HDTV Video (BT.709-BT.1886)预置的转换函数是BT.1886 Annex 1(附件1)而不是一个具体的数值2.4。

在这里,“春星开讲”需要展开谈一下使用BT.1886校准监视器或显示器的问题。
下图就是ITU-R BT.1886 建议书的附件1,里面提供了参考电光转换函数的数学描述。

其中的LW代表了屏幕的白色亮度(参考值100尼特),LB代表了屏幕的黑色亮度。当LB等于0的时候,使用BT1886公式绘制的曲线(图中橙线)和使用纯幂律Gamma2.4绘制的曲线(图中蓝线)完全重合。如图所示。

换句话说,如果你的监视器的黑位可以做到纯黑0尼特,那么BT1886的Gamma值就是2.4。
以目前的技术,我们还是很难得到纯黑的屏幕的,除了宇宙中的黑洞。但是使用新技术还是可以得到非常纯粹的黑位的,例如0.0005尼特。对于这样的屏幕使用BT1886进行校准是没有问题的。
对于常规的液晶屏幕,它们的理想黑位亮度是0.05尼特。但是很多屏幕的黑位是做不到这个值的,它们的黑位可能是0.1、0.3、0.5甚至是0.15尼特。对于这些屏幕而言,使用BT1886进行校准就要慎重了。
令LB = 0.1,LW = 100,然后使用GeoGebra软件绘制BT1886曲线(图中的橙色线),就会发现它和Gamma2.4的线(蓝线)不重合了。

绘制一条可变Gamma值的曲线(绿线)去拟合,发现此时的等效Gamma ≈ 2.22。如图所示。

所以,如果监视器屏幕黑不下去,是不建议用BT1886进行校准的。否则校准后的Gamma值会偏离Gamma2.4很多。当然,校准软件拥有“补偿”功能,让你在使用BT1886进行校准的时候,也能得到较好的结果。这方面我没有太多经验,希望读者们谈谈自己的想法。
经过绘图看到,此时BT1886曲线的上半部分等价于Gamma2.0,下半部分小于2.0,这意味着画面暗部有较大提升,画面对比度严重下降。

如果黑位来到5尼特,则BT1886曲线的上半部分等价于Gamma1.6,画面已经严重发灰了。

也就是说,使用BT1886校准的时候,黑位越高,Gamma值越低,整体对比度越差。
BT1886推荐的白点峰值亮度是100尼特,如果按照120尼特校准,那么画面的整体都会提升,并且越亮的地方提升越多。

排除掉色域、白平衡和环境照度不说,当白点亮度偏离了100尼特标准的时候,所谓的“标准”就失效了,"监视器/显示器"也就失去了作为“参考”的价值。因此,所谓的“参考模式”,应该“锁定”峰值亮度。
在工业流程中,生产端是负责QC(质量控制)的,消费端不需要也没必要为产品质量负责,他们只需要退货就行了。所以,对于BT.709视频,国际上已经给出了制作时的监看标准。并且这些标准可以说是最低要求了,如果你在这最低标准上制作的影片色彩都能打动人心,那么在更宽色域更高亮度的设备上肯定能让人惊艳(当然宽色域的色彩管理是另外一个话题)。
如果你一开始就在不标准的环境中制作影片,那么只能满足你的个人观赏需求,并不能得到最大的适应度。
至于观众,他们几乎可以随意调整屏幕的亮度进行观看,阳光下可能使用1000尼特,卧室熄灯的时候可能只有5尼特。
如果你认为自己是个严谨的709视频创作者,就应该按照ITU-R BT.1886 建议书和ITU-R BT.1886 建议书的规定来进行制作。也应该说服你的客户群体使用这个标准来监看和审片。
如果你的工作环境没法满足要求,那么尽量找一款色彩足够准确并能满足709Gamma2.4的显示器来工作。
在校准显示器的时候,如果黑位亮度大于0.1尼特,我个人是不建议使用BT.1886进行校准的,因为对于0.1尼特的黑,等效的Gamma ≈ 2.22,已经不是2.4了。这也是BT.1886的设计初衷,从显示器的最低亮度出发进行计算,保证暗部的细节能够更多地呈现。如果使用绝对的2.4校准,那么黑位亮度之下的细节将被切除。但是BT.1886是把双刃剑,当黑位过高的时候,暗部被极大抬升,整体Gamma值越低,反差就越小,画面也就失去了参考价值。
据苹果官网资料说“普通 LCD 采用侧光式设计,以一串白光 LED 列于边缘提供照明。Pro Display XDR 则非比寻常,采用平面式背光系统。576 个蓝光 LED 组成一个超亮阵列,并具备白光 LED 难以比拟的光效控制。十二个控制器高速调控每个 LED,让屏幕上亮的地方特别亮,暗的地方特别暗。这一切造就出超凡的对比度,是 XDR 的核心基础。”
那么这个暗的地方到底有多暗呢?我手里没有光度计,现有的Calibrite DISPLAY PLUS HL色度计最低只能测到0.01尼特。再低的读数就是0了。所以没办法准确测出苹果MiniLED屏幕的亮度最低值。
苹果公司给自己的MiniLED屏幕定义的黑是0.0005尼特。
令LB = 0.0005,LW = 100,然后使用GeoGebra软件绘制BT1886曲线(橙色线)。如图所示。

我们放大BT1886曲线,就会看到它是从0.0005开始的,而不是从绝对的0尼特开始。蓝色的Gamma2.4曲线从零开始。
那么此时BT1886曲线的等价Gamma是多少呢?经过测试后发现约为2.38。如图所示。

然后继续放大图像,更准确的Gamma值约为2.3817。

可以看到,即使是把黑位设置成0.0005尼特这样的极低亮度,BT1886的等效Gamma也已经和2.4有差异了。
Apple 提供了一系列 QuickTime 影片测试图案(灰阶和三基色)来评估显示器的校准情况。可以前往 AVFoundation 开发者页面(https://developer.apple.com/av-foundation/)。在“Related Resources”(相关资源)部分中,点按“Color Test Patterns”(颜色测试图案)以下载测试文件。解压后可以看到文件夹内容。如图所示。

例如其中的Luminance Ramps亮度渐变色块文件夹中提供了21个色块。

打开Reference Values.txt文件可以看到每个色块的对应亮度值和色温坐标。如图所示。

我把这些数据整理成表格如下。

使用GeoGebra根据BT1886公式(LB = 0.0005,LW = 100)描出表格中的每个点,发现它们都准确地落BT1886曲线上。可见,苹果的MiniLED屏幕确实是按照BT709-BT1886校准的。
因为最低亮度是0.0005尼特,所以如果放大图像就会发现,相比于绝对的2.4,BT1886曲线还是稍有差异的,前面我们说过,等价Gamma值约为,2.3817。
在此模式下,QuickTime播放器的Gamma=1.961x1.22=2.39242 ≈ 2.4。
可见如果启用苹果显示器的参考模式HDTV Video (BT.709-BT.1886),使用QuickTime播放器、FCPX和Safari都将按照BT709Gamma2.4播放,实现准确监看。
文件夹中还提供了RGB三基色和CMY三间色的影片参考值。可以用来检查色域。

对于 14 英寸和 16 英寸的 MacBook Pro,请确保你的 Mac 使用的是 macOS 14 或更高版本。
对于 Studio Display,请确保你的 Mac 使用的是 macOS 13.3 或更高版本,并且你的显示器使用了 Studio Display 固件更新 16.4。
对于 Pro Display XDR,请确保你的 Mac 使用的是 macOS 10.15.6 或更高版本,并且你的显示器使用了显示器固件 4.2.37。
备注:监视器/显示器校准并非我的专长,文中的推理并不严谨,甚至存在臆测。以上内容和计算难免存在疏漏或错误,欢迎大家批评指正。