電子屏幕對寶石顏色的不同顯示效果

玉的興，周青超,

1. 滇西應(yīng)用技術(shù)大學(xué)珠寶學(xué)院，騰沖 679100

2. 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）珠寶學(xué)院，武漢 430074

前言

近年來，網(wǎng)上購物、電商直播的火熱為珠寶首飾行業(yè)增添了新的銷售渠道，很多消費(fèi)者愿意選擇在線上購買珠寶。在線上購買珠寶時(shí)需要通過電子屏幕觀看寶石的顏色，因此圖片拍攝、信號傳輸以及電子屏幕等因素都會(huì)對最終觀察到的珠寶顏色產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致珠寶實(shí)物與電子屏幕上看到的圖片存在顏色上的偏差。此外，信息時(shí)代背景下，越來越多的信息交流和學(xué)習(xí)過程都需要借助電子屏幕作為媒介，運(yùn)用性能優(yōu)異的電子屏幕能夠更加逼真地展現(xiàn)出珠寶的顏色和質(zhì)感，在交流和學(xué)習(xí)中達(dá)到更好的效果。以下是作者遇到的一個(gè)最直觀的例子：教師在給學(xué)生展示顏色為“鴿血紅”的紅寶石圖片時(shí)，由于電子屏幕的質(zhì)量較差，導(dǎo)致最終顯示出來的紅寶石顏色很暗淡，這無疑會(huì)給學(xué)生傳達(dá)錯(cuò)誤的信息，即實(shí)際物品與圖片信息不符。由此可見，在當(dāng)前的時(shí)代背景下，大量珠寶相關(guān)的圖像信息需要借助電子屏幕來傳達(dá)，而且顏色的呈現(xiàn)對于珠寶而言非常重要，這就需要了解電子屏幕對寶石顏色顯示效果的具體影響，基于此便可以更好地選擇和利用電子屏幕這個(gè)媒介來展現(xiàn)出珠寶的魅力。

本文以一張包含6顆不同顏色（紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫）的彩色寶石的圖片作為初始圖像，將其導(dǎo)入并顯示在手機(jī)屏幕中，固定相機(jī)拍攝條件，系統(tǒng)地拍攝了不同參數(shù)的屏幕中彩色寶石圖片的顯示效果。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用CIE L*a*b*顏色模型分析了屏幕亮度、色調(diào)、型號以及有無防藍(lán)光膜等對圖片中不同顏色寶石的顏色顯示效果的影響。本文的研究結(jié)果有助于人們直觀地感受電子屏幕中彩色寶石顏色顯示效果的差異性，為消費(fèi)者、商家及研究人員在珠寶顯示終端的選擇和設(shè)計(jì)方面提供數(shù)據(jù)支持。

1 彩色寶石顏色的影響因素

彩色寶石的顏色是影響其價(jià)值的最主要因素[1,2]，因此有必要全面地分析能夠?qū)Σ噬珜毷伾a(chǎn)生影響的各種因素。

本文將觀察寶石顏色的情形分為以下兩種：第一種情形是人們直接通過肉眼觀察寶石，此時(shí)對寶石顏色產(chǎn)生影響的因素主要來自三個(gè)方面，即寶石自身、光源以及觀察者。寶石自身的顏色是由于內(nèi)部致色元素或晶體結(jié)構(gòu)缺陷的種類和濃度決定的[3-6]，對于一顆顏色穩(wěn)定的寶石，被切磨成特定的琢型后，顏色本身將不再發(fā)生變化。此外，光源會(huì)在很大程度上影響寶石的顏色，國際照明委員會(huì)（CIE）將太陽光的顯色指數(shù)定為100，是最好的自然照明光源，因此在太陽光下觀察得到的顏色應(yīng)該最接近寶石的實(shí)際顏色[7]。而且還要考慮到太陽光的變化，比如不同的時(shí)間點(diǎn)，陰天、多云等不同氣象條件下太陽光的顯色性也會(huì)存在微小的差異。如果采用顯色指數(shù)較低的光源進(jìn)行照明，觀察得到的寶石顏色會(huì)存在一定的偏差，例如一顆紅寶石在正午的太陽光下觀察為鴿血紅，但是在晚上熒光燈照明下觀察時(shí)為暗紅色[8]。前人對寶石的顏色和照射寶石的光源進(jìn)行了很多相關(guān)的研究[9-12]，在此不再贅述。觀察者是影響寶石顏色判斷的第三個(gè)因素，人與人之間的眼球結(jié)構(gòu)存在微小的差異，不同人眼中負(fù)責(zé)顏色的視錐細(xì)胞對顏色的敏感程度也各不相同[13]，因此對同一顆寶石的顏色感知會(huì)存在差異，但通常該差異是比較微小的。

第二種情形是人們通過電子屏幕觀察或鑒賞寶石，此時(shí)對寶石顏色產(chǎn)生影響的因素主要來自六個(gè)方面，即寶石自身、光源、相機(jī)、信號轉(zhuǎn)換與傳輸、電子屏幕以及觀察者，其中寶石自身、光源以及觀察者的影響機(jī)制和第一種情況相同。不同之處在于第二種情況中還涉及到了寶石圖像的采集，雖然在圖像拍攝前或拍攝后可以通過標(biāo)準(zhǔn)色卡對圖像進(jìn)行顏色校正，但是拍攝得到的寶石圖像還是不可能100%還原肉眼在自然光下的觀察效果[14]。其次，為了將拍攝的寶石圖像顯示在不同的顯示終端中，需要進(jìn)行圖像信息轉(zhuǎn)換與傳輸[15]，這個(gè)過程中也會(huì)帶來一定的顏色信息丟失，該過程可以通過各種無損轉(zhuǎn)換與傳輸手段盡可能地保證圖像信息的高保真。最后，人們在電子屏幕中觀察寶石的圖像時(shí)，電子屏幕的參數(shù)也會(huì)對圖像的顯示效果產(chǎn)生較大的影響[16]，例如一張高清的寶石圖像在當(dāng)下搭載了高端顯示屏幕的旗艦手機(jī)中的顯示效果肯定要優(yōu)于五年前的手機(jī)，這是因?yàn)槠炫炇謾C(jī)的屏幕在色域、色差等屏幕參數(shù)方面都進(jìn)行了技術(shù)升級。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 彩色寶石圖片的收集

為了系統(tǒng)地研究不同顏色的寶石圖片在顯示器中的顯示效果，本文從文獻(xiàn)中分別選取了紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色和紫色6種不同的彩色寶石圖片[17-22]，然后重新拼接在一起（圖1），作為在不同手機(jī)屏幕中顯示的初始圖片。

圖1 初始的彩色寶石圖片[16-21]Fig.1 Initial images of colored gemstones

2.2 圖片在手機(jī)屏幕中顯示時(shí)的圖像采集

為了更好地研究彩色寶石圖片在手機(jī)屏幕中的顯示效果，同時(shí)將不同的顯示效果直觀地呈現(xiàn)給讀者，本文用相機(jī)記錄了彩色寶石圖片在手機(jī)屏幕中的顯示效果。為了避免環(huán)境光的干擾，所有的圖片拍攝在暗室內(nèi)進(jìn)行；用于拍照的相機(jī)型號為尼康D5300，所有圖片的拍攝均固定相機(jī)參數(shù)，因?yàn)榕臄z過程中必然會(huì)引入顏色偏差，固定參數(shù)是為了盡可能地保證拍攝過程引入的顏色偏差相一致，具體如下：ISO為100，光圈為F8，快門為1/6，白平衡為晴天，曝光補(bǔ)償為0。手機(jī)屏幕在剛啟動(dòng)時(shí)會(huì)存在亮度逐漸升高的現(xiàn)象，因此，在拍攝前都以峰值亮度預(yù)熱30分鐘，以確保亮度的穩(wěn)定性。需要說明的是，使用相機(jī)拍攝記錄屏幕上的圖像很難達(dá)到與人眼直接觀察屏幕一樣的效果，為了更清晰地觀察屏幕對彩色寶石顏色的不同顯示效果，讀者可以將本文中的初始圖片導(dǎo)入手機(jī)后，通過調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕的參數(shù)進(jìn)行直接對比觀察。

2.3 初始圖片以及相機(jī)記錄的圖像中CIE L＊a＊b＊值的讀取

本文使用CIE 1976 L*a*b*色彩空間來定量評價(jià)彩色寶石圖片在手機(jī)屏幕中的顯示效果，主要分析顯示屏幕的不同參數(shù)對彩色寶石圖片顏色呈現(xiàn)效果的影響。L*a*b*色彩空間單獨(dú)地改變亮度和色度值，可以更真實(shí)地反映人類視覺系統(tǒng)，L*值對應(yīng)于色彩三要素的明度值，色度a*值從紅(+a*)到綠(-a*)漸變，b*值從黃(+b*)到藍(lán)(-b*)漸變，L*=0表示黑色，L*=100表示白色。如圖2所示，在Photoshop軟件中導(dǎo)入初始的彩色寶石圖片，由于寶石的顏色不均勻，為了定量評價(jià)寶石顏色的變化，在讀取L*a*b*值時(shí)對圖片進(jìn)行放大，選取寶石顏色相對均勻的位置讀取CIE L*a*b*值，讀取的區(qū)域?yàn)?×3的像素區(qū)域的平均值。為了保證讀取的CIE L*a*b*值的可靠性，所有的圖片處理過程都在Photoshop軟件中進(jìn)行，始終保持圖片為PSD的原始文件格式，避免在圖片存儲(chǔ)或壓縮的過程中造成顏色信息的變化。

圖2 不同顏色寶石的CIE L*a*b*值讀取位置Fig.2 The positions to read the CIE L*a*b* value for different colored gemstones

3 屏幕參數(shù)對圖片顏色顯示效果的影響

3.1 同一手機(jī)中屏幕亮度對顏色顯示的影響

亮度是手機(jī)屏幕中可調(diào)節(jié)的參數(shù)之一，單位為尼特，是描述光對人眼引起的刺激強(qiáng)度，反映光的明亮程度，與光波的幅度有關(guān)。理論上亮度越高，屏幕顯示畫面會(huì)越通透清晰。本文首先以O(shè)PPO A72手機(jī)為例，將初始的彩色寶石圖片導(dǎo)入手機(jī)中，并顯示在手機(jī)屏幕中。通過調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕的亮度，觀察并用相機(jī)記錄不同屏幕亮度下彩色寶石圖片的顯示效果。初始彩色寶石圖片中的背景為白色，L*a*b*值為（100, 0, 0）。圖3展示了6種不同的屏幕亮度下彩色寶石圖片的顯示效果，從左到右隨著屏幕亮度的降低，圖片背景的藍(lán)色調(diào)逐漸加深。在Photoshop中讀取圖片背景的L*a*b*值，其中L*值從最左邊的99降低到了最右邊的90；a*值的變化較小，左邊3張圖片為0，右邊3張圖片為1；b*值的變化稍大，從最左邊的0降低到了最右邊的-8。b*值的減小意味著顏色偏向藍(lán)色調(diào)，這與肉眼直觀的感覺相一致。

圖3 不同亮度的屏幕中寶石圖片的顯示效果Fig.3 The display effect of gemstone pictures on screens with different brightness

除了圖片背景的顏色差異之外，本文重點(diǎn)分析了彩色寶石在不同亮度的屏幕中顯示時(shí)的L*a*b*值差異，在Photoshop中放大圖片并讀取了相應(yīng)位置的顏色信息，讀取的L*a*b*值匯總于表1。從表中的數(shù)據(jù)可以看出，隨著屏幕亮度的降低，圖片中彩色寶石的明度值L*也隨之降低：紅色寶石的L*值從62降至了55，橙色寶石的L*值從70降至56，黃色寶石的L*值從87降至76，綠色寶石的L*值從90降至74，藍(lán)色寶石的L*值從75降至57，紫色寶石的L*值從82降至66。對于a*值而言，紅色和橙色寶石沒有呈現(xiàn)出線性的變化規(guī)律；黃色、綠色、藍(lán)色和紫色的寶石隨著屏幕亮度增加，a*值也線性增大，即寶石的顏色偏向紅色調(diào)。對于b*值而言，紅色、橙色、黃色和綠色寶石隨著屏幕亮度增加，b*值也線性增大，偏向黃色調(diào)；但藍(lán)色和紫色寶石隨著屏幕亮度增加，b*值線性減小，偏向藍(lán)色調(diào)。圖4為不同亮度的屏幕中顯示的寶石圖片顏色信息在CIE L*a*b*色環(huán)中的投點(diǎn)，更直觀地展現(xiàn)了不同顏色的寶石圖片隨著屏幕亮度增加所產(chǎn)生的顏色變化規(guī)律。

圖4 不同亮度的屏幕中顯示的寶石圖片顏色信息在CIE L*a*b*色環(huán)中的投點(diǎn)（箭頭方向表示屏幕亮度逐漸降低）Fig.4 Colorimetric parameters in the CIE L*a*b* color circle of gemstone pictures displayed on screens with different brightness (The arrow direction indicates the decrease of screen brightness)

表1 彩色寶石圖片在不同屏幕亮度下的CIE L*a*b*值Table 1 CIE L*a*b* values of colored gemstone pictures on the screens with different brightness

為了更好地分析手機(jī)屏幕亮度對寶石顏色呈現(xiàn)效果的影響，需要先了解手機(jī)屏幕顯示不同顏色的原理（RGB三基色）。手機(jī)屏幕中有矩陣式排列的發(fā)光像素單元，每三個(gè)發(fā)光像素（RGB）構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的發(fā)光單元。在需要顯示正紅色的區(qū)域，屏幕中的RGB發(fā)光單元只有R發(fā)光；在需要顯示正黃色的區(qū)域，屏幕中的RGB發(fā)光單元R和G發(fā)光，紅光與綠光復(fù)合得到黃光；在需要顯示正白色的區(qū)域，屏幕中的RGB發(fā)光單元同時(shí)發(fā)光，紅光、綠光和藍(lán)光復(fù)合得到白光；其它顏色基于相近的原理得到[23]。因此，手機(jī)屏幕的亮度發(fā)生變化時(shí)，可能由于發(fā)光像素中RGB的變化不均勻而導(dǎo)致了最終顯示的顏色偏差。紅色、橙色、黃色和綠色寶石在屏幕中顯示時(shí)，需要發(fā)光像素中的R和G參與，R與G復(fù)合得到的是黃光，因此隨著屏幕亮度增加，屏幕中的黃光強(qiáng)度增加，顯示的顏色偏向黃色調(diào)（b*值增大）。藍(lán)色和紫色寶石在屏幕中顯示時(shí)，更多地需要發(fā)光像素中B的參與，隨著屏幕亮度的增加，屏幕中的藍(lán)光強(qiáng)度增加，導(dǎo)致顯示的顏色偏向藍(lán)色調(diào)（b*值減小）。

3.2 同一手機(jī)中屏幕色調(diào)對圖片顏色顯示的影響

除了屏幕亮度會(huì)影響寶石顏色的顯示效果，屏幕的色調(diào)也是影響圖片顏色顯示效果的因素之一。在手機(jī)的功能設(shè)置中，可以選擇屏幕顯示的色調(diào)，通常分為正常色調(diào)、冷色調(diào)和暖色調(diào)。色調(diào)的冷暖用色溫來衡量，色溫的計(jì)量單位為開爾文（K），色溫越低，屏幕視覺感觀越暖；色溫越高，屏幕視覺感觀越冷。根據(jù)文獻(xiàn)[24]，由于東方人和西方人在眼球顏色和文化背景方面的差異，東方人喜歡冷色調(diào)，而西方人喜歡暖色調(diào)。如圖5所示，以O(shè)PPO A72機(jī)型為例，拍攝記錄了彩色寶石圖片在三種不同屏幕色調(diào)（冷色調(diào)、正常色調(diào)和暖色調(diào)）中的顏色顯示效果，在拍攝時(shí)固定屏幕的亮度。

從圖5中可以看出，在冷色調(diào)的屏幕中顯示時(shí)，藍(lán)色和紫色寶石的顏色更加艷麗；在暖色調(diào)的屏幕中顯示時(shí)，紅色和橙色寶石的顏色更加艷麗。為了定量分析不同屏幕色調(diào)中寶石顏色的變化，在Photoshop中放大圖片并讀取了相應(yīng)位置的顏色信息，讀取的L*a*b*值匯總于表2。

表2 彩色寶石圖片在不同屏幕色調(diào)下的CIE L*a*b*值Table 2 CIE L*a*b* values of colored gemstone pictures on the screens with different shades

圖5 不同色調(diào)的屏幕中寶石圖片的顯示效果Fig.5 The display effect of gemstone pictures on screens with different shades

從表2中的數(shù)據(jù)可以看出，相比于正常屏幕色調(diào)中的L*a*b*值，在冷色調(diào)的屏幕中，紅色、橙色、黃色和綠色寶石的a*值有不同程度的降低，偏向綠色調(diào)；藍(lán)色和紫色寶石的a*值基本不變，b*值減小，偏向藍(lán)色調(diào)。在暖色調(diào)的屏幕中，所有顏色寶石的b*值增大，偏向黃色調(diào)；紅色、橙色和黃色寶石的a*值增大，偏向紅色調(diào)；綠色和藍(lán)色寶石的a*值減小，偏向綠色調(diào)。圖6為不同色調(diào)的屏幕中顯示的寶石圖片顏色信息在CIE L*a*b*色環(huán)中的投點(diǎn)，更直觀地展現(xiàn)了不同顏色的寶石圖片隨著屏幕色調(diào)變化所產(chǎn)生的顏色變化規(guī)律。

圖6 不同色調(diào)的屏幕中顯示的寶石圖片顏色信息在CIE L*a*b*色環(huán)中的投點(diǎn)（箭頭方向表示屏幕由冷色調(diào)過渡到暖色調(diào)）Fig.6 Colorimetric parameters in the CIE L*a*b* color circle of gemstone pictures displayed on screens with different tones (The arrow direction indicates the transition of screen tones from cool to warm)

手機(jī)屏幕設(shè)置為冷色調(diào)時(shí)，為了降低屏幕的色溫，屏幕中的藍(lán)光比例增加，因此對顯示需要有藍(lán)光參與的彩色寶石顏色時(shí)有益處，可以讓寶石的色調(diào)加深。反之，手機(jī)屏幕設(shè)置為暖色調(diào)時(shí)，為了升高屏幕的色溫，屏幕中的黃光比例增加，因此對顯示需要有黃光參與的彩色寶石顏色時(shí)有益處，可以讓寶石的色調(diào)加深。

3.3 同一手機(jī)中防藍(lán)光膜對顏色顯示的影響

近年來，隨著電子產(chǎn)品的不斷普及，人們觀察屏幕的時(shí)間大幅增加，為了保護(hù)視力，通常會(huì)在手機(jī)屏幕上貼一層防藍(lán)光膜，從而過濾掉一部分對人眼有害的藍(lán)光。但是從圖像顯示效果的角度分析，一部分藍(lán)光被過濾掉后必然會(huì)對彩色圖像的顯示效果產(chǎn)生影響。如圖7所示，本文以O(shè)PPO A72手機(jī)為例，拍攝記錄了貼防藍(lán)光膜前后彩色寶石圖片顏色的顯示效果。從圖7中可以明顯看出，貼了防藍(lán)光膜的手機(jī)屏幕的亮度會(huì)降低，而且顯示的顏色明顯偏向暖色調(diào)。藍(lán)色和紫色寶石的色調(diào)由于藍(lán)光組分的降低，顏色變淡；紅色、橙色和黃色寶石的顏色由于藍(lán)光組分的降低，黃光組分自然相對增加，所以顏色加深。

表3中列出了在Photoshop軟件中讀取的寶石相應(yīng)位置的L*a*b*值。從表3中的數(shù)據(jù)可以看出，貼了防藍(lán)光膜后，所有寶石的b*值都增大，偏向黃色調(diào)；除了藍(lán)色寶石外，所有顏色寶石的a*值也都有不同程度的增大，偏向紅色調(diào)。因此，在對顏色顯示質(zhì)量有要求的場景中不推薦在顯示屏幕上貼防藍(lán)光膜。圖8為屏幕貼防藍(lán)光膜前后顯示的寶石圖片顏色信息在CIE L*a*b*色環(huán)中的投點(diǎn)，更直觀地展現(xiàn)了不同顏色的寶石圖片在屏幕貼防藍(lán)光膜后所產(chǎn)生的顏色變化規(guī)律。

表3 彩色寶石圖片在屏幕貼防藍(lán)光膜前后的CIE L*a*b*值Table 3 CIE L*a*b* values of colored gemstone pictures on the screens with and without anti-blue light film

圖8 屏幕貼防藍(lán)光膜前后顯示的寶石圖片顏色信息在CIE L*a*b*色環(huán)中的投點(diǎn)（箭頭方向表示貼了防藍(lán)光膜）Fig.8 Colorimetric parameters in the CIE L*a*b* color circle of gemstone pictures displayed on screens with and without anti-blue light film (The arrow direction indicates the anti-blue light film)

3.4 手機(jī)型號對顏色顯示的影響

在前面的內(nèi)容中本文已分析了同一款手機(jī)中屏幕亮度、色調(diào)以及是否貼防藍(lán)光膜對彩色寶石圖片顏色顯示效果的影響。除了手機(jī)這些可調(diào)節(jié)的參數(shù)之外，不同型號的手機(jī)對顏色的顯示效果也會(huì)存在差異，因?yàn)椴煌吞柕氖謾C(jī)會(huì)配備不同規(guī)格的電子顯示屏幕，其中色域作為衡量電子顯示屏幕的一項(xiàng)重要參數(shù)，一定程度上決定了一款顯示屏幕的優(yōu)劣。屏幕的色域值越大，顯示效果通常會(huì)越好。色域又稱色彩空間，它代表顯示屏幕中所能表現(xiàn)的色彩范圍。一個(gè)顯示屏幕顯示色彩的鮮艷程度，跟色域有關(guān)，色域越大表明顯示屏幕可顯示的顏色就越多，人眼看到的畫面也會(huì)越豐富越真實(shí)。目前市場上主流的手機(jī)屏幕主要有LCD和OLED兩大類，OLED屏幕的色域值通常要比LCD的大[23]，而OLED的顯示效果好也是各大手機(jī)廠商推廣自家手機(jī)的亮點(diǎn)之一。本文選取了LCD和OLED屏幕的手機(jī)各兩款，不同型號的手機(jī)屏幕參數(shù)信息匯總于表4，其中iPhone 12和小米11采用了OLED屏幕，DCI-P3色域值都超過了100%；OPPO A72和VIVO Y31S采用了LCD屏幕，OPPO A72的DCI-P3色域值略低，為85.4%，VIVO Y31S的DCI-P3色域值也達(dá)到了100%。

表4 本文所用手機(jī)的電子屏幕參數(shù)Table 4 Electronic screen parameters of mobile phones used in this article

如圖9所示，將初始的彩色寶石圖片導(dǎo)入4款手機(jī)中，拍攝記錄了彩色寶石圖片在手機(jī)中的顏色顯示效果。從圖9中可以看出，不同型號手機(jī)的屏幕中顯示的彩色寶石圖片的顏色有一定的差異。由于相機(jī)在拍攝過程中也會(huì)造成一定程度的顏色失真，為了更清晰地觀察彩色寶石圖片在不同屏幕之間的顯示效果差異，讀者可以將本文中的初始圖片導(dǎo)入不同型號的手機(jī)后進(jìn)行直接對比觀察。為了定量分析不同型號的手機(jī)屏幕對彩色寶石圖片中顏色信息的復(fù)現(xiàn)程度，在Photoshop中放大圖片并讀取了彩色寶石相應(yīng)位置的顏色信息，讀取的L*a*b*值匯總于表5。相比于初始彩色寶石圖片的L*a*b*值，紅色寶石的a*值OPPO A72增大4，Vivo Y31S減小3，小米11增大1，iPhone 12減小7；從a*值變化的絕對值來看，小米11的顏色偏差最小，iPhone 12的偏差最大。同理，紅色寶石的b*值OPPO A72增大2，Vivo Y31S減小5，小米11減小5，iPhone 12增大1；從b*值變化的絕對值來看，小米11和Vivo Y31S的顏色偏差最大，iPhone 12的偏差最小。

表5 彩色寶石圖片在不同的手機(jī)屏幕下的CIE L*a*b*值Table 5 CIE L*a*b* values of colored gemstone pictures on screens of different mobile phones

圖9 不同型號的手機(jī)中寶石圖片的顯示效果Fig.9 The display effect of gemstone pictures on screens of different mobile phones

為了衡量彩色寶石圖片在不同手機(jī)屏幕中的顏色偏差，本文采用下面的色差公式對讀取的L*a*b*值進(jìn)行了計(jì)算和分析。

在上述公式中，a*0、b*0代表初始彩色寶石圖片中的a*值和b*值，a*1、b*1為不同手機(jī)屏幕中顯示的圖片的a*值和b*值，計(jì)算結(jié)果如表6所示。

表6 彩色寶石圖片在不同手機(jī)屏幕下的顏色偏差值Table 6 Color deviation values of colored gemstone pictures on screens of different mobile phones

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，紅色、橙色、黃色和綠色寶石在OPPO A72手機(jī)中的色差最小，顏色復(fù)現(xiàn)程度較高；藍(lán)色和紫色寶石在iPhone 12手機(jī)中的色差最小，顏色復(fù)現(xiàn)程度最高。根據(jù)本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并不是色域值越高的顯示屏幕對彩色寶石圖片的顏色還原度越高，色彩的還原度還與電子屏幕的色差校準(zhǔn)等其它參數(shù)相關(guān)，在后續(xù)的研究中可以進(jìn)行更加系統(tǒng)的評估。

4 結(jié)論

本文通過固定相機(jī)拍攝條件記錄了彩色寶石圖片在手機(jī)屏幕中的顏色顯示效果，具體包括了不同屏幕亮度下、不同屏幕色調(diào)下、貼防藍(lán)光膜前后以及不同型號手機(jī)屏幕中的顯示效果。基于拍攝的圖片資料，采用CIE L*a*b*顏色模型定量分析了彩色寶石圖片中不同顏色（紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫）的寶石在手機(jī)屏幕中的顏色差異，研究結(jié)果表明：

（1）隨著手機(jī)屏幕亮度的降低，紅色、橙色、黃色和綠色寶石的b*值線性減小，偏向藍(lán)色調(diào);藍(lán)色和紫色寶石的b*值線性增大，偏向黃色調(diào)。

（2）在冷色調(diào)的屏幕中，紅色、橙色、黃色和綠色寶石的a*值有不同程度的降低，偏向綠色調(diào)，藍(lán)色和紫色寶石的a*值基本不變；藍(lán)色和紫色寶石的b*值減小，偏向藍(lán)色調(diào)。在暖色調(diào)的屏幕中，所有顏色寶石的b*值增大，偏向黃色調(diào)；紅色、橙色和黃色寶石的a*值增大，偏向紅色調(diào)，綠色和藍(lán)色寶石的a*值減小，偏向綠色調(diào)。

（3）貼了防藍(lán)光膜后，所有顏色寶石的b*值都增大，偏向黃色調(diào)；除了藍(lán)色寶石外，所有顏色寶石的a*值也都有不同程度的增大，偏向紅色調(diào)。

（4）不同型號的手機(jī)屏幕對彩色寶石照片的顯示效果存在明顯的差別，在本文的研究中，紅色、橙色、黃色和綠色寶石在OPPO A72手機(jī)中的色差最小，顏色復(fù)現(xiàn)程度較高；藍(lán)色和紫色寶石在iPhone 12手機(jī)中的色差最小，顏色復(fù)現(xiàn)程度最高。

綜上，用于顯示彩色寶石圖片的電子屏幕會(huì)直接影響到最終的顯示效果，因此在需要用電子屏幕展示各種顏色絢麗的珠寶圖片信息時(shí)，需要考慮選用合適的電子屏幕或合理調(diào)節(jié)電子屏幕的參數(shù)。例如，為了提升展示效果，在展示紅色和橙色這些暖色調(diào)的寶石時(shí)可以將屏幕的色調(diào)調(diào)整為暖色調(diào)，在展示藍(lán)色和紫色這些冷色調(diào)的寶石時(shí)可以將屏幕的色調(diào)調(diào)整為冷色調(diào)。當(dāng)然，消費(fèi)者在購物網(wǎng)站上選擇寶石時(shí)，大多使用自己的手機(jī)終端瀏覽寶石的圖片信息，為了獲得更好的觀察效果，建議將手機(jī)屏幕的亮度設(shè)定為最大亮度的60%～80%，色調(diào)設(shè)置為正常色調(diào)，屏幕上不貼防藍(lán)光膜。