색상 공간이 전체 색상 스펙트럼을 사용하지 않는 이유는 '입니까?

sRGB는 1996 년에 HP와 Microsoft에서 개발 한 색 공간입니다. CRT 모니터는 일반적이었고 따라서 sRGB는 이러한 모니터의 특성을 기반으로했습니다.”역사 및 이유에 대한 좋은 기록 여기에서 찾을 수 있습니다 .

색도 좌표와 사용 가능한 색상은 당시 CRT에 사용 된 인광체가 생산할 수있는 것에서 선택되었습니다. 인쇄물도 TFT 또는 CRT 모니터는 전체 가시 광선 스펙트럼을 복제 할 수 있습니다.

모니터를 제어하려는 PC 또는 카메라의 프로그램은 개별 값을 사용합니다. 더 큰 색 공간을 사용하면 서로 다른 색상 사이의 단계가 더 큰 데이터 유형을 사용하지 않는 한 대략적입니다 (예 : 8 비트 Adobe RGB). 반면 더 큰 데이터 유형을 가진 더 큰 색상 공간의 이미지 정보는 더 많은 메모리를 사용하고 더 많은 처리 능력을 필요로합니다 (예 : Adobe RG B 16 비트). 이 디지털 값은 특정 단계에서 아날로그 신호 (일반적으로 전압)로 변환 된 다음 가시적 인 것으로 변환됩니다 (CRT의 경우 : 가속 된 전자에 의해 여기 된 인광 스크린).

디지털 변환을위한 해상도 아날로그 신호에 대한 입력은 비용, 크기 및 기술로 인해 더욱 제한됩니다.

따라서 sRGB를 CRT 모니터에 맞추면 하드웨어 요구 사항을 최소화하면서 색상 간의 좋은 해상도를 얻을 수있었습니다.

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• 정답입니다. (너무 많은 사람들이 CIE 다이어그램을 설명 하느라 바쁩니다!) 저는 ‘ 데이터 유형의 효과를 고려조차하지 않았습니다! 저는 ‘ 왜 CRT가 훨씬 덜 일반적이고 어느 표준도 sRGB를 추월하지 않았는지 …하지만 그 이유를 알고 싶습니다. ‘는 아마도 문제 일 것입니다. ” 물론입니다.하지만 어떤 표준을 사용해야합니까? ”
• @TimPederick, Adobe RGB 넓은 색 영역 디스플레이의 표준입니다. 일반 사용자는 ‘별로 신경 쓰지 않으며 ‘ 추가 비용을 지불하고 싶지 않으므로 ‘ 기술이 변경되었다고 생각하더라도 사실상의 표준을 사용하는 것이 가장 쉽습니다.
• FWIW, Apple ‘의 Wide Gamut iMac은 DCI-P3 .

CIE 1931 색도 다이어그램은 일반 사람의 눈이 볼 수있는 모든 색상을 나타냅니다. 그러나 이러한 색상이 일반 사람의 눈으로 인식 될 수 있다고해서 모든 기술이 일반 눈이 볼 수있는 가능한 모든 색상을 생성 할 수 있다는 의미는 아닙니다. 삼 자극 모델이 인간의 색상 인식의 전체 영역을 생성 할 수는 없지만 다양한 RGB 색상 모델은 대부분의 인간 색상 인식의 매우 넓은 범위를 포함합니다.

게시 한 다이어그램과 실제로 모든 CIE에서이를 인식하십시오. 컴퓨터에있는 다이어그램은 모델 일뿐입니다. sRGB 다이어그램 외부 다이어그램의 실제 색상은 이미지 파일에서 실제로 RGB 값 으로 표시됩니다. 그러나 레이블이 지정된 sRGB 다이어그램의 맨 위에있는 “순수 녹색”은 실제로 sRGB “순수 녹색”이 아닙니다 (즉, [0.0, 1.0, 0.0]의 [R, G, B] 값이 아님).이 다이어그램은 기술의 한계 내에서 CIE 및 sRGB 색 공간에 포함 / 제외되는 내용을 보여주는 모델 일뿐입니다.

특히 sRGB의 경우 CRT 모니터를 수용 할 수 있도록 설계 및 표준화되었습니다. 90 “중반. CRT는 세 가지 다른 인광체 총 (특히 빨간색, 녹색 및 파란색 스펙트럼)에서 빛을 방출하고 결합하여 색상을 생성합니다. 다른 파장의 추가 인광체 총이 없기 때문에 이러한 CRT는 인간이 할 수있는 모든 색상을 방출 할 수 없습니다. 참조하세요.

일반적으로 주황색, 체리 또는 분홍색으로 색상을 설명합니다. 페인트 가게에 가서 견본 견본을 찾으십시오. 겨울철 흰색과 불꽃 붉은 색, 아마도 사탕 사과 색이 보일 것입니다. 이와 같은 이름은 만족스럽게 분류되지 않습니다. 가장 초기이자 아마도 최고의 시스템 중 하나는 Munsell 시스템입니다. Albert H. Munsell이 개발 한 그는 안정된 안료를 사용하여 만든 실제 샘플로 표현할 수있는 모든 색상의 3 차원 입체를 배열했습니다. 최선의 방법이라고 생각합니다.

다음은 CIE 시스템 (국제 조명위원회)이었습니다. 인간 눈의 색상 반응을 매핑하는 실험은 1920 년대 초에 시작되었습니다. 학생들은 빨강, 녹색 및 파랑의 세 가지 밝은 원색이 혼합 된 색상을 일치 시켰습니다. 색각을 담당하는 인간의 눈의 세포는 3 색체로 밝혀졌습니다. 하나는 빨간색, 하나는 녹색, 하나는 파란색으로 착색되었습니다. 이 세 가지 원색을 혼합하여 인간이 볼 수있는 모든 색상을 만들 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.

그러나 과학은 완벽한 필터 나 완벽한 안료를 만들 수 없습니다. 모든 경우에 우리는 마크를 약간 놓칩니다. CIE 시스템은 가상의 원색을 사용합니다. 이것들은 혼합되어 우리가 보는 모든 색상을 만들 수 있습니다. 가상 원색이 사용된다는 사실은 시스템의 가치를 손상시키지 않습니다. 아마도 당신은 완벽한 컬러 필터를 만들고 작업을 다시 할 수있을 것입니다.

CIE 시스템은 세 가지 원색 각각의 양으로 색상을 지정합니다. 이 색상 혼합은 수천 개가 테스트되고 결과가 평균화되었으므로 표준 관찰자를위한 것입니다. 결과 그래프는 채도가 가장 높은 색상의 위치를 나타내는 말굽 모양의 경계입니다. 이것이 스펙트럼 색상입니다. 그래프의 색상 영역은 최신 인쇄 잉크로 얻을 수있는 채도의 한계입니다. 중앙 근처에는 일광 조건을위한 조명 포인트가 있습니다.

Munsell 시스템을 사용하여 인식되는 색상에는 색조, 밝기 및 채도의 3 차원 식별이 있습니다. CIE 시스템은 2 차원입니다. 하단의 직선은 최대 채도의 자홍색과 보라색을 나타냅니다. 이 색상은 스펙트럼이나 무지개에서 발생하지 않습니다. 그들의 색조는 파장으로 표현됩니다. 계속할 수는 있지만 Munsell을 고수해야 할 수도 있습니다.

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• CIE L a b 색상 시스템은 3 차원입니다. 색도 다이어그램은이 조각을 2 차원으로 표현한 것입니다.

모두 RGB 원색을 기반으로 한 색 공간은 삼각형을 설명합니다. CIE 다이어그램은 완벽하게 삼각형이 아니기 때문에 물리적으로 존재할 수없는 가상 색상 을 만들지 않고는 모든 것을 삼각형에 포함시킬 수 없습니다. 특히 어떤 곳에 사용되는 R, G, B 값이 센서 또는 디스플레이는 물리적 색상 내에 있어야합니다. 이는 물리적 장치에만 적용되며 RGB 포인트에 가상 색상을 사용하는 색상 공간이 있지만 수학적 조작만을위한 것입니다.

다른 것들이 있습니다. RGB 포인트에 대한 제약도 있습니다. 첫째, 비용 효율적인 현재 기술로 달성 할 수 있다면 더 좋습니다. sRGB에 대한 포인트는 Rec. 709 는 1990 년 HDTV에서 지원할 범위를 정의했습니다. 둘째, 점을 너무 멀리 간격을두면 표현이 제한 될 때 유사한 색상을 구분하는 데 문제가 발생합니다 (예 : 24 비트까지. 거의 볼 수없는 색상을 표현하는 것보다 일반적인 색상을 잘 표현하는 것이 좋습니다.

3 가지 이상의 기본 색상을 사용하면 삼각형이 아닌 색상 공간을 정의 할 수 있습니다. CIE 공간을 더 많이 포함합니다. Sony는 파란색과 녹색 사이 어딘가에 “Emerald”기본을 포함하는 RGBE 센서 를 생산했지만 한 대의 카메라 를 버리기 전에 사용합니다. 사용하는 필터의 CIE 좌표에 대한 정보를 찾을 수 없었습니다.하지만 여기에서 색 영역을 추측 해 보겠습니다. 다음과 같을 수 있습니다.

당신 3 개의 sRGB 프라이 머리를 시작점으로 사용 했음에도 불구하고 sRGB보다 훨씬 더 넓은 영역을 커버한다는 것을 알 수 있습니다.왜 그렇게되지 않았는지 확실하게 말하기는 어렵지만 우리는 추측 할 수 있습니다. 소프트웨어와 인쇄의 전체 세계가 3 원색 공간에 기반을두고 있기 때문에 색 영역을 이들 중 하나로 압축해야합니다. 변환시 RGBE가 손실됩니다.

모니터 디스플레이의 각 픽셀은 화면에서 수평 및 수직 위치를 갖습니다. 그 위치는 색상 모니터에서 0 %에서 100 % 강도로 변화하는 세 가지 “색상”입니다.

그림 영역의 바깥 쪽 가장자리를 보면 가능한 색상을 볼 수 있습니다. 동일한 시각적 강도 지각이 주어지면 순수한 파장에서 빛을 방출하는 모든 형광체를 사용하여 형성됩니다. 영역 내에는 동일한 시각적 강도 수준에서 인간 눈의 (적색, 청색 및 녹색 발색단) 감지 된 빛의 “100 %”강도가 표시됩니다. 두 개의 순수한 파장 사이에 선을 그리고 첫 번째 색상의 0-100 %와 두 번째 색상의 100 % -0 %에서 강도를 변경한다고 생각해보십시오.

색각이 좋은 사람은 3 가지 다른 “색상”수용체를 가지고 있습니다. 따라서 세 가지 “순수한”파장의 혼합물이 다양한 “색상”을 형성한다고 생각하도록 속일 수 있습니다. 이러한 경우 빛의 강도는 세 가지 색상 각각에 대해 0 %에서 100 % 사이에서 변경됩니다.

이제 내부 삼각형에는 모니터 용으로 선택한 특정 형광체의 “유효 색상”(색상 혼합)을 표시하는 세 점이 있습니다. (인광체는 순수한 파장의 빛을 방출하지 않고 색상의 혼합을 방출합니다.) 따라서 선택한 적색 형광체는 모니터의 “순수한 빨간색”이 “적색”이 될 수있는 방법을 제한합니다. 녹색과 파란색도 마찬가지입니다. 삼선 좌표를 사용하여 100 % 검정력으로 얻을 수있는 색상의 혼합 된 느낌을 얻을 수 있습니다.

삼선 좌표를 얻으려면 먼저 선택한 세 가지 형광체 사이에 기차를 그립니다. 그런 다음 다음에서 수직선을 그립니다. 안쪽 삼각형의 각 정점은 반대쪽으로 향합니다. 삼각형의 정점은 100 % 강도이고 밑면과 선의 교차는 0 % 강도를 형성합니다. 세 개의 정점 모두에 대해 이렇게하면 각 내부 지점에서 3 개의 선이 만나게됩니다. 각 선에 100 개의 분할이있는 경우 그리드에 10,000 개의 점이 있습니다. 또한 각 점의 빨강 / 녹색 / 파란색 강도의 합이 100 %가됩니다.

모퉁이가 삼각형의 “순수한”색 정점에 접근합니다. 삼각형의 측면을 따라 di가 있습니다. 삼각형 외부에서 내부로 교차 할 때 본능 전환. 다른 색상 혼합으로 인해.

mattdm은 픽셀의 전반적인 “파워”도 고려해야한다고 지적했습니다. 세 개의 형광체가 모두 0 % 강도를 가지면 색상이 검은 색이됩니다. 세 가지 색상 강도가 모두 100 %이면 색상이 흰색에 가까워 야합니다. 물론 흰색을 얻으려면 세 가지 형광체를 신중하게 선택해야합니다.

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• 그래서 … 우리가 수행 한 색상은 ‘ 화면이나 그렇다면 프린터는 일반적으로 우리가 생산하는 장비보다 더 높은 강도로 3 가지 원색 중 적어도 하나가 존재하는 색상입니까? 글쎄요, 좀 더 구체적으로 말씀 드리겠습니다. 장비가 CRT 모니터 표준보다 지금 더 낫다는 것을 이해합니다. 제 질문의 본질은-사진 작가가 실제로 사용할 수있는 색 공간에서 우리가 가지고 있지 않은 색상은 ‘ 3 개의 원색 중 적어도 하나가 더 높은 강도 수준에있는 색상입니다. 그 공간이 허용합니까? 그게 정답인가요?

기기 공간과 기기 독립적 인 색상 공간이 있습니다. sRGB는 HP의 여성이 당시 CRT를 표준화하는 공간으로 만든 장치 독립적 인 색 공간입니다. Adobe의 Chris Cox는 Adobe 1998을, Eastman Kodak의 Kevin Spaulding은 RIMM과 ROMM 색 공간을 만들었습니다. ProPhoto RGB로 사용됩니다.이 공간은 실제로 XYZ 다이어그램을 덮지 만 프린터 영역이 볼륨이 가까운 경우에만 포토 그에게 유용합니다. (좋은 광택 용지를 사용하는 대부분의 고급 Epson은 Pro Photo RGB에 가까워집니다)

실제 문제는 이미지의 최종 사용입니다. 위의 색 공간 프로필은 실제 장치가 아닌 장치에 대한 수학적 모델입니다. 이들의 이점은 등거리의 원색을 가지며 이러한 공간에 포함 된 이미지의 변환이 상대적으로 잘 작동한다는 것입니다.

기기 공간이 아니고 기기 영역에 포함 된 노이즈를 포함하지 않는 색상 공간이 있습니다. 이는 컴퓨터 또는 프린터의 모니터와 같은 실제 장치 공간으로의 변환을 제공하며 장치마다 예측 가능하고 더 정확합니다. 따라서 컨테이너 공간은 품질을 추구하는 방법입니다.

이제 “모든 색상을 포함하지 않는 이유는 무엇입니까?”ProPhoto RGB를 사용하면 할 수 있습니다.하지만 RGB 값 (0-255)이 sRGB (인터넷의 색 공간)보다 상당히 큰 Lab 값에 할당되어 이미지가 제대로 보이지 않습니다. ProPhoto RGB 파일을 웹에 게시하는 경우 실제로 우리가 원하는 것처럼 보여야하는 이미지는 출력 참조 공간으로 변환해야합니다. 인터넷에서 브라우저에서 발생하는 고급 모니터가있는 경우 컴퓨터에 새 실험실 공간에 색상을 렌더링하는 알려진 모니터 프로필이 있기 때문에 발생합니다.

부분적으로 데이터 인코딩의 효율성 (비트 / 정밀도 낭비 아님), 부분적인 역사적 이유 및 몇 가지 실용적인 고려 사항과 관련이 있습니다.

가 수행하는 몇 가지 색 공간이 있습니다. 는 모든 “보이는”색상을 다루지 만 일반적으로 이미지 / 동영상에 사용하지는 않습니다. 예를 들어 질문의 해당 차트는 CIE 1931 XYZ 공간의 색상을 보여줍니다. CIE XYZ 공간은 인간이 볼 수있는 모든 색상을 덮는 색상 공간입니다 (심리 모델에 따라).

그러나 CIE XYZ는 그렇지 않습니다. 일반적으로 이미지 나 동영상에서 실제로 색상 데이터 를 나타내는 데 사용되는 색상 공간입니다. RGB 공간으로 다시 변환하는 것은 상대적으로 복잡합니다. 대부분의 모니터가 생성하거나 센서가 볼 수있는 색상 범위를 벗어난 공간에서 많은 정밀도를 낭비합니다. 심지어 사람이 볼 수있는 공간 밖에있는 색상도 마찬가지입니다. RGB 공간에서 간단하게 계산할 수있는 수학적 연산은 CIE XYZ와 같은 경우 매우 복잡 할 것이며 모든 실용성에서 어쨌든 중간 변환이 필요합니다.

RGB 색상 공간은 특정 연산을 훨씬 쉽게 만듭니다. 모니터와 화면은 기본적으로 RGB 색상 공간을 사용합니다. 출력 매체가 본질적으로 RGB 기반이기 때문에 RGB 색상 공간을 사용하는 경우 처음에는 출력 매체가 수행 할 수있는 빨강, 녹색 및 파랑 원색과 동일하거나 거의 일치하는 색상 공간을 사용하는 것이 합리적입니다. 과거에는, 컬러 모니터는 유사한 빨강, 녹색 및 파랑 원색을 생성하는 인광체를 사용하여 “표준”색 공간이 있기 때문에 RGB 공간을 확보했습니다. 모니터가 모두 같지는 않지만 점차 증가하고 있으므로 장치 독립적 인 색 공간을 개발하는 것이 좋습니다. sRGB는 가장 일반적인 장치 독립 공간이며 CRT 모니터 시대의 일반적인 빨강, 녹색 및 파랑 원색과 거의 일치합니다. sRGB는 모니터, TV (디지털 비디오에 사용되는 rec 601 및 rec 709, 거의 대부분)의 사실상 표준이되었습니다. 재생산), 이제는 웹과 운영 체제가 일반적입니다.

그래서 sRGB의 인기는 이러한 모든 영역에서 확고한 자리를 차지하고 있다는 것입니다. 색 공간에 관한 한, 그리고 RGB 공간이가는 한 매우 제한적이므로 Adobe RGB, ProPhoto 및 확장 된 색 영역을 가진 다른 RGB 공간을 얻을 수 있습니다. 인코딩의 효율성이 조금 떨어집니다. , 경우에 따라 채널당 8 비트 이상의 사용이 필요하지만 새로운 모니터 및 디스플레이 기술이 수행 할 수있는 더 넓은 영역을 포함하고 입력 및 출력 색상 공간이 가능한 “작동 색상 공간”에 대한 요구를 해결합니다. 장치에 따라 다르므로 영역이 매우 넓은 중간 공간을 사용하여 손실을 최소화하면서 변환 할 수 있습니다. ProPhoto RGB는 “충분히 넓기”때문에 “작동”색상 공간으로 자주 사용됩니다. 실제로 상상할 수있는 거의 모든 장치 색 공간을 초과하고, 일부 슈퍼 짙은 녹색과 보라색을 제외하고 (CIE 1931에 따라) 거의 모든 가시적 색상을 덮을 수 있습니다 (다시 말하지만, 이들은 모니터 또는 다른 장치가 표시 할 수있는 것보다 훨씬 멀습니다. ),하지만 결과적으로 상당히 인코딩하기에 비효율적이며 많은 좌표가 가시적 색상 범위를 벗어나기 때문에 활용되지 않습니다. 흥미롭게도 원색 (예 : 빨강, 녹색 및 파랑)은 “가상”입니다. 원색은 불가능한 색상이기 때문에 ProPhoto RGB의 원색으로 이미 터 또는 센서를 생성하는 것은 불가능합니다. 색상을 전송하는 방법으로 수학적으로 만 존재합니다. 다른 공간으로 또는 다른 공간에서.

작은 색 공간은 다음을위한 것입니다.

• 제한 이미지 전송. 더 작은 색 공간을 사용하면 두 가지 모두에 대해 동일한 색 농도를 고려할 때 거대한 전체 색 공간에 비해 색 정확도가 향상됩니다
• 사전 렌더링 된 이미지, 전송 전에 변환을 적용하지 않는 대상 하드웨어에서 볼 준비가 됨