深入讨论 Spectra 6 的显色技术

E Ink Spectra™ 6（E6）的显色能力到底是什么样的？

元太科技E Ink在官方网站上宣称，E6有六种基础色彩（黑白红黄蓝绿）， 可以提供Vivid Full Color。 但是，在许多厂家的宣传中，将E6的显色能力，宣传为65000色，甚至有些厂家宣布，可以做到数百万色。 这样的说法真的靠谱吗？我是不认可的。

E6的色域，有限且离散

E Ink Spectra 6 基于六色粒子系统构建：黑、白、红、黄、蓝、绿。

有限

许多宣传中，会使用后期提高屏幕显示的色彩，甚至直接PS一张图片到相框上的方式。

实际上，E6作为反射式的显示技术，远远达不到LCD/OLED（本文区分LCD/LED/OLED等技术，会全部以LCD代称）上所观看图片的鲜艳程度。作为从业者，我认为大家应该正视这样的问题，而不是试图掩盖。

在Lab色彩空间中，我们将所有色彩投影到ab平面上，可以看到，E6的几个色彩值（蓝色连线圆点），相比sRGB色彩空间，是比较有限的。但是它和CMYK的差别就没有那么大了。

我们可以看一下实际的效果对比 左：喷墨打印机；中：InkJoy with E6；右：高清相纸

离散

LCD的每个像素可以视为RGB 三个子像素，每个颜色通道都有8-10bit的色深，也就是每个像素点拥有：256256256=16777216种颜色。打印机的每个打印点（也可以视为像素），都可以有CMYK4个（或者更多）通道，使用不同大小的墨滴进行叠加。而E6， 每个像素只能显示六种基础颜色中的一种。

因此，如果按照LCD或者打印机的颜色能力来计算，E6只有6种颜色！

抖动能增加颜色吗？

使用半色调调制算法，可以使用比较少的颜色，去模拟更多的色彩。在LCD显示中，这是常见的一种操作。比如，通过时间抖动将8bit生成10bit。于是在一些宣传中，色彩就从1670万色，变成了10亿色。

那么，E6通过抖动，实现了多少颜色呢？如果以模拟的色彩为目标，那同样可以宣称是1670万色。但是这是完全没有意义的。 如果是这样的话，那么所有单色调的墨水屏都可以宣称自己拥有过256级灰阶甚至更高级的灰阶了。

65000色是怎么来的？

我在E Ink的官网上，没有找到65000色的来源，我也就此询问了E Ink的人员，同样没有得到答案。

在2022年E Ink的一篇文章中(https://spectrum.ieee.org/how-e-ink-developed-full-color-epaper)指出ACeP: By stopping the particles at different levels, we can use these particles to create up to 50,000 colors. （感谢APOV提供的线索）

实际上这样的每种粒子都能停在不同的层级，进而呈现不同灰度的电子墨水技术并没有量产。或许是因为E6同样有4种粒子，人们错误的认为它每种粒子同样支持16级灰阶，并且可以四种粒子充分混合，于是 161616*16=65536

关于数百万色，我最早见于三星的一篇报道

三星使用了有序抖动的方式，对色彩进行模拟。这种方法首选需要对于目标色彩，赋予每个基础颜色一个权重0~1。那么每个颜色的权重，就是在一定像素点中出现这个颜色的概率。然后通过蓝噪声等有序抖动的方式生成抖动图像，尽可能还原颜色。

根据三星的宣传，可以获得可以获得250w种颜色。那么就是需要至少176种概率级别的组合才可以表示一个范围。因此至少1414=196个像素的范围，才可以独立表示一种颜色。以此类推，如果我们使用2020=400个像素的范围，这样概率出现的级别就可更多，通过组合就能够轻松获得上亿种色彩了。

## 在本系列的下一部分，我们将探讨这些限制如何影响真实图像的渲染，以及可以使用哪些技术来解决这些问题。