Apple TV使用iPhone做電視校色

2021年四月,Apple宣布即將在Apple TV上推出一項新功能,就是使用大家手上現有的iPhone手機輔助電視進行校色。這個功能叫做「Colour Balance」。

上線後一個月,英國的電視測評網站HDTVTest頻道在Youtube上傳分享了相關測試影片


這篇分享與測試,則是關於HDTVTest頻道的測試結論整理,
以及我自己用電視與儀器測量的結果。



Colour Balance功能簡單介紹

  1. 要使用「Colour Balance」校色功能,你需要有一台有Face ID功能且升級至iOS 14.5後的iPhone,然後升級至tvOS 14.5後的Apple TV HD或Apple TV 4K一代後機種
  2. 手機與Apple TV位在同一個區域網路環境中,在tvOS 設定內選擇「影片和音訊」的Color Balance後,手機便會跳出提示,電視螢幕上也會有相對應的操作提示。操作完,會有一個調整前後的比對選項預覽。
  3. 校正過程依靠的是iPhone 前置鏡頭環境光源傳感器來完成色彩感知判斷
  4. 校正費時僅數十秒,非常快速;只會測量白、紅、綠、藍與額外幾點的灰階

HDTVTest的結論

  1. 測試了不同品牌/不同螢幕技術的顯示器,有不太一樣的校正成果;有的校正效果好,有的比原本更差。明顯對於白點的判斷,Colour Balance並不能做到精確的調整,HDTVTest實測只有OLED形式電視校正後色差值是明顯下降的。
  2. 會發生這樣差別的原因,應該是沒有針對不同型號/技術的顯示器做特異性的背光校正,沒有proflie描述參數,和一般螢幕校正時單純使用色度計面對相同的問題。可以預期QLED、OLED、WLED不同形式的顯示器以單一公式計算會造成誤差。
  3. 改良建議也許可以透過EDID判斷顯示器種類,加以匹配不同校正參數。
  4. HDTVTest的測試條件,電視都使用出廠時色彩較正確的模式測試;如果以偏差較大的模式進行Colour Balance後,對色準尤其是白色調整接近D65的確會有改善。但調整的幅度越大,越有造成畫質劣化,色調分離Posterization斷階的可能性。
  5. 校正功能只會調整Apple TV本身的訊號,對於完整的電視校正應包含更多細項這個功能是沒辦法處理的。實際上,選擇正確、最接近標準的電視模式,會遠比Colour Balance更有用而且更重要。

實際測試

看完HDTVTest的測試後當然不滿足,想實際自己手動測試看看。這次使用的器材有:

  • 電視: LG OLED B7T
  • 測量儀器 Probe: X-rite DisplayPro with Meter profiling(i1 Studio)
  • APPLE TV 4K (1st generation)
  • 軟體為Calman Studio 加上MobileForge APP,使用AirPlay投射到電視的方式進行測試
  1. 因為看過HDTVTest的實驗,知道對於已經趨近標準的電視模式,校色意義不大,所以我選擇我LG OLED B7T的「標準模式」來執行Colour Balance。正常電視機的標準模式下,白色的色彩都是偏藍的,與通常校正使用的標準D65/6500K色溫會有不小差距。
    想測試的是完全不懂校色、不知道所謂標準的消費者,買Apple TV回家後直接使用Colour Balance是否能從中得益。 (根據HDTVTest實驗很明顯其他狀況並不會更好)
  2. Colour Balance只會調整white point白點與gray balance灰平衡並不會做gamma tracking與color gamut色域的修正。
  3. LG B7T標準模式下,預設色溫來到CCT 10135K,經校正後修正至8305K,效果算是很顯著
  4. 整體色差值校正後變小,主要是得益於白點的修正;色域不會有擴張或是縮減測量前後三基色座標不變。
  5. 目視校正效果,校正後我個人認為是不錯的,得益於白點修正(降了2000K),整體色彩看起來更舒服。至於斷階的問題我這邊看起來不算嚴重(在我的測試方式下原本就不太好了)

接下來分享測量數值與翻拍電視畫面。


飽和度色相偏轉測試

左方 調整前 右方 調整後

首先可以觀察到,白色的位置經過校正後往標準D65的位置移動,但紅綠藍三原色位置則完全沒有改變,可以猜測這是一個按比例對白點偏移作縮放的校正。

ColorChecker 色準測試

左方 調整前 右方 調整後

ColorChecker色準則單純看DeltaE2000數值,校正後得益於白點的修正,使得其他誤差值也相對變小。

接下來這些圖提供實際觀看的視覺差異比對,受限於翻拍效果與圖片轉檔等因素,實際上色彩差異會更大。以iPhone 11Pro搭配Lightroom APP固定參數拍攝,並考慮要提供視覺色彩參考點,底下放置小的colorchecker色板並打燈,燈光很弱打光範圍小,不會影響電視翻拍表現。btw那盞小燈我懶得實際測量並調到標準色溫,加減當一個參考吧!有總比沒有好

左 調整前 右 調整後

灰階我看不太出來因為校正後變差,可能是因為我使用AirPlay架構下影像精度本來就很差了,不適合做色階斷階與否的判斷。

左 調整前 右 調整後

膚色因為色溫降低,更貼近自然的色感。

左 調整前 右 調整後

整體色彩趨近自然。

左 調整前 右 調整後
左 調整前 右 調整後

結論:會推薦嗎?

對於完全不懂校色,沒有色彩學概念,沒量測儀器也沒有「標準影像」概念的一般消費者,這個校色我覺得還是可以使用的。

尤其對於普遍電視廠商,預設的影像模式白色都偏冷的問題,這個功能是可以不用相關知識,直接幫你調整。至於調整效果好不好、調整後標不標準的討論,我認為在這種推薦使用的條件下沒大太意義,至少可以期待,調整後會"趨近"標準一些,讓消費者不要一直看到那麼"藍"的影像。

也許教育意義比實際功能來的更大吧!


額外測試

最後要補充一下,有些朋友看了HDTVTest的測試,留意到該影片中不同形式的顯示器如OLED、QLED、WhiteLED對於Colour Balance效果不太相同,「部分校正後偏冷,部分校正後偏暖」

這是有一點誤解的:對於白點偏移不同的原因,來源是不同螢幕具有不同的背光頻譜spectral power distribution ,SPD,使得色度計類型感測器(iPhone)在未有相對應的校正參數下無法精準得到相對應的數值,

不同的螢幕雖然會有不同的偏移量,但這只是量測值上相對「小數值」的偏差,實際量測出來的數值大致走向還是相同的,有誤差但並非不能使用。

HDTVTest測試的條件是在電視原本「白點準度就不差」的狀況下使用Colour Balance校正,得到偏冷或偏暖的效果。

為了這個緣故,我又特別拿了EIZO CG247來實測;CG247是PFS Phosphor形式的背光,先以精準的Rec.709下測量原始數值,再與使用Colour Balance校正比較,的確校正後反而白點稍微偏藍了。這時候更改Rec.709模式的白點至10000K目標調整螢幕,重新量測後,再以Colour Balance校正比較;可以看到校正還是有作用的,校正並不是一味的偏藍,校正是正確的朝向標準6500K貼近。

模擬不同白點偏差下的校正效果

EIZO CG247螢幕預先設置兩種白點色溫6500K與10000K,透過Colour Balance校正測試效果,下面分享測量結果。

原本EIZO CG247螢幕已經很準的狀況下
使用Colour Balance校正後偏藍

原本EIZO CG247螢幕已經很準的狀況下
使用Colour Balance校正後偏藍,但可以留意三基色是不變的。

原本螢幕非常不準的狀況下
使用Colour Balance校正後 往標準色溫靠近

原本螢幕非常不準的狀況下
使用Colour Balance校正後 往標準色溫靠近 一樣三基色不變

結論: Colour Balance校正不算精準,但只要偏差值夠大,他還是能夠幫你把顯示器往正確的色溫方向調整。



發表者:Miles 林

色彩管理顧問 之前任職影像後期/DIT 剪輯 調光 美國 ISF影像標準協會 認證校正員 通過 經濟部IPAS色彩計畫/色彩工程鑑定 印刷色管顧問 T-Lab 東煦色研所 合作夥伴

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