Portrait Displays宣布收購市場上第一個支援高動態範圍 (HDR) 的 macOS 測試訊號模擬生成器Patterns™

昨天知名的影視校正軟體CalMAN發行公司Portrait Displays,公布了一個有趣的新聞稿,標題是說收購了世界第一個相容macOS下HDR模式的測試訊號產生器。

Portrait Displays 的 Patterns™ 是市場上第一個也是唯一一個支持高動態範圍 (HDR) 的 macOS 測試模式生成器。該應用程序使用最新的 Metal API 來支持 SDR 和 HDR 色彩空間,包括(但不限於)sRGB、BT.709、Adobe RGB (1998)、DCI-P3 和 P3 和 BT.2020 中的 HDR。它為用戶提供了驗證整個系統準確性的工具,從內置的 MacBook Pro 或 iMac 顯示器到外部設備。(google翻譯)

https://portrait.com/news/portrait-displays-acquires-patterns-worlds-first-hdr-compliant-macos-test-pattern-generator/

這軟體原本叫什麼?

文中稱呼這個程式叫Patterns™,不過看起來是收購後的更名,搜尋後看起來應該是由Avical公司推出,叫做Patterns Test Generator的程式。
https://apps.apple.com/app/patterns-test-generator/id1534335155

這個程式有點有趣的是,它本來就支援 Light Illusion 的 LightSpace、ColourSpace 或 Portrait Display 的 Calman用來做軟體連線連動。那是否意味著被收購後,Light Illusion旗下的軟體有可能在新版本會喪失連線能力?

為何需要Patterns™作為訊號產生器?

一般來說,任何校正軟體都至少會自帶一個軟體層級的訊號產生器:作用是根據已知數位數值在螢幕上產生測試色塊,提供外部儀器量測實際顯示的色彩,在來由測量或校正軟體比對、計算兩者的色彩差值。

在macOS上,在過去顯示器只存在SDR的年代,通常都是直接使用校正/量測軟體內建的訊號產生器。到了顯示器支援HDR影像時,至少是在Pro XDR Display推出後(btw區分方式,目前是型號中帶XDR的顯示器都具備HDR顯示能力),系統使用了全新Metal API作為色彩管理鏈結,能夠變換、計算、輸出HDR的影像,這套系統稱為Extended Dynamic Range,EDR,擴展動態範圍

EDR的作用

EDR就像是一套翻譯系統,能夠重新將數位影像的數值重新映射。

軟體開啟HDR影像後,影像的數位色彩數值,需要透過正確的宣告使系統辨識,才能被EDR正確映射,進而讓具備HDR顯示能力的螢幕顯示比SDR更亮的影像。更者不只有亮度的映射,色度也是可以進行色彩空間映射的。

https://developer.apple.com/documentation/metal/hdr_content

MACOS下原生螢幕的參考模式

這也是macOS上,目前原生顯示器支援的參考模式reference mode由來;你可以在新的MacBook Pro 14/16吋筆電上,切換包含Apple XDR Display (P3-500、1600 尼特)、HDTV 視訊 (BT.709-BT.1886)、NTSC 視訊 (BT.601 SMPTE-C)、PAL 與 SECAM 視訊 (BT.601 EBU)、數位電影 (P3-DCI)、數位電影 (P3-D65)、設計與印刷 (P3-D50)、攝影 (P3-D65)、網際網路與網頁 (sRGB)多種色彩空間/色域。

這種模擬非常類似使用外接螢幕時的仿真模式…也就是切換各種sRGB、AdobeRGB色彩模式,能夠將螢幕模擬成目標色彩空間/色域,但macOS是透過純軟體計算達成。

簡單理解EDR映射的效果,就是能讓你的顯示器模擬各種不同的色彩空間/色域。

圖片是同一台MacBook Pro的量測結果;透過XDR螢幕的參考模式reference mode功能,切換sRGB/Display P3模式,實際測試效果非常好,色準度極高。

EDR造成的校正困擾

2022年初由於這套新的Metal API轉換機制加入系統,一度讓眾多廠商的螢幕校正軟體發生不正常的測量讀數。

可以想像的是由於內部開啟EDR映射,導致前面所說的「訊號產生器」功能被破壞:原本是要根據已知數位數值在螢幕上產生測試色塊,因為多了一個EDR轉換導致色域有可能發送的訊號是鉗制在A的色域,但實際顯示的色塊卻是B色域。(通常是常碰到的是sRGB/P3兩者互相變換)。

另外,亮度上也因為需要透過EDR API宣告HDR顯示器與影像的規格,才能正確的輸出具有超過SDR部分,HDR亮度的影像,沒有辦法透過標準的8/10/12bits RGB數值輸出相對應的HDR色彩。即便你將螢幕切換至Apple XDR Display P3-1600 nits或是HDR Video (P3-ST 2084)等具有HDR顯示效果的模式,在一般的應用程式顯示影像時,也只會得到SDR的顯示效果。

正確的顯示,正確的測量

目前多數商用校正軟體,包含X-Rite、datacolor相信都已經修正程式,能做到正確的宣告,避免錯誤的映射(免費的DisplayCAL則還有機會碰到錯誤),不過就僅限於SDR模式下。回到本篇討論的軟體Patterns Test Generator/ Patterns™,它看起來就是目前唯一一套有正確操作Metal API的訊號產生器,所以才能夠正確的發送HDR影像。

目前尚未能確認使用Patterns™是否能操作XDR顯示器的HDR模式下的校正(舊有的ICC色彩管理系統架構似乎不適合),但可以肯定的是,要做到校正的第一步,就是要先做到正確的量測,很明顯的,Patterns™能讓你辦到這件事情。

#市場新訊 #軟體 #HDR #CalMAN

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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