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RGB 색 공간

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색도 삼각형으로 정의된 일부 RGB 색 공간을 보여주는 1931 CIE 색도도

RGB 색 공간(RGB color spaces)은 가산 색도 색 공간의 한 종류로[1] RGB를 사용하여 절대 색 공간 정의의 일부를 지정한다.[2]

RGB 색 공간은 일반적으로 RGB의 매핑을 인간이 인지할 수 있는 색으로 설명하지만, 일부 RGB 색 공간은 가상의(현실 세계가 아닌) 원색을 사용하므로 직접 표시할 수 없다.

모든 색 공간과 마찬가지로, 이 범주의 사양은 RGB를 사용하여 공간을 설명하지만, 픽셀 색상 값을 신호하는 데 이 모델을 사용하는 것이 필수는 아니다. NTSC, PAL, Rec. 709, Rec. 2020과 같은 방송 TV 색 공간은 RGB에서 YCbCr로의 변환을 추가적으로 설명하며, 이것이 일반적으로 전송을 위해 신호되는 방식이다. 그러나 이미지는 RGB 또는 YCbCr로 저장될 수 있다. 이는 선택된 색 공간이나 신호된 색상이 적절한 색 모델로 설명될 수 있으므로 단일 용어 "RGB 색 공간"을 사용하는 것이 오해의 소지가 있음을 보여준다. 그러나 단일 용어는 RGB로 신호된 저장이 의도된 용도인 사양에서 볼 수 있다.

정의

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RGB 큐브

정상적인 사람의 눈에는 세 가지 유형의 색상에 민감한 원추세포가 있다. 각 세포는 장파장, 중파장, 단파장 중 하나의 파장에 반응하며, 이를 일반적으로 빨강, 초록, 파랑으로 분류한다. 이러한 원추세포의 반응을 종합적으로 삼자극값이라고 하며, 이 반응들의 조합은 색 지각의 심리적 효과로 처리된다.

색 공간 정의에서 RGB는 실제 색상에 매핑하기 위해 RGB 모델을 기반으로 하는 원색(및 종종 백색점)을 사용한다. 빛의 가산성에 대한 그라스만 법칙을 적용하면, 생성될 수 있는 색상 범위는 원색을 꼭짓점으로 사용하여 정의된 색도도 상의 삼각형 내에 포함된 색상이다.[3]

원색은 일반적으로 xyY 색도 좌표에 매핑되지만, UCS 색도도의 uʹ,vʹ 좌표가 사용될 수도 있다. xyY와 uʹ,vʹ는 모두 CIE 2° 표준 관찰자에게 보이는 인간 인지 색상의 전체 색역을 포괄하는 XYZ로도 알려진 장치 독립적 공간인 CIE 1931 색 공간에서 파생된다.

응용 분야

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 색 공간 목록 문서를 참고하십시오.
RGB 공간의 100만 색상, 전체 크기 이미지에서 볼 수 있음

RGB 색 공간은 컴퓨터 모니터 및 컬러 텔레비전과 같은 색상의 전자적 디스플레이를 설명하는 데 매우 적합하다. 이러한 장치는 종종 음극선관 (CRT)에 의해 여기되는 빨간색, 녹색, 파란색 인광 물질 배열 또는 백라이트에 의해 조명되는 빨간색, 녹색, 파란색 LCD 배열을 사용하여 색상을 재현하므로, RGB 원색을 가진 가산 색 모델로 자연스럽게 설명된다.

RGB 색 공간의 초기 예시는 1953년 북미 전역에 NTSC 컬러 텔레비전 표준이 채택되면서 나타났고, 이어서 나머지 세계를 포괄하는 PAL 및 SÉCAM이 뒤따랐다. 이러한 초기 RGB 공간은 당시 사용되던 CRT의 인광 물질과 전자 빔의 감마에 의해 부분적으로 정의되었다. 이러한 색 공간은 가산 빨강, 녹색, 파랑 원색을 사용하여 의도된 색상을 재현했지만, 방송 신호 자체는 RGB 구성 요소에서 YIQ와 같은 복합 신호로 인코딩되었고, 수신기에서 디스플레이를 위해 RGB 신호로 다시 디코딩되었다.

HDTV는 BT.709 색 공간을 사용하며, 이는 나중에 SRGB로 컴퓨터 모니터용으로 재활용되었다. 둘 다 동일한 색상 원색과 백색점을 사용하지만, HDTV는 어두운 거실용으로, sRGB는 더 밝은 사무실 환경용으로 의도되었으므로 다른 전송 함수를 사용한다. 이 공간들의 색역은 제한적이며, CIE 1931 색역의 35.9%만을 커버한다.[4] 이는 제한된 비트 깊이를 사용하여 컬러 밴딩을 유발하지 않으면서 전송 대역폭을 줄이지만, 다른 색 공간에서 사용 가능한 깊은 채도 색상을 인코딩하는 것도 방지한다. 어도비 RGB 및 프로포토와 같이 이미지 전송이 아닌 생성을 위한 일부 RGB 색 공간은 이 문제를 해결하기 위해 확장된 색역으로 설계되었지만, 이것이 더 큰 공간이 "더 많은 색상"을 갖는다는 것을 의미하지는 않는다. 색상의 수량은 비트 깊이와 관련이 있으며 색역의 크기나 모양과는 관련이 없다. 낮은 비트 깊이를 가진 큰 공간은 색역 밀도에 해로울 수 있으며 높은 오류를 초래할 수 있다.

UHD-TV용 Rec. 2020과 같은 최신 색 공간은 CIE 1931 공간의 63.3%를 커버하는 매우 넓은 색역을 정의한다.[5] 이 표준은 현재 LCD 기술로는 실현할 수 없으며, 퀀텀닷[6] 또는 OLED[7] 기반 장치와 같은 대체 아키텍처가 현재 개발 중이다.

RGB 모델을 사용하는 색 공간 사양

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색 공간 참조 표준 기본 색상 모델 연도 백색점 색상 원색 디스플레이 감마 전송 함수 매개변수
빨강 초록 파랑 γ α β δ βδ
xʀ yʀ xɢ yɢ xʙ yʙ EOTF a + 1 K0/φ = Et φ K0
NTSC-J NTSC (M) 기반 Y′IQ, YCbCr 1987 D93 0.63 0.34 0.31 0.595 0.155 0.07 곡선
NTSC, MUSE SMPTE RP 145 (C), 170M, 240M Y′IQ, YPbPr, YCbCr 1987 D65 ⁠20/9⁠ 1.1115 0.0057 4 0.0228
Apple RGB (Apple Computer) RGB 0.625 0.28 1.8
PAL / SÉCAM EBU 3213-E, BT.470/601 (B/G) Y′UV, YDbDr, YCbCr 1970 0.64 0.33 0.29 0.60 0.15 0.06 곡선 ⁠14/5⁠
SRGB IEC 61966-2-1 RGB 1996, 1999 0.30 2.2 ⁠12/5⁠ 1.055 0.0031308 12.92 0.04045
ScRGB IEC 61966-2-2 2003
HDTV ITU-R BT.709 YCbCr 1999 곡선 ⁠20/9⁠ 1.099 0.004 4.5 0.018
어도비 RGB (Adobe) RGB 1998 0.21 0.71 2.2 ⁠563/256⁠
M.A.C. ITU-R BO.650-2[8] YPbPr 1985 0.67 0.14 0.08 2.8
NTSC-FCC ITU-R BT.470/601 (M) Y′IQ, YCbCr 1953 C 2.2[9] ⁠11/5⁠
PAL-M ITU-R BT.470-6[10] Y′UV, YCbCr 1972
eciRGB ISO 22028-4 2008, 2012 D50 1.8 3 1.16 0.008856 9.033 0.08
DCI-P3 SMPTE RP 431-2 YCbCr 2011 6300K 0.68 0.32 0.265 0.69 0.15 0.06 2.6 ⁠13/5⁠
디스플레이 P3 SMPTE EG 432-1 RGB 2010 D65 ~2.2 ⁠12/5⁠ 1.055 0.0031308 12.92 0.04045
UHDTV ITU-R BT.2020, BT.2100 YCbCr 2012, 2016 0.708 0.292 0.170 0.797 0.131 0.046 곡선 1.0993 0.018054 4.5 0.081243
와이드 색역 (Adobe) RGB D50 0.7347 0.2653 0.1152 0.8264 0.1566 0.0177 2.2 ⁠563/256⁠
RIMM ISO 22028-3 2006, 2012 0.7347 0.2653 0.1596 0.8404 0.0366 0.0001 2.222 ⁠20/9⁠ 1.099 0.0018 5.5 0.099
프로포토 (ROMM) ISO 22028-2 2006, 2013 0.734699 0.265301 0.159597 0.840403 0.036598 000105 1.8 ⁠9/5⁠ 1 0.001953125 16 0.031248
CIE RGB CIE 1931 색 공간 1931 E 0.73474284 0.26525716 0.27377903 0.7174777 0.16655563 0.00891073
CIE XYZ 1 0 0 1 0 0 1

CIE 1931 색 공간 표준은 단색 원색을 가진 CIE RGB 공간과 기능적으로 선형 RGB 색 공간과 유사하지만 원색이 물리적으로 실현 불가능하여 빨강, 초록, 파랑으로 설명되지 않는 CIE XYZ 색 공간을 모두 정의한다.

M.A.C.는 MacOS와 구별한다. 여기서 M.A.C.는 다중화 아날로그 구성 요소를 의미한다.

같이 보기

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각주

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  1. ↑ “colorimetric colour space (definition)”. France: International Commission on Illumination (CIE). 2023년 10월 8일에 확인함. 
  2. ↑ Pascale, Danny. “A Review of RGB color spaces...from xyY to R'G'B'” (PDF). 2021년 10월 20일에 확인함. 
  3. ↑ Hunt, R. W. G (2004). 《The Reproduction of Colour (6th ed.)》. Chichester UK: Wiley–IS&T Series in Imaging Science and Technology. ISBN 0-470-02425-9. 
  4. ↑ Yamashita, Takayuki; Nishida, Yukihiro; Emoto, Masaki; Ohmura, Kohei; Masaoka, Kenichiro; Masuda, Hiroyasu; Sugawara, Masayuki. “Super Hi-Vision as Next-Generation Television and Its Video Parameters”. 《Information Display》. 2018년 2월 10일에 원본 문서에서 보존된 문서. 
  5. ↑ Baker, Simon (2014년 2월 19일). “The Pointer's Gamut - The Coverage of Real Surface Colors by RGB Color Spaces and Wide Gamut Displays” (영어). 《TFTCentral》. 2023년 1월 13일에 확인함. 
  6. ↑ Chen, Haiwei; He, Juan; Wu, Shin-Tson (September 2017). 《Recent Advances on Quantum-Dot-Enhanced Liquid-Crystal Displays》. 《IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics》 23. 1–11쪽. Bibcode:2017IJSTQ..2349466C. doi:10.1109/JSTQE.2017.2649466. S2CID 1400159. 
  7. ↑ Huang, Yuge; Hsiang, En-Lin; Deng, Ming-Yang; Wu, Shin-Tson (2020년 6월 18일). 《Mini-LED, Micro-LED and OLED displays: present status and future perspectives》 (영어). 《Light: Science & Applications》 9. 105쪽. Bibcode:2020LSA.....9..105H. doi:10.1038/s41377-020-0341-9. PMC 7303200. PMID 32577221. S2CID 235470310. 
  8. ↑ “RECOMMENDATION ITU-R BO.650-2 *,** | Standards for conventional television systems for satellite broadcasting in the channels defined by Appendix 30 of the Radio Regulations” (PDF). 
  9. ↑ 47 CFR § 73.682 (20) (iv)
  10. ↑ “Recommendation ITU-R BT.470-6 | Conventional Television Systems” (PDF). 

외부 링크

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