Android farvestyring: alt hvad du har brug for at vide

Der har været meget snak om farvestyring her og andre steder på internettet for nylig. Android Oreo giver ny support til farvestyring, Pixel 2 XL har et ry for at gøre det dårligt, og disse to ting kombineret får os til at ønske at tale om det. Men hvad betyder nøjagtigt farvestyring?

Lad os tale om det og lidt om, hvordan og hvorfor det bruges, og måske endda nogle mere seje ting.

Hvad er farvestyring?

Lad ikke grine, men du er nødt til at forstå, hvad farve er baseret på, hvordan vores øjne ser det, før du taler om, hvordan vores gadgets prøver at gøre det rigtigt.

Farve beskrives nemmest som resultatet af farvetone, mætning og glans.

Lys udsender energi over specifikke bånd eller bølgelængder, men vores øjne kan ikke se de fleste af dem. Dette er kendt som spektrum. Udtryk som IR (infrarød eller længere bølgelængde end den røde ende af spektret, vi kan se) og UV (ultraviolet, kortere end de blå bølgelængder, vi kan se) er reelle, og der er masser af videnskab om at måle deres intensitet, men de don ' Det har noget at gøre med farve, fordi farve er en menneskelig ting.

I de bølgelængder af lys, der er synlige, er Hue det punkt, hvor et bånd har mest energi, Mætning definerer båndbredden (hvor udsendelsen af ​​lys begynder på spektret, og hvor det slutter), og Brilliance er intensiteten af ​​et menneske- synlig lysbølge. Nuance definerer, hvilken farve vores øjne vil se, Mætning definerer dets renhed, og Brilliance definerer dens lysstyrke. Diagrammer hjælper, så her er en.

Dette er den type lys, som en plante ikke kan bruge til fotosyntesen. Derfor er planter mest denne farve - de reflekterer dette lys!

I dette diagram har rød, grøn og blå alle næsten den samme farvetone - de topper sig omkring 450 - 550 nanometer. Rødt har den mest båndbredde (det dækker mere spektrum), så det er mindre mættet end blåt, som har mindst båndbredde. Alle tre farver har en meget høj glans, hvor de topper, så de er lige så intense. Vores øjne fortolker dette som en mudret grim gul farve. Alle farver oprettet i rødt, blåt og grønt har deres egen spektrumsprofil ligesom grimgul gør.

Farven på dit tv og farven på din telefon og farven fra dit kamera skal alle matche.

RGB står for rød, grøn og blå. Det er en additiv model til at skabe farve, hvor lys i hvert spektrum udsendes for at skabe farven. Hvis du har en farveblækprinter (husker du dem?) Opretter den en farve ved hjælp af cyan, magenta, gul og sort (CMYK) som en subtraktiv model, hvor farver påføres, så lyset, der reflekteres fra en overflade, er en bestemt farve. RGBA (A er for Alpha og bestemmer niveauet for gennemsigtighed) er den model, der bruges på et display til at fremstille en farve, uanset hvilken type skærm der bruges.

Den farve, der produceres af en printer ved hjælp af CMYK-modellen og farven, der er produceret på din telefons skærm ved hjælp af RGBA-modellen, skal vises den samme for vores øjne - rød skal se rød ud.

Dette er farvestyring i sin mest basale form.

Faktisk farvestyring

Der er mange forskellige måder at "skabe" farve på. Vi kiggede på HSB-, RGB- og CMYK-modellerne ovenfor, men der er mange andre måder at prøve at repræsentere, hvordan output fra en lyskilde ser ud for vores øjne. De var alle designet så lyserødt ser lyserødt ud, grønt ser grønt ud, orange ser orange ud osv. Vi kan få en god grundlæggende idé om, hvilken farve der prøver at blive repræsenteret af enhver farvemodel i ethvert medium. Men en grundlæggende idé er bare ikke nok.

At gøre noget er ikke det samme som at gøre det godt, og det gælder også farvestyring.

Spektret af farver er næsten uendelig, og når du bruger noget, der er i stand til at vise mere end en håndfuld af dem, har du brug for en måde at sikre, at en bestemt grøn skygge ser den samme ud på en persons øjne, uanset hvor den vises, eller hvad model bruges til at oprette den. Når du har at gøre med de millioner af forskellige farver, som en moderne elektronisk skærm kan vise, bliver en god metode til gengivelse af den rigtige farve meget vigtig.

Du har brug for en god skærm

Du starter med selve displayet. Enhver god high-end skærm skal være i stand til at gengive et bredt farveudvalg. Der er standarder fra ITU-R (International Telecommunication Union - Radiocommunications Sector), der bestemmer, hvad en bred farveudvalg er, og de involverer en masse matematik og videnskab. Heldigvis behøver vi ikke at lave matematik og behøver kun at vide, hvilke farverum der opfylder standarderne. For vores telefoner er det normalt DCI-P3- farverummet.

Dette betyder mere nu, da skærme kan vise flere farver.

Den dårlige skæbne Galaxy Note 7 er opført som den første telefon, der sendes med et 100% DCI-P3 HDR-display, men da vi har set DCI-P3 dygtige skærme fra mange virksomheder. IPhone 7 og nyere skib med en, OnePlus 5 og nyere har en, HTC U11 + og Pixel 2 XL og mere har alle 100% kompatible DCI-P3-skærme. Dette betyder, at skærmen kan gengive farver korrekt og nøjagtigt for at opfylde ITU-R-standarderne.

Derefter kalibrerer du det

Når du bruger den rigtige hardware, kommer kalibrering i spil. Kalibrering måler output fra et display, da det gengiver forskellige farver og justerer hardware, så aflæsningerne opfylder en bestemt værdi. Fordi det er umuligt at kalibrere 16, 7 millioner forskellige farver, bruges fælles farverum. Den mest almindelige er sRGB (standard rødgrøn blå).

Udviklet af HP og Microsoft er sRGB standarden på skærme, printere og internettet, når der ikke er defineret et specifikt farverum, og det er en meget god standard. Kalibrering af sRGB er ret let, fordi du justerer med en kanal til en ikke-nul værdi og de andre to på nul og cykler igennem. Derfor ser du 255, 255, 255 udtrykt for en farve (den ene er hvid) eller 255, 0, 0 (den er rød). Når den kromatiske af hver primær kanal er kalibreret, vil hver anden farve også være.

Ideelt set er det, hvad enhver virksomhed, der fremstiller en skærm, så sender den displayet ud af døren.

Før Oreo blev farvestyring på Android brudt

Problemet er, at nogle virksomheder, der bruger bred farveudvalg, vil strække sRGB-rummet og omfortolke farveværdierne til deres egen unikke farve. Dette gør de tre primære kanaler meget overmættede, hvilket igen betyder, at hver af de 16, 7 millioner farver, som displayet var i stand til at vise, ikke længere var kalibreret til at se ens på nogen anden enhed.

Der er mange farverum og profiler. Den vigtigste for Android er sRGB.

Før Android Oreo brugte applikationer sRGB-farverummet. Der er en grund til dette - low-end hardware. Visning af et bredt farveudvalg tager mere GPU- og CPU-strøm end sRGB-pladsen. Hvis Android blev oprettet med et bredt farverum som standard, ville nogle af de telefoner, folk køber, kæmpe for at få vist det. Selv hvis en telefons skærm ikke engang var i stand til at vise alle farverne, er der stadig et ret stort performancehit.

Producenter af avancerede enheder mente, at "bryde" farvekalibrering og behandling af farve med deres egne værdier ville fremvise deres overlegne skærme, og hvis der er en ting, jeg har lært at gøre dette job i næsten otte år, er det, at en telefonproducent kun er interesseret i hvad der er bedst for sig selv.

Nogle apps skal stadig vise for det meste nøjagtige farver, selv når en producent bryder farverummet, så udviklerne måtte desaturere deres aktiver for at prøve og kompensere. En video ser for eksempel bedst ud, når et rødt stopskilt er det samme røde, som du genkender det som og ikke en tilfældig farve, som en producent besluttede at være. Når du introducerer en enhed med en 100% DCI-P3-skærm, der er kalibreret til sRGB-farverummet, begynder tingene at se ødelagte ud. Dette er kernen i problemerne omkring de "dæmpede" farver på Pixel 2, skønt nogle eksperter siger, at kalibreringen ikke er særlig nøjagtig fra enhed til enhed.

Her bliver det løst

Korrekt bred farve gamut support gør denne særlige Pixel 2 XL og Note 8 viser dette billede det samme på begge skærme.

Dette er den enkle del og burde sandsynligvis have været gjort helt fra begyndelsen. En udvikler kan registrere, om en enhed bruger et bredt farveskærmdisplay, og hvis en aktivitet inde i applikationen bruger det rigtige farverum for at få mest muligt ud af det. Hvis enheden ikke er i stand til at vise bred farve, bruges standard sRGB-profilen.

Google har leveret masser af aktiver til udviklere, der ønsker at følge de nye retningslinjer i deres apps:

• Android generel dokumentation for farverum til API 26
• Farverum understøttet af Android
• Bred farveaktiver og indholdsvejledning

Dette er alt sammen godt og bør vise sig at være en fantastisk måde at sikre, at farver ser ens ud fra enhed til enhed, medmindre det er en model i den nederste ende, der ikke er i stand til at vise hver farve. Disse ser stadig korrekte ud mellem enheder, fordi de ville bruge sRGB-farverummet. Problemet er at få alle ombord til at gøre det samme.

Vi er håbefulde, at tingene bliver bedre

For at dette skal fungere, skal Samsung, OnePlus, LG og ethvert andet firma, der "har brudt" sRGB-fortolkningen, gå tilbage og korrigere det, og udviklere er nødt til at genopbygge deres apps for at understøtte de nye retningslinjer for farverum. Og ingen vil gøre det.

Virksomheder vil sandsynligvis ikke ændre den måde, de gør ting på, før appudviklere får de apps, der ser godt ud, og udviklere ikke vil skrive apps, der vil se ødelagte på millioner og millioner af telefoner. Apple var i stand til at skifte til korrekt farvestyring, fordi det kontrollerer hardware- og softwarepladsen samt indstillede App Store-retningslinjer. Google har ikke den luksus.

Et eller andet sted tænker nogen på, hvordan man løser alt dette. Og forsendelse af en brudt valgbar farverum på Pixel 2-telefoner for at kompensere - det er det ikke. Vi ved, at alle involverede ønsker at gøre tingene på den rigtige måde, og det betyder også, at man ikke bryder noget på de telefoner, der allerede er solgt. Forhåbentlig bliver det sorteret hurtigere end senere.