É importante não confundir a gama de cores (espaço de cores) e o volume de cores. Por outras palavras, enquanto a gama de cores é a gama de cores que o televisor pode reproduzir, o volume de cores é o número de cores que podem ser apresentadas com diferentes níveis de luminosidade.
Antes de nos aprofundarmos, considere o seguinte: Porque é que uma maçã parece vermelha? Porque reflecte comprimentos de onda vermelhos da luz e absorve outros. Agora, transponha isto para um ecrã de televisão. O televisor tem de emitir luz com os comprimentos de onda correctos para uma representação precisa das cores.
Deve ter reparado que, quando o brilho do ecrã é baixo, o número de cores parece baixo, mas o número de cores aumenta à medida que o brilho aumenta. Mas se definir o brilho para o máximo, as cores desvanecem-se.
Isto porque o volume da cor depende de outros factores: em primeiro lugar, a gama de cores. Mas a luminosidade e o contraste também desempenham o seu papel.
Assim, o volume da cor é a derivada de outros parâmetros do ecrã. Por conseguinte, quanto mais brilhante for o ecrã e quanto maior for a sua gama de cores, mais profundo será o volume da cor.
Dimensões envolvidas: Incorpora a gama de cores (largura x altura) e a profundidade (brilho).
Representa a forma como um televisor ou ecrã reproduzirá as cores em diferentes níveis de luminosidade. Isto é particularmente importante para o conteúdo HDR, que exige uma precisão de cor exacta em diversos níveis de brilho.
Volume de cor, gama de cor e profundidade de cor
A gama de cores (ou espaço de cores) é a gama de cores que o televisor pode reproduzir. Por vezes, é definida como o número de cores, mas isso é um pouco incorreto, uma vez que a cor é o espetro.
A gama de cores pode ser representada como espaço vermelho, verde e azul. As combinações destas cores primárias criam as outras cores, os seus tons, matizes e tonalidades.
Vamos dar uma olhadela a este espaço de cor CIE 1931. Representa as cores na sua saturação máxima. Dependendo da sua qualidade, podemos definir diferentes espaços que o nosso ecrã pode reproduzir: Rec.709, sRGB, DCI-P3 e Rec. 2020.
Mas agora, vamos ver como os diferentes níveis de luminosidade afectarão esta gama. As gamas de cores para diferentes níveis de luminosidade são colocadas desde a que tem a luminosidade mais baixa (à esquerda) até à mais alta (à direita).
Vejamos como a luminosidade afecta o volume da cor. Podemos ver que a gama de cores se degrada quando a luminosidade é baixa (o espaço de cores RGB torna-se muito mais pobre, no nível de brilho terminal, degrada-se para quase 3 cores básicas).
É claro que a imagem acima não é precisa e exacta (uma vez que não é possível obter uma diferença de luminosidade tão grande num televisor real). Ainda assim, dá-nos uma ideia básica – se o televisor não suportar um volume de cor elevado, as cores degradar-se-ão nos níveis de luminosidade máximos e mínimos. Demasiado escuras, e as cores não se destacam. Demasiado brilhantes, e correm o risco de ficar desbotadas. Em níveis de luminosidade elevados, a imagem fica desbotada, perdendo a sua vibração e detalhe. Por outro lado, com níveis mais baixos, a imagem torna-se turva. Um mau ecrã de televisão comporta-se desta forma.
A profundidade da cor
Agora, vamos falar sobre a profundidade da cor. A profundidade da cor não tem a ver com a gama de cores; não tem nada a ver com isso. A profundidade de cor funciona como quando se tenta diminuir o zoom de uma imagem. Se o tamanho for suficientemente grande, o zoom não resultará numa perda de qualidade. Ou começa a mostrar quadrados ou pixéis individuais? Cada um desses pixéis tem uma cor, certo? O grau de riqueza e variedade dessas cores é determinado pela profundidade da cor.
A profundidade de cor é determinada pelas tonalidades de cada cor (vermelho, verde e azul), o número de variantes diferentes de cada cor. Para uma imagem de 8 bits, isso é definido como 2 elevado à potência 8, pelo que cada cor tem 256 tonalidades diferentes. 24-bit e 8-bit são a mesma coisa, assim como 10-bit e 30-bit (a profundidade de cor de 8-bit ou 10-bit é dada para um canal, enquanto que quando dizemos 24-bit ou 30-bit, estamos a ter em conta todos os canais base).
- 8-bit oferece 256 tons de vermelho, verde e azul. Se fizer as contas, são 16,7 milhões de cores (256 x 256 x 256).
- Os 10 bits, por outro lado, elevam este valor para 1,07 mil milhões de cores.
Tendo em conta que o nosso olho só consegue reconhecer cerca de 10 milhões de cores, é menos provável que veja a grande diferença entre a profundidade de cor de 8 e 10 bits.
Mas quando se trata da correlação entre a profundidade da cor e o volume da cor, não existe uma correlação direta. Pode ver o volume da cor como os limites e a profundidade da cor como o preenchimento interior. Embora uma maior profundidade de cor melhore a cor com mais nuances, não está a alargar os limites dos novos espaços de cor: a profundidade de cor acrescenta sombras intermédias.
Contraste
O rácio de contraste – a diferença entre o preto mais escuro e o branco mais brilhante que um televisor pode apresentar – acrescenta outra camada de complexidade. Um televisor com um rácio de contraste elevado pode mostrar detalhes mais finos nas sombras e nos realces, aumentando ainda mais o volume da cor.
Esta vasta gama de luminância é a tela sobre a qual as cores são pintadas. A tela é limitada sem um contraste adequado, comprimindo assim o volume da cor.
À medida que o contraste aumenta, a gama de brilho expande-se, oferecendo um campo de jogos para mais cores em vários níveis de luminância. Isto é particularmente importante para cenas com iluminação complexa – uma paisagem iluminada pelo sol ao amanhecer ou o brilho das luzes da cidade num céu crepuscular.
Um ecrã com baixo contraste parecerá plano, independentemente das suas capacidades de cor. Mesmo que, teoricamente, possa cobrir uma vasta gama de cores, sem um contraste robusto, a profundidade e a riqueza da cena ficam aquém.
Imagine um artista com dois conjuntos de paletas de tinta. A primeira paleta tem uma vasta gama de cores, mas são todas de um tom semelhante e suave. A segunda paleta, embora tenha as mesmas cores, oferece a cada tom níveis variados de luz e escuridão.
Com o seu contraste mais profundo, a segunda paleta permite ao artista criar uma cena com profundidade, sombras, realces e nuances intrincadas. O volume de cor aqui é totalmente utilizado, graças à gama mais alargada de contraste.
Volume de cor e HDR
O HDR e o volume de cor estão diretamente relacionados. A gama dinâmica elevada, como o nome sugere, oferece uma gama mais alargada entre os tons escuros mais escuros e os tons claros mais brilhantes de uma imagem. Os ecrãs tradicionais sofrem de gamas dinâmicas limitadas, não conseguindo muitas vezes reproduzir as nuances subtis de um nascer do sol ou as sombras profundas de uma noite de luar.
Para reproduzir tudo isto, os televisores HDR devem ter um volume de cor amplo para poderem apresentar corretamente a gama dinâmica elevada.
Saiba mais sobre a TV HDR em pormenor.
Como já foi dito, o volume de cor mede se as diferentes cores podem ser reproduzidas em vários níveis de luminosidade, pelo que um televisor com um bom volume de cor pode mostrar-lhe mais pormenores.
Se esse televisor suportar HDR e estiver a ver conteúdo HDR, encriptará os metadados e reproduzirá cores mais precisas. A maioria dos televisores compatíveis com HDR vem com ecrãs de grande volume de cor, uma vez que, sem um ecrã de alta qualidade, encriptar os metadados HDR e tentar mostrar o conteúdo não funcionará.
Volume de cores e ecrãs diferentes: LED, OLED, QLED
Embora o volume de cor não esteja diretamente relacionado com o tipo de ecrã, depende dele. Como o volume de cor é o espaço de cor com diferentes níveis de luminosidade, é afetado pelo tipo de retroiluminação e pela tecnologia de emissão utilizada pelo ecrã.
- Ecrãs LED
Os televisores LED tradicionais, que na realidade são painéis LCD iluminados por LEDs, são há muito tempo o cavalo de batalha do mercado de ecrãs. Em termos de volume de cor, os ecrãs LED podem cobrir uma gama decente de cores. No entanto, têm muitas vezes dificuldades com pretos profundos e picos de brilho devido ao seu sistema de retroiluminação. Todo o painel é iluminado, o que leva a um controlo menos preciso das áreas individuais de brilho. Consequentemente, a sua capacidade de representar cores em diferentes níveis de luminância é boa, mas não é extraordinária.
- Ecrãs OLED
Um salto em relação ao LED, os OLED emitem luz organicamente quando a corrente passa por eles. Esta propriedade única permite que cada pixel emita a sua própria luz, dispensando a necessidade de uma luz de fundo. O que é que isto significa para o volume de cor? Pretos profundos e dramáticos, para começar, uma vez que os pixéis individuais podem ser completamente desligados. Os OLEDs também possuem uma ampla gama de cores. No entanto, o seu pico de brilho é geralmente inferior ao dos QLEDs, o que pode afetar o seu desempenho nos escalões superiores de luminância. No espetro do volume de cores, destacam-se por apresentarem cores vivas a níveis de brilho mais baixos.
- Ecrãs QLED
Os QLEDs são, essencialmente, televisores LED com pontos quânticos – partículas semicondutoras de tamanho nanométrico que melhoram drasticamente o brilho e a cor. Quando se trata de volume de cor, os QLEDs brilham muito. Os píxeis são fabricados com materiais que têm melhor transmissão de luz e seletividade de fluxo de cor. Essas TVs podem exibir uma imagem com uma profundidade de 10 bits. Atingem picos de brilho impressionantes, ultrapassando por vezes os OLED nesta área. Combinada com uma ampla gama de cores, esta luminância significa que podem representar uma vasta gama de cores em níveis de brilho baixos e altos. No entanto, uma vez que ainda utilizam um sistema de retroiluminação, não conseguem obter o contraste infinito e os pretos profundos dos OLED.
Como avaliar e testar o volume da cor
Para testar o volume de cor, precisamos de um colorímetro, de um medidor de luz espetral e de uma forma de mostrar imagens com luminosidade diferente no televisor.
Como já referi, o volume das cores depende da gama de cores (espaço de cores). Não há razão para considerar o espaço de cor Rec. 709, uma vez que a maioria dos televisores modernos o cobre na totalidade. Por isso, faz sentido considerar o DCI P-3 e o Rec.2020.
Precisamos de alterar a luminosidade do televisor e medir a gama de cores disponível em diferentes níveis de luminosidade. Isso dar-nos-á uma série de gamas de cores para diferentes níveis de luminosidade, e a sua combinação será o volume de cor. Podemos expressá-lo como a percentagem do espaço de cor que os ecrãs de TV podem reproduzir em diferentes níveis de luminosidade.
Desde 2016, a UHD Alliance adoptou o requisito de que as TVs premium com resolução UHD devem cobrir pelo menos 90% do espaço de cores DCI-P3. Mas esse é um valor para a gama de cores, não para o volume de cores, pelo que, mesmo hoje em dia, os televisores, mesmo que tenham gamas de cores semelhantes, podem variar significativamente em termos de volume de cores.
Quem verifica o volume de cor DCI-P3 nos televisores
O fabricante pode escrever que o televisor suporta DCI-P3 (bem como qualquer outra gama de cores), mas isso não é totalmente correto. Por isso, organizações independentes podem verificar se o produto está em conformidade com a norma. Uma dessas organizações é o Instituto VDE, que se ocupa da certificação de produtos.
