Cor, gama de cores e HDR

Gama de cores: o leque de cores apresentáveis

Um ecrã faz todas as suas cores misturando três primárias, um vermelho, um verde e um azul. No diagrama de cromaticidade, que representa todas as cores que o olho consegue ver, as três primárias formam um triângulo: o ecrã consegue mostrar as cores que estão dentro dele, e nenhuma das de fora. Esse triângulo é a sua gama de cores (em inglês, gamut).

As normas definem triângulos de referência, os espaços de cor, para que uma imagem signifique as mesmas cores em todo o lado.

• O sRGB, definido em 1996, é o espaço da web, do software de escritório e da maioria dos jogos e das fotografias de consumo. Qualquer imagem sem outra indicação é tida como sRGB.
• O DCI-P3 vem do cinema digital. Estende o sRGB para vermelhos e verdes mais saturados, com cerca de um quarto mais de superfície. Com o nome Display P3, é o espaço dos smartphones recentes, dos aparelhos da Apple e do vídeo HDR.
• O Adobe RGB, de 1998, estende o sRGB para os verdes e os cianos, de modo a cobrir as cores da impressão em quadricromia. É o espaço dos fotógrafos que imprimem.
• O Rec. 2020 é o contentor do vídeo de ultra-alta definição. Nenhum monitor o cobre por inteiro; é mais um objetivo do que uma especificação.

As fichas técnicas indicam a parte de um espaço que o ecrã consegue mostrar, «99 % sRGB», «95 % DCI-P3». Leia a cobertura, não o «volume» nem a «área relativa»: um ecrã pode reclamar «125 % sRGB» porque o seu triângulo é maior no conjunto e, ao mesmo tempo, falhar uma parte do próprio sRGB.

A armadilha da gama alargada

Um valor de cor não tem significado por si só. «Vermelho 255» quer dizer «o vermelho mais saturado do espaço para o qual esta imagem foi feita». Enviado sem alteração para um ecrã de gama alargada, torna-se o vermelho mais saturado desse ecrã, muito mais vivo do que o pretendido. Os tons de pele ficam alaranjados, os logótipos ganham um brilho artificial, todas as fotografias parecem retocadas com mão pesada.

A gestão de cor evita isto: o sistema conhece o perfil do ecrã e converte cada imagem do seu espaço para o do painel. O macOS fá-lo para tudo o que é apresentado. O Windows só o faz nas aplicações que se encarregam disso (software de fotografia e de vídeo, a maioria dos navegadores); o ambiente de trabalho, muitos jogos e muito software enviam os seus valores diretamente para o painel.

Duas conclusões. Para o escritório, a web e os jogos, um ecrã limitado ao sRGB, ou um ecrã de gama alargada com um bom modo sRGB que contenha as suas primárias, mostra cores corretas sem qualquer regulação. E uma gama alargada só é uma vantagem se o trabalho a usar: vídeo em P3, fotografias reveladas para impressão ou para smartphones recentes.

Exatidão: o Delta E

O Delta E (ΔE) mede a distância entre a cor pedida e a cor apresentada, num espaço construído de modo que distâncias iguais correspondam a diferenças percebidas iguais. A fórmula atual é o ΔE 2000.

• ΔE inferior a 1: impercetível, mesmo lado a lado.
• ΔE entre 1 e 2: percetível por um olho treinado em comparação direta.
• ΔE entre 2 e 4: visível à primeira vista em amostras lado a lado.
• ΔE superior a 5: uma cor diferente.

Os fabricantes anunciam um «ΔE < 2» médio; o máximo conta tanto como a média. Os monitores sérios para cor vêm com um relatório de calibração individual, medido na unidade que está dentro da caixa. Essa folha de papel vale mais do que qualquer número na página do produto.

A exatidão tem mais duas condições. O ponto branco deve ser o D65, um branco de luz do dia a 6500 K, e a curva de tons um gama de 2,2 (ou a curva sRGB): determinam a neutralidade dos cinzentos e o contraste dos tons médios. E a uniformidade conta: um painel exato no centro e 10 % mais escuro ou mais rosado num canto não serve para retoque. Os monitores destinados ao trabalho de cor incluem uma compensação de uniformidade.

Profundidade de bits

Com 8 bits por primária, um ecrã distingue 256 níveis de vermelho, de verde e de azul: 16,7 milhões de cores. Com 10 bits, 1024 níveis: 1,07 mil milhões. A diferença não se vê nas imagens comuns, mas sim nos gradientes, um céu ou uma sombra suave, onde 8 bits podem produzir degraus visíveis (banding), sobretudo em HDR, cuja amplitude de brilho mais larga estica cada degrau.

Muitos painéis «de 10 bits» são painéis de 8 bits com dithering temporal (8 bits + FRC): alternam rapidamente entre dois níveis vizinhos para simular o intermédio. O resultado fica próximo dos 10 bits verdadeiros e serve perfeitamente fora dos trabalhos de gradação de cor mais exigentes.

Calibração

Todos os ecrãs derivam: as retroiluminações amarelecem, os díodos orgânicos envelhecem. Calibrar é medir o ecrã com um colorímetro pousado no painel, ajustá-lo em direção a um alvo (ponto branco, gama, brilho) e depois registar o que resta do seu comportamento num perfil, que o software com gestão de cor utiliza.

Nos monitores comuns, a correção é aplicada pela placa gráfica, o que sacrifica alguns níveis. Os monitores com calibração por hardware guardam-na na sua própria eletrónica, numa tabela de 14 ou 16 bits: não se perde nenhum nível, e a correção acompanha o ecrã de um computador para outro.

Um colorímetro custa o preço de um bom teclado. É indispensável para impressões e para trabalho de cor remunerado, supérfluo no escritório: um monitor IPS recente no seu modo sRGB sai da caixa com exatidão suficiente para tudo o resto.

HDR: brilho e contraste, não cor

O conteúdo de grande gama dinâmica (HDR, high dynamic range) codifica realces muito mais luminosos do que o branco do papel e pormenores nas sombras profundas. Mostrá-lo como deve ser exige um ecrã capaz de muito claro e de muito escuro, em simultâneo e lado a lado: um pico de 600 a 1000 nits ou mais, e pretos que continuem pretos mesmo ali ao lado.

A certificação DisplayHDR da VESA classifica os monitores pelo número que se segue ao nome, o seu pico de brilho em nits.

• DisplayHDR 400 exige 400 nits e nenhum escurecimento local. Um ecrã destes aceita um sinal HDR e mostra-o com o contraste de um LCD comum: a imagem é muitas vezes pior do que no modo normal. Não é HDR em nenhum sentido útil.
• DisplayHDR 600 exige alguma forma de escurecimento, geralmente umas quantas faixas verticais. O efeito nota-se, com halos visíveis.
• DisplayHDR 1000 e 1400 exigem um escurecimento local denso, na prática uma retroiluminação Mini-LED. É aqui que o HDR se torna convincente em LCD.
• DisplayHDR True Black 400 a 600 é a escala para OLED: picos moderados, mas pretos perfeitos, píxel a píxel. Numa sala pouco iluminada, o resultado supera LCD com valores muito mais altos.

Por cima disto vêm os formatos HDR: o HDR10 é universal, o Dolby Vision e o HDR10+ ajustam a imagem cena a cena, o HLG serve a teledifusão. Para jogos e filmes, o HDR num ecrã capaz é espetacular. Para trabalhar à secretária não acrescenta nada, e o ambiente de trabalho do Windows em modo HDR fica muitas vezes deslavado: deixe-o desligado fora dos conteúdos feitos para ele.

O que procurar, consoante o uso

• Escritório, web, código: 99 % de cobertura sRGB, nada mais. Uma gama alargada é inútil sem um modo sRGB.
• Fotografia para ecrã, design: 99 % sRGB e 95 % DCI-P3, ΔE médio inferior a 2, relatório de calibração, compensação de uniformidade.
• Fotografia para impressão: 99 % Adobe RGB, calibração por hardware, uma pala se a sala for luminosa.
• Vídeo: 98 % DCI-P3, 10 bits; para gradação de cor em HDR, Mini-LED DisplayHDR 1000 ou OLED.
• Jogos: exatidão em sRGB com um modo sRGB; para HDR, OLED ou Mini-LED com pelo menos mil zonas.

A cor também depende do painel que a produz: veja em tipos de painel o contraste e os ângulos de visão de cada tecnologia.