有工具能分析VBIOS。&br&不过从表现上来看,应该是更激进的boost技术,频率变动范围更大了。&br&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//news.mydrivers.com/1/488/488252.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&N卡性能靠超频?GPU Boost详解-NVIDIA,显卡,GPU Boost,-驱动之家&/a&&br&有资料表明,这代的boost table中步进不是定值,而是根据各自的电压划分的。
GPU boost这部分太复杂,以后再说。先讲容易理解的显存。 显存带宽(GB/s)=显存带宽(Gbps)/8=显存位宽x等效频率/8 等效频率取决于显存频率和显存类型,DDR3/GDDR3是两倍于运行频率,GDDR5是四倍,GDDR5X是八倍。 比如说GTX980M(GDDR5显存@1250MHz)带宽…
&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/838bb7a1aa3a7fa63b922_b.jpg& data-rawwidth=&974& data-rawheight=&684& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&974& data-original=&https://pic2.zhimg.com/838bb7a1aa3a7fa63b922_r.jpg&&&/figure&&h2&看完前面的长篇大论,接下来就写点喜闻乐见的打脸+答疑类的东西吧。&/h2&&p&&b&Q:软件校色+特性化这么麻烦,还需要事后手动配置色彩管理选项,是不是选择一个带硬件校准的显示器就万事大吉了?&/b&&/p&&p&&b&A&/b&:很多“大神”都在不同场合表示过,只要显示器做了硬件Calibration,一切软件层面的色彩管理和校正都是不明智的。我觉得这些大神确实神得可以。&/p&&p&前文多次说到过,一般人所谓的校色,是分为Calibration和Profiling两个步骤的,即便再高端的显示器也如此。无论是EIZO还是NEC或是DELL的专业级显示器,即便是搭配自带的硬件校准软件,对显示器做硬件校准后,最终仍然会做Profiling,生成特性化文件也就是.icc,并自动应用到系统设置中(不明白的TX请回过头看EIZO用户手册截出来的那张流程图)。否则系统和应用软件怎么知道你显示器到底准不准?最明显的例子莫过于第三篇文章中对视频图像的色彩管理了。按照这类人的说法,本人的显示器经过了硬件校准,应该看到饱和度、灰阶、色差都正确的图像,而事实上呢?硬件Calibration是改变显示器内置的硬件LUT,Profiling是做不同色彩空间映射的,两者从机制上没有任何关联,更不可能用Calibration取代Profiling。&/p&&p&&b&Q:我用的是广色域显示器,但平时就是上网聊Q看电影,那我直接把显示器校准到sRGB就可以了,何必那么麻烦?&/b&&/p&&p&&b&A&/b&:如果你的显示器带有硬件LUT,在显示器OSD中又提供了模拟sRGB色彩空间的选项,那么这样做确实能让你省不少事。但这并不代表你就不需要做色彩管理和显示器Profiling了。而对于显示器不带有硬件LUT的用户来说,通过民用显卡的8bit LUT去模拟任何不同于显示器Native Gamut的色彩空间,都将导致极大的色彩失真。这也是在校色过程中,一再强调尽量不要通过显示器OSD或显卡驱动面板调整RGB、对比度等选项的原因。同时,若非必须,也尽量不要在不带硬件LUT的显示器上强制让显示器模拟任何一种色彩空间。(&b&很多对色彩管理一知半解的人都认为,所谓校色就是把显示器的颜色完全校正到某一个标准色彩空间,例如将广色域显示器校准到ARGB,这是大错特错的。真正的目的是为了实现准确的色彩空间映射。&/b&)&/p&&p&&b&Q:我是土豪我用EIZO显示器。显示器自带了校色仪,我不用另外买校色仪就可以做校色了。&/b&&/p&&p&&b&A: &/b&土豪你好!EIZO自带三种类型的硬件校准设备:内置自动修正器、内置色度计、外置色度计。其中内置色度计只有CG系列才有,其余系列的EIZO要么没有附带任何校色设备,要么是自动修正器。自动修正器需要搭配外部校色硬件才能使用,是用来维护已被校色的显示器的后续调整的。&/p&&p&另外,壕,友呼? &br&&/p&&p&&b&Q:ACDSee(或其他一大堆看图软件)是老牌的NB软件,支持色彩管理,图像的显示效果明显比Windows7自带的图片查看器好得多。&/b&&/p&&p&&b&A: &/b&根据前面的对比图来看,虽然这类软件确实支持色彩管理,但色彩空间映射方法以及Profile使用策略都存在严重问题,并且无法灵活调整。因此就一句话:破除迷信,崇尚科学。&/p&&p&&b&Q:在显示器&/b&&b&&b&连接&/b&方式上,论实际显示效果肯定是DP&HDMI&DVI&VGA。&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&从传输距离这方面看,这个排位没错。但从显示效果上说,这几种连接方式在现阶段并没有太大区别。更何况VGA还能支持HDMI和DVI都无法支持的10bit色彩输出。&/p&&p&&b&Q:AMD显卡色彩比nVidia显卡好得多,所以做图剪视频都要用A卡才好,N卡就是拿来玩游戏的。&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&小盆友,别上网了,你妈妈喊你吃饭了。&/p&&p&&b&Q:Apple显示器就是效果好!Apple的Mac就是牛!Mac OS色彩就是通透!渣Windows的色彩管理能力无论怎么折腾都比Mac OS差远了。因为你看做设计的专业人士都用Mac。&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&那啥,出门左转威锋网是你家。&/p&&p&&b&Q:你们这些买高价显示器的人,脑子都进水了,明摆着被人坑了还嘚瑟。你看我的xxx显示器,跟苹果显示器一样的&/b&&b&&b&IPS&/b&高分辨率面板,高端大气上档次,狂拽炫酷吊炸天。&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&额.......下一位!!&/p&&p&&b&Q:是不是一定要将白点的色温定义在D65或D50?&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&不是。不同环境和不同色彩空间下,白点的色温都不一定相同。但若以模拟色彩源为目的,比如要用显示器准确模拟纸张的色彩表现,请在做色彩管理时将白点定义为与源色彩空间相同的色温。&/p&&p&&b& Q:校色仪的价格差距这么大,为了追求更准确的校色结果,你推荐的那几个色度计都不合格,要光度计才行!&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&用个不恰当的比喻来形容色度计和光度计,以及不同价格产品间准确度的差异:2000元的色度计与20000元光度计的精确度差异,就好像你左手与右手尺寸的差别。如果你仅仅是用来对几千元的民用显示器,或1W~3W的准专业或入门专业显示器做校色,同时又不需要对印刷结果做校色和分析的话,光度计对你而言毫无意义。&/p&&p&&b&Q:感觉色彩管理的过程中总会损失一些色彩、灰阶或亮度信息,既然如此还不如什么都不做呢。&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&校色和色彩管理从来都不是一劳永逸的。正如前面Color Remapping Intent的多种方式一样,你需要根据自己的实际需求,在色彩管理过程中去做取舍(对绝对色彩值、感官体验、灰度、明度、饱和度等哪个方面有不可妥协的需求?),正所谓有得必有失。如果什么都不做,那么任何一方面的准确结果你都得不到。&/p&&p&&b&Q:我觉得手机和平板的屏幕也迫切需要做校色和色彩管理,否则看图看电影都怪怪的。有办法实现么?&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&童鞋,我很佩服你这股较真劲!这里有一个好消息和一个坏消息,你想先听哪个?&/p&&p&好消息是DataColor的Spyder 4 Elite支持对iOS设备的校色。坏消息是校色后的效果只能由DataColor出品的专用软件体现,并且只能看图,视频无解。因此我个人觉得移动设备还是饶了它们吧,就为这个目的花钱也不值。&/p&&p&&b&Q:很多显卡都附赠了色彩增强软件,视频播放软件也有相关增强功能,这些东西有用么?&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&在上好的三文鱼生鱼片上撒辣椒面?算了吧。与其用这种方式提升感官上的体验,不如老老实实做色彩管理来得可靠。&/p&&p&&b&Q:天赋本来就不怎么好的显示器,真的没必要做Calibration和Profiling了?&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&这个嘛,如果硬要往吉利QQ里灌全合成机油,也不是不可以。从这类显示器的制造目标以及这类机器的应用场景而言,依靠人眼和系统自带的软件调节就差不多够了,硬件校色仪不会让你的显示器从屌丝变成高富帅的。&/p&&p&&b&Q:选显示器的时候,只要能不考虑TN面板就别考虑,IPS面板一定比TN好。&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&就跟一个人成功与否一样,需要先天条件,也需要后天努力。IPS面板确实有不少优势,甚至仅仅对比面板本身,不考虑任何其他因素的话,IPS能算是完胜TN。但显示器的输出质量还很大程度上依赖于驱动电路和出厂调校,并且后期的校准和特性化的质量也跟驱动电路有直接关系。EIZO也有基于TN面板的准专业显示器,而从我使用显示器的经历来看,曾经的三星某型号古董TN面板显示器就比现在很多低端IPS显示器的表现更优秀。&/p&&p&&b&Q:既然显示器已经Calibrated和Profiled,那么在Photoshop中打开图片时,有时会提示文档色彩空间与工作空间不一致,直接选择“扔掉嵌入的配置文件(不进行色彩管理)”就行了。&/b&&/p&&p&&b&A:&/b&为什么放弃治疗?说你呢!!&/p&
看完前面的长篇大论,接下来就写点喜闻乐见的打脸+答疑类的东西吧。Q:软件校色+特性化这么麻烦,还需要事后手动配置色彩管理选项,是不是选择一个带硬件校准的显示器就万事大吉了?A:很多“大神”都在不同场合表示过,只要显示器做了硬件Calibration,一…
&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/c41830b8efdee9d65425ebcfe50d901e_b.jpg& data-rawwidth=&400& data-rawheight=&410& class=&content_image& width=&400&&&/figure&最近由于刚换了显示器,因此对显示器进行了校色。&p&在对校色结果的白点(White Point)值不正常的原因进行查资料分析的时候,发现绝大部分人对显示器校色以及色彩管理都一知半解甚至完全是胡扯。&/p&&p&又鉴于无论是英文材料还是中文材料,都没有人对显示器校色以及色彩管理做过完整地、系统地描述说明和解释,都只是零零散散说到一些片段,因此决定写这篇文章来向对色彩管理有需求的人说明色彩管理的来龙去脉,让所有人对色彩管理、显示器校色等概念都有一个比较清楚的认识。&/p&&p&本来打算一篇文章搞定的,却发现需要解释的地方太多,所以还是分为N篇吧,N应该会大于等于3。&/p&&p&本篇作为开篇,先明确一些专用名词或定义,在后面的文章中,有时可能不会用中文,因为有些英文名词确实不太好恰当翻译成中文。&/p&&p&注:本文讨论的范畴是PC及Mac OS下的色彩管理知识,不对超过此范畴的知识做过多解释和讨论。&/p&&p&1. &b&Color Management&/b&:色彩管理。对于PC和Mac环境来说,&b&完整的色彩管理分为三个步骤:Calibrate、Profile和Mapping&/b&。单纯做Profile或Calibration都无法实现正确的色彩管理,这个后面再慢慢讲。&/p&&br&&p&2. &b&Color Management System/CMS&/b&:色彩管理系统。跟网站的CMS/Content Management System不是一个东西。&/p&&p&3. &b&Monitor Calibrate&/b&:显示器校正(投影仪、打印机等色彩输出设备都可以被校色,但非专业场合通常情况下都不需要这样做)。&/p&&p&4.&b& LUT&/b&:Look-Up Table,颜色转换查找表。一般LUT都被置于显卡驱动或操作系统色彩管理模块内,中高端显示器中也会内置LUT。LUT通常情况下根据精度可以分为6bit、8bit、10bit、12bit和14bit。显卡驱动中的软LUT甚至可以达到128bit。但LUT的转换精度始终受限于显示器面板的色彩精度。同样的原理也存在于曾经的MIDI设备中。用以前的和弦手机举例:所谓的64和弦、256和弦,就是指其内置了不同容量的MIDI波形表,可能是硬波表,也可能是软波表。但最终的同时发声数,还是取决于蜂鸣器(那个应该不算是扬声器单元吧)的同时发声数。&/p&&p&5.&b&Gamut&/b&:色域。色域的概念就是字面意思,指在某个范围内所能描述的自然界可见光颜色范围,也是对色彩进行编码的一种方式。无论是色彩输入设备(色彩源)还是色彩输出设备,都具有自己的特定色域。色域会根据颜色模式的不同而发生描述方式上和色域覆盖范围上的不同。常见颜色模式有:RGB、CMYK、YUV和Lab 。RGB最为常见,也是被最广泛使用和认可的颜色模式;CMYK主要用于印刷,其描述的色彩数量少于RGB模式;YUV主要用于视频的色彩描述;Lab主要被Photoshop等专业图形处理软件使用,因为其能够表达的色彩数量是最多的,涵盖了整个自然界中的所有可见光色彩。而本文只重点以RGB色域作为典型讨论对象。常见RGB色域如下表所示:&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/e2bdd9f8aa95_b.jpg& data-rawwidth=&780& data-rawheight=&492& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&780& data-original=&https://pic1.zhimg.com/e2bdd9f8aa95_r.jpg&&&/figure&(引自Wikipedia)&/p&&p&&b&答疑:有人质疑Gamut之间无法比较色彩范围的广和窄。有这种看法是把Gamut与Color Space画上了等号。上面说过Gamut是编码色彩的方式,既然是编码,当然有编码范围的大小之分。下面这张图就是常见的几个Gamut范围大小的对比图。&/b&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/0d3a929a310b_b.jpg& data-rawwidth=&304& data-rawheight=&233& class=&content_image& width=&304&&&/figure&&br&&p&&b&从此图可以看出,前文所说的RGB Gamut范围比CMYK Gamut更广是没有任何问题的。 &/b&&/p&&p&6. &b&Wide Gamut&/b&:广义上是广色域的意思。广色域泛指超过72% NTSC色域的其他所有色域,如ARGB、CIE RGB、ProPhotoRGB等。狭义上特指Adobe Wide Gamut RGB这种色域。&/p&&p&7.&b& Color Space&/b&:色彩空间。色彩空间与色域有些不同。大部分时候,两个单词可以互相调换。但实际上,Color Space是特指某一个色彩范围,如sRGB、ARGB,而Gamut是泛指在某种色彩模式下的整个可见光的色彩范围。&/p&&p&8.&b& White Point&/b&:白点。在RGB色彩模式下,用于描述白点的概念是色温。绝大部分RGB色彩模式的白点都是D65,即6500K。此处需注意,白点只是用于定义某个色域在显示纯白色彩时的标准色温,不能说明颜色是否&b&正确,&/b&因为每个人对色彩的感知是不同的。即使色温偏离某个色彩的标准白点,经过校正后,整个色域也可被完全覆盖并正确显示颜色(即根据白点的偏移,将整个色域映射到对应空间)。例如在处理照片时,通常情况下行业标准都是ARGB色域+5500K色温。&/p&&p&9.&b& Gamma&/b&:Gamma在不同情况下有不同定义,这也是前文提到的,有些概念用中文不好表达的原因。对于绝大部分显示器而言,Gamma是固定不变的物理特性,而中高端显示器的Gamma是可以在一定范围内变更的,以满足不同行业的需求。显示器Gamma值的意义在于解码图像的Gamma值以及匹配色彩系统的Gamma值,使三者变换的叠加值等于1,从而&b&正确&/b&显示图像色彩,避免失真。&b&目前&/b&Windows以及MacOS的标准Gamma值都是2.2(Mac OS曾经是1.8,直到OSX后变为了2.2),HDTV等视频图像的标准Gamma值通常是2.4。&/p&&p&10.&b& CIE xy&/b&:用于直观表达色彩空间的坐标体系,而参考色域则是CIE 1931 XYZ,也就是说CIE xy的坐标范围就是CIE 1931 XYZ色域的覆盖范围。而前面提到的sRGB、ARGB、ProPhotoRGB等色域,通常情况下均是在CIE xy中被量化的。见下图所示:&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/f9dc6bda2f8ff1725afa9_b.jpg& data-rawwidth=&334& data-rawheight=&408& class=&content_image& width=&334&&&/figure&11.&b& Profile&/b&:与Gamma类似,在不同情况下也有不同含义。作为动词时,Profile指对色彩输出设备(如显示器)或某个色域进行特性化,也就是识别&b&某一单一个体&/b&在表现颜色时的特性。作为名词时,Profile指经过特性化后生成的与该色彩输出设备对应的特征描述文件,也被各种软硬件用来定义一个色域范围。通常情况下,该文件后缀名为.icc。icc文件在Mac OS上的后缀名是.icm,实际上是同一个东西。&/p&&p&12. &b&Color Calibrator&/b&:校色仪。硬件校色仪器可以分为两种:Colorimeter和Spectrometer,及分色计和分光计。一般来说,对于色彩感知,两者的精确度没有太大差别,但分光计可以感知可见光的波长,而分色计无能为力。这也是i1 Display Pro和Spyder 4 Elite这两个分色计在验证使用了GB-LED的U3014时,出现对白点检测不准的原因(后面再讲)。但大多数情况下,用分色计就完全可以满足准专业甚至专业环境下对校色精确度的要求了。&/p&&p&顺带提一下,价格比较亲民的分光计的选择范围很窄,而各方面都比较优秀的产品是X-Rite ColorMunki Photo Spectrophotometer,价格在3500左右:&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/ab31abf7c78fbe2ed4db8_b.jpg& data-rawwidth=&211& data-rawheight=&209& class=&content_image& width=&211&&&/figure&13. &b&Delta E&/b&:即ΔE,用来描述标准色域的某一点的色彩与实际测量到的色彩间的差值。ΔE=2是一个分水岭,当ΔE≤2时,色差无法被肉眼察觉(写轮眼也不例外),而当ΔE超过2时,色差逐渐能被肉眼明显辨别。因此判断一款显示器好坏的决定性因素就是经过校色以及色彩管理后,其ΔE的平均值大小。准专业显示器的ΔE平均值应该至少低于2,专业显示器应该低于1。&/p&&p&14. &b&Luminance&/b&:亮度值,单位是cd/m?。亮度值几乎是99%的在售显示器上唯一的硬件控制选项,因为其直接作用于背光源。大部分显示器即使带有色彩调整(例如RGB三原色调整),也都是通过软件方式模拟的,模拟依据或来源是显卡的LUT。注意:亮度值与色温是无关的。虽然调整亮度会让显示器看起来色彩发生了变化,但这只是因为人眼对光度更敏感,而对色度不那么敏感,所以亮度变化会给人造成色彩也发生改变的错觉。换句话说,校色后改变显示器亮度,不会造成显示器不能正确显示色彩,但会让使用者感到颜色不正常(有点绕口,需要好好琢磨一下。同理,一段音乐的音量大小变化,也不会影响当中乐器的音色和音调)。&/p&&p&15. &b&Backlit&/b&:背光源。由于TFT液晶显示器面板自身是不发光的,因此需要依靠背光源进行照明(AMOLED属于LED面板,不属于TFT液晶面板)。目前常见的LCD背光源分为两种:CCFL、LED。CCFL是冷阴极荧光灯,LED是发光二极管。&b&注意:LED背光源不等于LED面板,这曾经被99%的人弄混淆过,各厂家也无良打出LED显示器、LED电视的宣传口号误人子弟。区别在于LED面板是自发光,不需要背光源照明。&/b&&/p&&p&&b&LED背光源又分为W-LED、GB-LED、RGB-LED等,&/b&其中W-LED最常见。虽然是White-LED的缩写,实际上W-LED发出的并不是标准的D65白光,而是色温偏高的蓝色光。这会造成使用W-LED的显示器色域很难做到很广,并且使用者观看起来会觉得很累。RGB-LED是让一颗LED能够发出红绿蓝三种颜色的光线,从而实现在显示不同颜色时,调节RGB三原色发出最合适的背光色彩,而这种背光源成本和技术门槛都是最高的。GB-LED是最近才兴起的技术,能够通过绿蓝LED模拟CCFL背光的效果,因此算是一种折中方案。&/p&&p&16.&b& TFT:Thin Film Transistor,薄膜晶体管。TFT-LCD&/b&&b&是液晶面板的统称,而不是某一种面板的代名词(多谢&a class=&member_mention& href=&https://www.zhihu.com/people/ec8cee5c2c194b6ef5fe443& data-hash=&ec8cee5c2c194b6ef5fe443& data-hovercard=&p$b$ec8cee5c2c194b6ef5fe443&&@张晗&/a& 指正)。&/b&常见TFT-LCD面板的种类有TN、VA(又分PVA和MVA)、IPS(根据档次由低到高又分E-IPS、S-IPS、P-IPS、H-IPS、AH-IPS)、CPA等。&b&又需要特别强调的是,夏普的ASV面板是VA面板的一种;三星的PLS实际上就是IPS,只不过IPS是日立卖给LG的专利,棒子为了掩人耳目就自行搞了一套几乎等同于IPS的面板技术,命名为PLS。具体可以参考这篇文章:&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.digitalversus.com/samsung-s27a850-monitor-samsung-does-ips-calls-it-super-pls-n19651.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Samsung S27A850 Monitor: Samsung Does IPS, Calls it Super PLS&/a&&/b&&/p&&p&IPS种类较多,E-IPS是低成本的廉价解决方案,对比TN的优势仅在于广视角。S-IPS被运用的范围最广,性价比也最高,各类&b&号称专业&/b&以及大部分准专业显示器都是用S-IPS面板。&b&H-IPS极为稀少,大部分号称H-IPS的显示器实际上都是S-IPS或P-IPS。&/b&网传的各种验证方法(比如用手按,能出梅花状等)也是胡扯的。H-IPS是LG在日立的S-IPS技术基础上搞出来的优化方案。目前&b&市面上常见的&/b&H-IPS面板的显示器仅有:Philips 240PW9EB/00(平民神器)、DELL U2408WFP/U、DELL UH/HM、DELL UWFP、Apple iMac 24&、Cinema Display 24/27、NEC SpectraView/LCD xx90、EIZO CG/SX 24x/30x、HP ZR/LP、ASUS PA246Q/249Q/279Q等等。总之,常见H-IPS面板的显示器型号及面板型号可以在这个网站检索到:&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.tftcentral.co.uk/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&TFT Central - LCD Monitor Information, Reviews, Guides and News&/a&。&b&因此下次选购显示器,如果有某厂家用S-IPS或P-IPS面板冒充H-IPS做宣传的,请大嘴巴抽他。&/b&&/p&&p&AH-IPS是LG近一两年才搞出来的新东西,又要分用来取代E-IPS的低端型号和面向专业级显示器的高端型号。与H-IPS相比,高端的AH-IPS面板质量没有什么区别,但解决了H-IPS开口率低的问题(低亮度下对比度偏低,也就是透光率不高),也对面板寿命和像素点密度等参数进行了优化。&/p&&p&另外,面板材质与显示器质量有关系,但不是决定性因素。专业显示器也有少部分是TN面板(EIZO就有),而IPS也有廉价产品(各种AOC、Acer、BenQ等,躺枪的朋友Sorry了。。。),关键在于面板本身的质量、驱动电路的调校和出厂的预校准。&/p&&br&&br&&p&OK,关于色彩管理的第一部分 - 基础概念和铺垫的文章就先暂时写到这儿。后面如果又想起什么重要的东西,再不定期添加。&/p&
最近由于刚换了显示器,因此对显示器进行了校色。在对校色结果的白点(White Point)值不正常的原因进行查资料分析的时候,发现绝大部分人对显示器校色以及色彩管理都一知半解甚至完全是胡扯。又鉴于无论是英文材料还是中文材料,都没有人对显示器校色以及…
&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/cdd42b196cff41da8154a03_b.jpg& data-rawwidth=&817& data-rawheight=&754& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&817& data-original=&https://pic3.zhimg.com/cdd42b196cff41da8154a03_r.jpg&&&/figure&第一篇文章主要对于跟色彩管理、显示器校准以及显示器类型、原理等基础知识做了解释。&p&这第二篇文章主要讲色彩管理的目的、原理以及其他相关内容。由于CRT显示器已经几乎被完全淘汰,因此下面的所有内容若未经特别说明,都是针对TFT-LCD而非CRT或OLED屏的。&/p&&h2&&b&一. 为什么要做色彩管理?&/b&&/h2&&p&色彩管理的主要目的有两个:&/p&&p&1. 让各种不同的颜色输入输出设备的色彩表现都趋于一致,也就是不同设备间的色彩一致性。&/p&&p&2. 让色彩输出设备所表达的颜色更&b&正确&/b&。&/p&&p&第一个目的应该是最基础,却最容易被所有人忽略的地方。由于大部分人的工作和生活环境中,都只有一种显示输出设备,也就是单一显示器,因此色彩一致性的问题也很不容易被绝大多数人察觉到。而经常打印照片,或从事印刷行业的人则对这方面有近乎苛刻的要求。下面就是多显示器不做色彩管理的后果:&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/e63fa8c503a372947cecade87d9e350c_b.jpg& data-rawwidth=&1447& data-rawheight=&1083& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1447& data-original=&https://pic3.zhimg.com/e63fa8c503a372947cecade87d9e350c_r.jpg&&&/figure&当年新入手的Philips 240PW9EB由于没来得及做色彩管理就用上了,颜色比左边的DELL 2407WFP差距十分明显,使用起来痛苦不堪。&/p&&p&第二个目的是所有人都追求的目标。但往往会被误认为,要得到更准确的色彩,只需要买一台足够好的显示器就可以了。还有很大一部分人认为,只要显示器颜色看起来鲜艳,就说明显示器质量好。但这两种观念都是不健全的。&/p&&h2&&b&二. 色彩管理的限制&/b&&/h2&&p&由于受到色彩源、显示设备的自身特性、现实客观条件等影响,虽然色彩管理的初衷之一是让使用者在显示器、投影仪等设备上能够观看到与现实物体同样的色彩,但实际上这个目标是无法完全实现的。因此色彩管理得到的结果是相对的而非绝对的(这也将引出另一个概念:Absolute Colorimetric、Relative Colorimetric和Perceptual三种色域映射方式,后面再讲)。&/p&&p&这也是上一篇文章中提到过的,虽然大部分RGB色彩模式下的色彩空间,白点都是D65,但即使白点被设置为5500K或7000K,显示器仍然可以显示正确色彩的原因。 &br&&/p&&h2&&b&三. 色彩管理的过程及方式&/b&&/h2&&p&&b&要实现完整的色彩管理,共需要三个步骤:&/b&&/p&&p&&b&1. Calibration:设备校准&/b&&/p&&p&&b&2. Profile/Characterization:特性化&/b&&/p&&p&&b&3. Mapping/Conversion:色彩映射/转换&/b&&/p&&p&这三个步骤缺一不可。其中,Calibration可以通过软件或硬件的方式来实现,而Profile/Characterization由于需要对色彩输出进行量化,因此只能借助专用设备(色度计或光度计)完成。&/p&&p&&b&既然说到这里,就先提前回答在上一篇文章评论中有朋友的提问:显示器评测文章中,经常出现的三角爪状设备是什么东东?&/b&&/p&&p&&b&答案是DataColor出品的Spyder色度计,也就是普遍群众口中的校色仪:&/b&&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/eef3c8ae756dec4d25003_b.jpg& data-rawwidth=&852& data-rawheight=&467& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&852& data-original=&https://pic1.zhimg.com/eef3c8ae756dec4d25003_r.jpg&&&/figure&目前最新的民用旗舰型号是Spyder 4 Elite,&b&也就是传说中的红蜘蛛(包装盒是红色)&/b&。除了Spyder 4 Elite之外,DataColor根据软件授权的不同,产品还有Spyder 4 Pro、Spyder 4 Lite等,也就是蓝蜘蛛、绿蜘蛛的通俗叫法。&b&DataColor这几种产品,硬件是毫无区别的,区别仅在于软件功能的完整性上。&/b&关于校色仪的相关话题,将在后面的校色步骤中详细讨论。&/p&&p&继续回到正题。Mapping/Conversion与之前提到的LUT有关:结合前两个步骤的工作以及生成的Profile(.icc文件),利用色彩管理软件(通常是操作系统自带或校色软件提供)将输入的色彩根据显示器的色彩特性进行进行重映射后,显示在屏幕上。&/p&&p&整个流程可简单描述如下:&/p&&p&源色彩空间---&对应的工作色彩空间---&根据特性化后所得Profile进行映射---&输出到已经过校正的设备上。&/p&&p&具体的分步骤详解,由于各部分的篇幅都较长,我决定还是留到后面慢慢讲,这里就暂时先不罗嗦了。&/p&&h2&&b&四. 做色彩管理的必要性&/b&&/h2&做色彩管理是否是必须的?这个问题真不好下定论。对于大部分用户来说,即使不刻意去做色彩管理,似乎也不会影响到日常的办公和娱乐应用场景。&p&但事实是,即便用户并没有主动去做色彩管理,从底层的显卡等硬件,到操作系统,再到显示器,都已经有一套的初级色彩管理体系了,而这套色彩管理体系就是基于运用最广泛、也是行业内最被认可的sRGB色彩空间。&/p&&p&在继续解释这个主题之前,我们需要先把使用环境分为两种:&b&常规色域环境下&/b&,以及&b&广色域环境下&/b&。&/p&&p&&b&1. 常规色域时的实际情况&/b&&/p&&p&前一篇文章已经提到过了,色域跟液晶面板所使用的材质和技术没有必然联系。因此无论是VA面板、TN面板,还是IPS面板,市面上99%(预估的,没做过精确统计,但应该八九不离十)的显示器都是非广色域显示器,也就是常规的sRGB色彩空间显示器。之所以各厂家都会不同程度将设备模式或原生色彩空间向sRGB靠拢,是因为整个世界的绝大部分日常使用环境,都是基于sRGB这个色彩空间,因此以sRGB作为标准参考,是决不会对用户的日常使用造成困扰的。&/p&&p&太多的废话就不说了,直接看看sRGB是怎样在所有人的日常生活中一直存在、默默工作却又被大家忽略的:&/p&&p&1. 几乎所有的相机、扫描仪等色彩输入设备,默认色彩空间都是sRGB。无论是手机、低端卡片机、中端单电及准专业备机、高端单反、专业数码机背等等,默认色彩空间一定都是sRGB。这些设备也许会提供选项让你将其色彩空间调整为ARGB,但出厂设置一定是sRGB。&/p&&p&2. Windows和Mac OS的默认色彩空间都是sRGB,Gamma都是2.2。也就是说,无论是Windows还是Mac OSX(老版本Mac OS的Gamma是1.8,色彩空间是Apple RGB,这里就不讨论了),都默认将色彩输入及输出设备的色彩空间定义为sRGB。这也是广色域显示器在Windows和Mac OSX下都会呈现过饱和的原因,具体情况后面单独讲。&/p&&p&3. 几乎所有在售民用显示器和投影仪都是以sRGB标准色彩空间进行设计和制造的。&/p&&p&之所以要强调在售民用显示器,是因为这里排除了广色域显示器。普通色域显示器即使再不济,色差再大,其能覆盖的色域范围也不会比sRGB低太多。就以大部分笔记本的垃圾TN屏作为例子,通常情况下这类笔记本的显示器色彩空间也至少是在75% sRGB以上。只不过sRGB这个色彩空间确实不怎么宽广,用于广色域的比较时不太方便,因此行业内一般以NTSC作为对比色彩空间:sRGB≈72% NTSC,ARGB≈94% NTSC。&/p&&p&再以iPad Air、Kindle Fire HDX为例,其出厂调校的色域均接近sRGB:&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/7dcf2f22ee54d1dab4fc3_b.jpg& data-rawwidth=&553& data-rawheight=&502& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&553& data-original=&https://pic3.zhimg.com/7dcf2f22ee54d1dab4fc3_r.jpg&&&/figure&(注:色域能完全覆盖sRGB,不等同于色彩就能正常,屏幕色域只说明此设备有能力显示出整个sRGB空间内的颜色多少,至于能不能显示正确,还要结合色温、LUT映射等环节的情况)&/p&&p&同时,在互联网Web环境、几乎所有游戏引擎、几乎所有编译环境中,sRGB都是其默认的工作色彩空间。也就是说网页、游戏、程序等等都是基于sRGB建立的。&/p&&p&既然整个色彩管理流程中的每个步骤,都是以sRGB为标准进行执行的,因此对于普通用户而言,相当于默认由设备制造商、操作系统开发商、软件开发商共同完成了&b&最基础&/b&的色彩管理流程。因此,用户没有主动进行色彩管理操作,绝不等于没有任何色彩管理措施介入。只因为sRGB是大家不成文的约定,才造成sRGB色彩空间虽然应用极广,却不为人知。&/p&&p&&b&2. 广色域显示器下的另一个世界&/b&&/p&&p&广色域显示器当然有它的优势。由于可覆盖的色彩空间更大,因此广色域显示器能显示出比非广色域显示器更大范围的色彩。&b&这句话读起来有点拗口,但必须特别强调的是:广色域显示器不会比非广色域显示器显示更多色彩。也就是说,一台&/b&&b&sRGB&/b&&b&专业非广色域显示器和ARGB一台专业广色域显示器,其能够通过DP接口输出的色彩数量都是16.7M。因为任何一个色彩空间都可以表现出&u&无限种&/u&色彩,只是在色彩显示范围上有区别。&/b&&/p&&p&但问题接踵而至:既然常规色域的显示器在默认情况下能够得到近似或类似正常的色彩呈现效果,那么广色域的显示器怎么办?&/p&&p&答案就是:悲剧的、不可避免的Over-Saturated或Sub-Saturated,即过饱和或者欠饱和。&/p&&p&先来实际看看什么是过饱和:&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/c65a5d44eac1_b.jpg& data-rawwidth=&585& data-rawheight=&823& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&585& data-original=&https://pic4.zhimg.com/c65a5d44eac1_r.jpg&&&/figure&只要不是色弱,都能明显看出左边的网页截图比右边的截图色彩更鲜艳,也就是更饱和。而由于人眼对红色光的敏感度最高,因此&b&给人的直观感受就是色彩偏红。(Sony的Bravia广告词躺枪了吧?实际上是因为电视信号的色域是NTSC,而大部分电视机都会超出NTSC色域)。&/b&&/p&&p&因此广色域显示器面临的第一个问题就是色彩过饱和。但过饱和是怎样产生的?&/p&&p&这里又会牵扯出图片是Tagged还是Untagged,也就是带有明确定义其色彩空间的Profile或不带Profile。实际上大部分网络上的图片和现实生活中拍摄的照片,都是Untagged类型。&/p&&p&我们定义锤子科技的Logo中,红色部分在sRGB中的CIE xy坐标是255,0,0,也就是sRGB色彩空间中所能表现出的最极限的红色。&/p&&p&但我的显示器是广色域显示器,并通过色彩管理软件将其校正到了ARGB色彩空间内,因此显示器能显示出的最极限红色是超出sRGB的255,0,0的。&b&此时,由于左边的Chrome浏览器不具备完善的色彩管理机制(除Firefox外,所有浏览器都不具备完整的色彩管理机制),因此浏览器虽然知道这张图片是sRGB色彩空间,但却不知道我显示器是ARGB色彩空间,或任何高于sRGB色彩空间,因此还是固执地按默认的sRGB色彩空间显示器来对待。&/b&&/p&&p&&b&实际的情况就是:&/b&浏览器告诉显卡,请将锤子科技这张Logo中的红色按照255,0,0这个坐标来显示,使出全力让它红起来吧!!显卡将原话传达给显示器,显示器可听话了,马上就把它自己ARGB色彩空间中的极限红色(ARGB也用CIE xy坐标体系表示,所以ARGB的极限红色也是255,0,0)显示在了用户眼前。&/p&&p&用户傻眼了,我特么期待的是你给我看sRGB的极限红色,你却给我看ARGB或显示器硬件上能呈现的最大红色,这不是坑爹么?同样的情况还出现在蓝色和绿色上,这大红大绿的网页,看起来眼睛都快瞎了好么?&/p&&p&别急,悲剧尚未止步。还有欠饱和没遇上呢。欠饱和在Windows上遇到的几率比在Mac OSX上遇到的几率要大得多。原因下文讲,先继续看欠饱和情况的实际现象:&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/07dcba1ef0ead69460bdf55_b.jpg& data-rawwidth=&1804& data-rawheight=&769& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1804& data-original=&https://pic1.zhimg.com/07dcba1ef0ead69460bdf55_r.jpg&&&/figure&上图中,照片是用sRGB色彩空间拍摄的。由于显示器已经被校准在ARGB色彩空间上,因此显示器能显示的最大红色就是ARGB的255,0,0。由于Windows自带的图片查看器也不具备完整的色彩管理机制,因此它会听Windows的,按设备配置文件,即ARGB进行图像处理。但这张图特么是sRGB的好么?你用ARGB来显示,跟显示器倒是对上了,跟色彩源又脱轨了,这不是继续坑爹么?&/p&&p&实际情况是:由于没有利用设备Profile对图片的sRGB空间进行转换,导致色彩覆盖范围较小的sRGB直接显示在ARGB设备上,会出现色彩丢失。也就是说,本来sRGB的200,0,0应该对应ARGB的240,0,0才能在显示器上正确表现荷花的颜色(只是随便举个例子,这个映射不是精确地),但现在却出现了图片查看器认为图片就是ARGB拍摄的,所以将200,0,0当做了ARGB中的坐标告诉显卡,显卡又原封不动把这个指令告诉显示器。显示器依然很听话,准确地将ARGB的200,0,0红色呈现在了用户的眼前。用户又傻眼了:我要看的是一朵亭亭玉立的荷花,你给我看的图就跟被水洗过的毛爷爷大钞似的,让人怎么活啊?&/p&&p&过饱和以及欠饱和只是广色域显示设备在日常使用时遇到的各种问题中的两个典型例子,甚至不算太致命。对于广色域显示设备而言,最严重的应该算色差以及&b&灰阶丢失&/b&的问题了。&b&而灰阶丢失这个问题,在某种特定设备上(并且是大家经常接触到的设备) 体现得淋漓尽致。&/b&到底是什么东西会如此悲催?&/p&&p&现在是有奖竞猜时间。猜对的TX,奖励口头表扬一次。答案在下一篇文章中公布。&br&&/p&&p&&b&所以,对于广色域显示器用户而言,色彩管理是100%有必要的,否则你的工作环境、互联网世界以及几乎一切呈现在这台显示器上的事物的色彩都是错误的。&/b&&/p&&p&&b&看到绝大部分用户抱着台DELL的广色域显示器就上网发帖嘚瑟表示显示效果牛逼惨了,还有抱着台HKC之流就自称顶级苹果屏专业显示器天下无敌,先是觉得可笑,再是觉得可悲。&/b&&/p&&p&&b&越是输出质量优秀的显示器,越是需要做校色和色彩管理,广色域显示器尤其如此(专业显示器也有非广色域的)。一切不做色彩管理就开用,并号称狂拽炫酷吊炸天的显示器用户,都是耍流氓!!!!&/b&&/p&&p&&b&--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------&/b&&/p&&br&&p&&b&这里单独解释一下Windows和Mac OSX在色彩管理上的差异,并且澄清一些被一直曲解的事实:&/b&&/p&&p&1. Windows和Mac OSX在色彩管理能力上没有强弱之分。也就是说,很多人所谓的”用Mac OSX处理图片和视频,比Windows那真是强了不知多少倍“这种言论是极其无知和可笑的,甚至是十分脑残和别有用心的。&/p&&p&2. Windows下,除Firefox之外,所有浏览器,包括Windows版Safari在内,都不具备完整的色彩管理机制。有些人又鼓吹一定要用Safari才能在Windows下体验到正确色彩的互联网,这又是扯淡。&/p&&p&3. Mac OSX给人的主观感受是色彩更艳丽。很多人就认为这是因为Mac能比Windows体现出更多色彩。这句话最多只能算1/4正确,前提条件是使用了iMac、Apple Cinema Display、或其他广色域显示器,换句话说,由于iMac以及Cinema Display不是广色域显示器,因此Apple不需要刻意针对多种色域的显示器进行区别对待,默认状态下就呈现相对正确的色彩,再加上镜面屏的设计,给人的感觉就是颜色艳丽。但你在Windows下也能有完全相同的感受。&/p&&p&4. Windows和Mac OSX都无法对桌面环境进行正确的色彩管理。也就是说无论你使用什么样的显示器,无论你怎样做色彩管理和校色,除非将显示器的色域硬性限制在sRGB色彩空间上,或使用非广色域显示器,否则你看到的桌面背景图片、图标等等都是过饱和的。&/p&&p&5. Mac OSX有一点做得比Windows好,那就是其色彩管理系统,也就是ColorSync,能够自动对系统中运行的软件进行色彩管理。这点确实很奇葩,因为它连OSX本身都没管好,却把几乎所有软件管得服服帖帖。就好像一对父母没把自己的孩子教育好,却在学校里把自己的学生个个培养成了栋梁之才.........除了奇葩还能用其他词语形容么?正是由于这个原因,在Mac OSX下,几乎所有浏览器都能在浏览网页时,将其原生的sRGB色彩空间转换成Apple显示器或广色域显示器的色彩空间(注意,这里默认并不是ARGB,因为无论是Cinema Display、iMac还是其他显示器,其出厂的默认色彩空间都不是刚好等于ARGB,而是被称为Native Gamut,也就是硬件原生色彩空间)。&/p&&p&6. Windows下浏览网页,如果对色彩准确度有要求,或要避免眼睛疲劳,请使用Firefox作为主力浏览器。其次,有人说Chrome也能实现色彩管理,IE是最烂的。这句话在IE10问世之前算半对,IE10问世之后是大错特错:在IE10之前,IE的色彩管理确实很烂,跟Opera是同档次的。但IE10之后,IE至少能识别网页上图片到底是Tagged还是Untagged,并且能够将Tagged的图片内嵌的Profile进行转换:&/p&&p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/4cff29ee5ec342f9c28e7e_b.jpg& data-rawwidth=&2002& data-rawheight=&701& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2002& data-original=&https://pic1.zhimg.com/4cff29ee5ec342f9c28e7e_r.jpg&&&/figure&上图是一个测试网页,用于测试浏览器对ICC Profile各版本的兼容性。可以看到,IE11能正确识别ICC v2和ICC v4,而Chrome却只能识别ICC v2。&/p&&p&更多关于浏览器色彩管理机制的话题,将在下一篇文章中,结合更深层次的因素继续讨论。&/p&&p&下集预告:下篇文章将对显示器校准、显示器Profile/Characterization以及Windows、各图片处理软件的配置等步骤进行详细说明,并给出这样做的理论和实际依据。&/p&&p&本篇文章到此暂时告一段落。&/p&
第一篇文章主要对于跟色彩管理、显示器校准以及显示器类型、原理等基础知识做了解释。这第二篇文章主要讲色彩管理的目的、原理以及其他相关内容。由于CRT显示器已经几乎被完全淘汰,因此下面的所有内容若未经特别说明,都是针对TFT-LCD而非CRT或OLED屏的。…
&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/29b7abc4ba1ff542a0745c0_b.jpg& data-rawwidth=&1921& data-rawheight=&906& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1921& data-original=&https://pic1.zhimg.com/29b7abc4ba1ff542a0745c0_r.jpg&&&/figure&&p&通过前两篇文章,大家应该对色彩管理的一些基础知识和基本概念有了比较清晰的认识,也对色彩管理及显示器色彩校正的原理、目的和必要性有了直观的感触。&/p&&p&第三篇文章将着重对整个色彩管理的流程,也就是从显示器校准到最终的Profile输出过程做详细说明。&/p&&p&在进入正题之前,先公布上一期中的那个悬念:&b&什么设备会出现严重的色阶丢失?&/b&&/p&&p&&figure&&img data-rawheight=&896& data-rawwidth=&1024& src=&https://pic4.zhimg.com/fc19cfcd215bb_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1024& data-original=&https://pic4.zhimg.com/fc19cfcd215bb_r.jpg&&&/figure&&b&答案是配备了AMOLED以及Super AMOLED屏幕、以及其他广色域屏幕的Android设备。这里要恭喜&/b&&a data-title=&@HUGO LEE& data-editable=&true& class=&member_mention& href=&https://www.zhihu.com/people/32ab56f73a& data-hash=&32ab56f73a& data-tip=&p$b$32ab56f73a& data-hovercard=&p$b$32ab56f73a&&@HUGO LEE&/a& 同学在上一篇文章的评论中答对此问题。看来群众对这个问题的意见还是很大的。&/p&&p&由于Android系统在4.0之前,色彩管理能力几乎为0甚至小于等于0,因此在配备了广色域屏幕的手机、平板等设备上,会出现十分明显的色阶丢失现象,直观感受就如上图,出现明显色阶断层(Color Gradient/Banding)。&/p&&p&上面这张图是Nexus One与Samsung Galaxy S II的显示效果对比(点击图片放大观看,现象更明显)。可以明显看出,在色彩过渡明显的场景下,搭配非广色域屏幕的Nexus One色彩过渡平滑,而SGSII由于搭配了色域过于广泛的Super AMOLED屏幕,因此在显示sRGB色彩空间的图片或程序时,由于无法正确将sRGB色彩空间映射到屏幕的Native Gamut上,因此出现了色彩丢失和灰阶丢失。此情况在Android 4.1(Jelly Bean)之前尤为突出。&/p&&p&别认为IPS屏幕的设备能好到哪儿去,搭载广色域IPS屏幕的Nexus 7的实际情况如下:&/p&&p&&figure&&img data-rawheight=&1280& data-rawwidth=&800& src=&https://pic4.zhimg.com/ee301dfc3c32c1ef1f5b0b_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&https://pic4.zhimg.com/ee301dfc3c32c1ef1f5b0b_r.jpg&&&/figure&相比Super AMOLED稍好,但仍然有明显色阶/灰阶丢失的现象发生。&/p&&p&而即使是在目前的Android 4.4(KitKat)有所改善的情况下,相较于iOS和Windows Phone而言,广色域屏幕Android设备的色彩表现也十分糟糕,而Super AMOLED依然是重灾区。&/p&&p& 下面这张图是我自己实拍的Nexus 5升级至最新的4.4.2官方系统之后,在CSR Racing游戏中的色彩表现:&br&&figure&&img data-rawheight=&1477& data-rawwidth=&2563& src=&https://pic1.zhimg.com/58c071ab2cb8bdeaf10c5b_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2563& data-original=&https://pic1.zhimg.com/58c071ab2cb8bdeaf10c5b_r.jpg&&&/figure&&/p&&p& 虽然又稍微有了点好转,但放大到100%后仍然有明显的色阶能被观察到。由此可见Google真是没救了。。。。&/p&&p&同样的问题也会出现在PC环境下的广色域显示器上。因此,对广色域显示器做色彩校正和色彩管理,能够保证显示器正确显示出图像应有的色彩和色阶。&/p&&p& 接下来就进入本篇的正题:显示器色彩校正以及系统色彩管理。&/p&&h2&&b&一. 回顾&/b&&/h2&&p&在开讲之前,先回顾一下前面一篇文章的一些概念:&/p&&blockquote&&p&&b&要实现完整的色彩管理,共需要三个步骤:&/b&&/p&&p&&b&1. Calibration:设备校准&/b&&/p&&p&&b&2. Profile/Characterization:特性化&/b&&/p&&p&&b&3. Mapping/Conversion:色彩映射/转换&/b&&/p&&p&这三个步骤缺一不可。其中,Calibration可以通过软件或硬件的方式来实现,而Profile/Characterization由于需要对色彩输出进行量化,因此只能借助专用设备(色度计或光度计)完成。&/p&&/blockquote&&p& 其
中Calibration可以由软件层面或硬件层面完成,Profile由于需要对屏幕色温、灰阶和色彩的表现做评估,因此需要专用设备完成。
Mapping/Conversion是依靠色彩管理系统,也就是Windows色彩管理或Mac
OS的ColorSync,以及支持色彩管理的软件半自动完成的。&/p&&p&下面的流程图是EIZO校色软件使用手册中的校色流程及详细过程释义,对于详细了解校色过程中的每个步骤的目的和原理十分有帮助(EIZO在这方面确实做得十分出色):&/p&&p&&figure&&img data-rawheight=&1141& data-rawwidth=&719& src=&https://pic1.zhimg.com/66b7bbdcb1b16d6aa4d692fc731f3509_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&719& data-original=&https://pic1.zhimg.com/66b7bbdcb1b16d6aa4d692fc731f3509_r.jpg&&&/figure&(注:由于EIZO大部分显示器都配备了硬件LUT,因此几乎所有EIZO显示器都可以通过软件完成任何硬件层面的自动调整。因此对于普通民用显示器来说,在开始校色前,还需手动调整部分显示器参数。) &/p&&p&这里还需要啰嗦两句解释一下图中的一些细节:选择目标步骤,会有印刷用、相片用和Web制作三种选项。对于NEC和DELL显示器用户而言,软件没有直接提供这三种选项,因此这三种选项的实际操作是:&/p&&p&1. 印刷用:ARGB色域,D65(6500K)色温,亮度120cd/m?。&/p&&p&2. 相片用:ARGB色域,D50(5500K)色温,亮度120cd/m?。&/p&&p&3. Web制作:sRGB色域,D65(6500K)色温,亮度120cd/m?。&/p&&p&直接选择这三种目标的用户,一般是对工作基本状态有严格要求的用户,选择后,请不要再改变任何默认参数(例如亮度、色温、Gamma、增益等)。而除这类用户之外,其他用户可以在后续阶段按照自己的实际使用环境调整亮度、黑阶、色温。 &br&&/p&&p&接下来就按流程中的先后顺序来讨论每个步骤的详细方法。&/p&&h2&&b&二. Monitor Calibration&/b&&/h2&&p&第
一篇文章中就提到过,目前绝大部分的显示器,唯一的硬件控制项目就是亮度。一些中端消费级显示器可能会在OSD中提供对RGB三原色的调整项,但这些调整
项依然是基于显卡LUT完成的,并不会改变显示器自身的特性。通俗点说,如果我把一台DELL
U2410的RGB三原色在我自己的电脑上调整平衡了,再把这台显示器接上朋友的电脑,用校色器分析的结果可能又会变得不平衡。这种情况甚至会发生在同一
台机器上,重新开机后色彩可能就变了。&/p&&p&因此,在Monitor Calibration阶段,如果你的显示器没有搭载硬件LUT,而你又希望调整显示器参数,建议只调节硬件选项,即亮度这一项参数。&/p&&p&(&b&注:显示器在进行任何色彩调整之前,都应该进行充分的开机预热,对于CCFL背光的显示器尤为如此。视显示器档次和校色准确度要求而定,预热时间一般需要10~60分钟。&/b&)&/p&&h2&&b&1. 亮度的调节&/b&&br&&/h2&&p&目
前普遍认可的,在光照充足的环境下的显示器亮度值是120cd/m?。设置为120cd/m?亮度的优势有两个:一是在环境亮度较高的情况下,用户依然能
看到清晰可辨的图像。二是120cd/m?亮度下,色温更容易被控制在K范围内。但这并不代表亮度值就一定要被设定在120cd
/m?才正确。以我自己的使用环境而言,无论在家里还是在办公室,环境光都不是十分明亮,仅有不太刺眼的背景灯光。&b&因此在一般情况下,调节显示器亮度,都应该以使用者自己觉得舒适、长时间使用也不易产生疲劳为先决条件。&/b&&/p&&p&&b&有一个例外,就是印刷行业。由于印刷行业,特别是杂志等彩色印刷对色彩精度要求十分苛刻,因此无}

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