Hiểu đúng về độ chuẩn màu trên màn hình điện thoại (phần III)

Và cuối cùng thì khả năng hiển thị đúng màu đã dần được mang tới thị trường điện thoại thông minh.

Hiểu đúng về độ chuẩn màu trên màn hình điện thoại (phần I)

Hiểu đúng về độ chuẩn màu trên màn hình điện thoại (phần II)

Có thể bạn đang tự hỏi về việc tại sao tôi lại khẳng định như trên. Sau cùng thì chẳng phải chúng ta đã có cả tá mẫu điện thoại và tablet cho gam màu rộng, màu sắc rực rỡ và độ tương phản ấn tượng hay sao? Đúng vậy, nhưng như những gì mà chúng ta đã cùng nhau kết luận ở phần trước của bài viết này, màu sắc rực rỡ và gam màu hiển thị rộng đôi khi lại không phải là sự chính xác mà chúng ta cần. Và cho dù bản thân màn hình đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ nhưng nó vẫn chỉ là một phần trong cả một hệ thống được quy định để mang lại màu sắc chính xác. Phần còn lại của hệ thống mà tôi muốn ám chỉ tới chính là bản thân hệ điều hành.

May mắn là điều tôi vừa nói đã nhận được sự thay đổi lớn kể từ khi Google ra mắt Android 8.0 Oreo. Tích hợp trong phiên bản hệ điều hành này chính là khả năng quản lí màu sắc, góp phần giải quyết vấn đề mà tất cả các phiên bản trước đó không thể hoàn thành. Trình quản lí màu sắc chính là mảnh ghép lớn trong bài toán hiển thị chính xác màu sắc. Chức năng này từ lâu đã trở thành một phần tiêu chuẩn trên các hệ điều hành dành cho dòng máy PC và các ứng dụng, nhưng dù đã trải qua một quá trình dài thì nó vẫn không phải là thứ được người ta dành quá nhiều sự quan tâm trên các mẫu điện thoại thông minh. Và với nhu cầu ngày càng tăng về giải trí trên các thiết bị di động và yêu cầu về khả năng hiển thị thì những nâng cấp về màn hình và sự xuất hiện về tính năng quản lí màu sắc trên Android Oreo chính là chìa khóa để đáp ứng nhu cầu đó.

Nhìn lại quãng thời gian cách đây một vài thập kỉ, cái ngày mà cụm từ "màn hình điện tử" chỉ dùng để ám chỉ loại màn hình CRT hiện thời, việc tạo ra màu sắc tương đối chính xác thực sự là một điều khá dễ dàng. Tất cả các mẫu màn hình CRT màu thời đó đều mang nhiều đặc điểm chung, chính bởi vậy những tiêu chuẩn dành cho nguồn phát hình ảnh có màu duy nhất chỉ cần tập chung vào đáp ứng những đặc điểm của màn hình CRT. Điều này sẽ mang lại khả năng hiển thị màu chính xác đơn giản là vì toàn bộ hệ thống, từ đầu tới cuối, đều được thiết lập nên từ một khung phần cứng đã biết. Điều này tiếp diễn cho tới khi chúng ta quay lưng lại với màn hình CRT truyền thống. Lúc này, khi mà số lượng thiết bị đầu ra bùng nổ, nhiều tiêu chuẩn cho nguồn hình ảnh, bao gồm cả TV, nhiếp ảnh kĩ thuật số hay đồ họa máy tính vẫn khá giống nhau và bán sát theo công nghệ CRT cũ. Những hình ảnh trên không còn chỉ được xem trên các màn hình CRT nữa, mà dần xuất hiện trên các mẫu màn hình LCD với đủ loại mẫu mã khác nhau, còn cả các dòng màn hình plasma,… và tất nhiên đây cũng là lúc sự sai khác về màu sắc giữa hai mẫu màn hình khác nhau xảy ra.

Giải pháp cho hiện trạng này chính là Hồ sơ màu (Color profile), cùng với đó là phần mềm quản lí màu sắc. Đơn giản mà nói thì, một hồ sơ màu chính là một mô tả đã được chuẩn hóa về cách thức một màn hình, một thiết bị đầu ra cho trước hiển thị màu sắc. Nó nhận vào giá trị của R, G và B rồi cho ra màu sắc trên hệ không gian X, Y và Z. Trong một hình ảnh, chúng ta có thể báo trước về bộ màu được sử dụng khi tạo ra hình ảnh này, ở đây tôi lấy ví dụ là bộ sRGB chẳng hạn. Sau khi có được thông tin trên cùng với hồ sơ màu của màn hình mà hình ảnh này sắp được hiển thị, thì việc đưa ra màu sắc chính xác nhất có thể trên màn hình hiển thị cuối chính là trách nhiệm của hệ thống quản lí màu sắc.

Dưới đây là một ví dụ. Giả sử chúng ta có một màn hình hiển thị được gam màu khá rộng dưới đây, còn gam còn lại là gam màu tạo từ ba màu cơ bản (Đỏ, Lục và Lam) và được thể hiện trong biểu đồ bên dưới.

Màn hình này chắc chắn có thể hiển thị toàn bộ màu sắc trong gam màu sRGB nhưng điều này không làm cho nó trở thành một màn hình sRGB tốt. Trên thực tế, nếu chúng ta thử cho màn hình này hiển thị một bức hình được tạo ra với hệ màu sRGB, và trong hình ảnh đó có một vài pixel được mã hóa là (255,0,0) – tương đương với màu đỏ, lúc này hiển nhiên rằng màn hình sẽ không thể hiển thị màu đỏ giống với màu chúng ta mong muốn. Màu trên màn hình sẽ là màu đỏ cơ bản của màn hình chứ không phải là màu đỏ cơ bản được quy định theo tiểu chuẩn sRGB.

Và nhiệm vụ của hệ thống quản lí màu sắc (CMS) chính là sửa chữa những sai sót giữa hình ảnh gốc và màn hình hiển thị. Ta tạm mặc định rằng lúc này CMS đã có cả thông tin về màn hình và thông tin về hồ sơ màu của hình ảnh, nó sẽ "hiểu" được rằng hình ảnh trên được tạo ra trên những đặc tính của bộ màu sRGB, nó cũng "hiểu" được sự khác biệt của màn hình với những đặc tính ấy. Nhờ vào những thông tin này, nó có thể sửa giá trị RGB trong hình ảnh để nó có thể trở về vị trí màu chính xác (hoặc là kéo chúng lại gần nhất có thể). Lúc này pixel (255,0,0) có thể được tái mã hóa thành (234,25,13) chẳng hạn, thêm vào đó một chút lam và lục để có thể kéo màu đỏ trở về đặc điểm kĩ thuật của bộ màu sRGB. Đồng thời, những màu sắc nằm trong hình ảnh trên cũng có thể sẽ được tinh chỉnh để có thể chạm tới được màu sắc và độ sáng như mong đợi.

Quá trình này có tác dụng ngay cả khi màu sắc chỉ định ban đầu nằm ngoài khả năng hiển thị của màn hình. Ví dụ, nếu gam màu tái tạo được của màn hình nhỏ hơn bộ màu sRGB, việc tạo ra màu sắc chuẩn 100% là hoàn toàn không thể. Nhưng một CMS tốt vẫn sẽ chỉnh sửa dữ liệu màu sắc của hình ảnh để có thể đem tới hình ảnh hiển thị nhìn tương đương nhất với hình ảnh nguồn. Nó sẽ chỉnh sửa về sắc độ, độ sáng và nhiều yếu tố khác của nguồn hình ảnh cho trước để có thể hiển thị kết quả gần đúng nhất có thể. Nhiều hệ thống tinh vi còn hoạt động dựa vào những hiểu biết của chúng ta về các phản hồi của hệ thống thị giác.

Cả hệ thống hoàn chỉnh này hoạt động hoàn toàn dựa vào hồ sơ thông tin về cả hình ảnh dự kiến (không gian màu dự định ban đầu của nguồn hình ảnh là gì) và khả năng hiển thị của màn hình (cách mà màn hình phiên dịch một chuỗi thông tin đầu vào để xuất ra hình ảnh). Đối với hình ảnh thì việc này thường khá đơn giản. Việc tạo ra hình ảnh, bằng một thiết bị cụ thể như máy ảnh, thường bắt đầu với bước xác định bộ màu tiêu chuẩn muốn hướng tới, những lựa chọn này bao gồm sRGB, Rec. 709 hoặc DCI. Ngay cả khi hình ảnh không có hồ sơ rõ ràng về màu sắc, chúng ta cũng hoàn toàn có thể đưa ra dự đoán về bộ màu mà bức ảnh sử dụng thông qua việc xác định nguồn gốc của tấm hình đó. Ví dụ, trong nhiếp ảnh kĩ thuật số phục vụ mục đích cá nhân, sRGB sẽ là bộ màu được sử dụng gần như trong 100% trường hợp.

Ngày nay, trên thị thường đang tràn ngập các mẫu màn hình hiển thị khác nhau. Dẫu vậy, việc lựa chọn một màn hình hiển thị tốt trên điện thoại thông minh vẫn còn phải phụ thuộc vào nhà sản xuất và hồ sơ màu được nhúng sẵn theo thiết bị đó. Đây đôi khi không phải là điều mà nhà sản xuất nào cũng làm, lúc này chúng ta cần thực hiện một bước đó là "cân chỉnh màn hình". Việc cân chỉnh màn hình không phải là điều chỉnh hay cân chỉnh hiệu năng của màn hình mà đó là một quá trình mà đa phần cho kết quả là tạo ra một hồ sơ màu mới để có thể miêu tả chính xác màn hình hiển thị đó với hệ thống quản lí màu sắc.;

Tuy nhiên, ngay cả khi có một hệ thống quản lí màu sắc và được cài đặt đầy đủ những hồ sơ màu cần thiết cũng không có nghĩa là bất kì màu sắc nào bạn thấy sẽ được hiển thị chính xác tới hoàn hảo. Vẫn còn nhiều khía cạnh khác nhau tùy thuộc vào sở thích của người dùng về tính phức tạp của quản lí màu sắc, và trong sự biến tấu đa dạng về cách thức giải quyết vấn đề phát sinh. Ví dụ, nếu màu sắc cho trước nằm ngoài gam màu tái tạo được của màn hình, chúng ta chỉ cần kéo những màu này về màu sắc tương tự gần nhất trong khoảng màu tái tạo được. Chúng ta cũng có thể thu nhỏ toàn bộ không gian màu của nguồn ảnh sao cho nó có thể nằm trọn trong không gian màu tái tạo được. Với cả hai cách trên, chúng ta đánh đổi một phần chính xác cho sự dễ áp dụng, thuận tiện hoặc đơn giản là thu được một bức ảnh nhìn ổn nhất. Nhưng để thực hiện tác vụ này thì chúng ta cần bao nhiêu tài nguyên? Những kĩ thuật quản lí màu sắc tối ưu nhất sẽ đòi hỏi không gian bộ nhớ hoặc sức mạnh xử lý vượt qua mức độ mà chúng ta sẵn sàng cho phép. Đối chiếu cả về sức mạng xử lý và không gian bộ nhớ hạn hẹp trên các thiết bị di động thì điều này đặc biệt chính xác. Chính bởi vậy, trong hầu hết trường hợp, chấp nhận hi sinh chính là một trong những điều cần thiết để mang tới một giải pháp khả thi.

Những gì mà Google mang tới cho chúng ta qua phiên bản Android Oreo không phải là một giải pháp hoàn hảo và đó còn là một chặng đường dài để trở nên hoàn hảo. Bởi vì một lí do: chức năng quản lí màu sắc không phải lúc nào cũng được kích hoạt trên tất cả ứng dụng.

Các nhà phát triển ứng dụng hoàn toàn có quyền lựa chọn giữa việc cho phép và không cho phép hệ thống quản lí màu sắc của Oreo chính sửa dữ liệu hình ảnh. Không những vậy, một vài ứng dụng ra mắt từ trước phiên bản Android này có thể đã tự điều chỉnh màu sắc do ước đoán rằng nó có thể được sử dụng trên những thiết bị có gam màu cao, độ chính xác thấp. Việc sử dụng trình quản lí màu sắc đòi hỏi nhà phát triển phải am hiểu về màu sắc và cách thức hoạt động của những hệ thống trên.

Những gì chúng ta đạt được ở hiện tại mới chỉ là những bước khởi đầu. Đi cùng với sự phát triển về khả năng của màn hình, sức mạnh sử lý, bộ nhớ và các tùy chọn cân chỉnh màu sắc, việc quản lí màu sắc cũng sẽ tiếp tục phát triển và dần trở nên tinh vi hơn. Bằng việc mang tới khả năng quản lí màu sắc cho Android Oreo, Google đã tiến một bước lớn trên con đường mà họ cần phải đi.

Và dù nhìn từ dưới góc độ nào đi chăng nữa, đây chính là điều mà tất cả mọi người nên cảm ơn Google.

Đây là bài viết cuối cùng trong chuỗi bài viết gốc đăng tải trên trang Android Authority do Vnreview chuyển ngữ. Cảm ơn bạn đọc đã quan tâm theo dõi.

Trung Nguyễn