색공간
Color space
색 공간은 색상의 특정 구성입니다.다양한 물리 디바이스에서 지원되는 컬러 프로파일링과 조합하여 재현 가능한 색상 표현을 지원합니다.이러한 표현은 아날로그 표현이든 디지털 표현이든 상관없습니다.색공간은 물리적으로 실현된 색상이 대응하는 할당색명(예를 들어 팬톤 컬렉션의 이산번호 포함)을 가진 물리색 스와치 세트에 할당되거나 수학적 엄밀성(NCS 시스템, Adobe RGB 및 sRGB 등)으로 구성되는 등 임의적일 수 있습니다."컬러 스페이스"는 특정 디바이스 또는 디지털 파일의 컬러 기능을 이해하는 데 유용한 개념적 도구입니다.다른 디바이스에서 색을 재현하려고 할 때 색 공간은 그림자/고도의 디테일과 색채도를 유지할 수 있는지 여부와 어느 한 쪽의 색채도가 어느 정도 저하되는지를 나타낼 수 있습니다.
"색상 모델"은 색상이 숫자의 튜플(예를 들어 RGB의 3배 또는 CMYK의 4배)로 표현되는 방법을 설명하는 추상적인 수학 모델입니다.그러나 절대 색 공간에 대한 매핑 함수가 없는 색 모델은 전 세계적으로 알려진 색 체계와 관련이 없는 임의의 색 시스템입니다.해석.색 모델과 기준 색 공간 사이에 특정 매핑 함수를 추가하면 참조 색 공간 내에 "풋프린트"라고 하는 명확한 "풋프린트"가 확립되며, 이는 특정 색 모델에 대해 색 공간을 정의합니다.예를 들어 Adobe RGB와 sRGB는 RGB 색상 모델에 기초한 두 가지 절대 색상 공간입니다.색공간을 정의할 때 일반적인 기준기준은 CIELAB 또는 CIEXYZ 색공간입니다.이 색공간은 보통 사람이 볼 수 있는 모든 색을 포함하도록 특별히 설계되어 있습니다.
"색 공간"은 색상 모델과 매핑 기능의 특정 조합을 식별하기 때문에 이 단어는 색상 모델을 식별하기 위해 비공식적으로 사용되는 경우가 많습니다.그러나 색 공간을 식별하면 연관된 색 모델이 자동으로 식별되지만, 이 사용법은 엄밀한 의미에서 올바르지 않습니다.예를 들어 RGB 색모델에 기초한 특정 색공간이 여러 개 있지만 단수 RGB 색공간은 존재하지 않는다.
역사
1802년, 토마스 영은 눈에 세 종류의 광수용체(현재 원추 세포로 알려져 있음)가 존재한다고 가정했는데, 각각은 가시광선의 [1]특정 범위에 민감했다.헤르만 폰 헬름홀츠는 1850년에 영-헬름홀츠 이론을 더욱 발전시켰습니다: 세 종류의 원추형 광수용체는 망막에 부딪히는 빛의 파장에 대한 반응에 따라 짧은 선호성(파란색), 중간 선호성(녹색), 긴 선호성(빨간색)으로 분류될 수 있었습니다.세 가지 형태의 원뿔에 의해 감지된 신호의 상대적 세기는 뇌에 의해 눈에 보이는 색으로 해석됩니다.하지만 그들이 색을 색 공간의 점으로 생각했다는 것은 분명하지 않다.
색공간 개념은 헤르만 그라스만(Hermann Grassmann)이 두 단계로 개발한 것으로 보인다.첫째, 그는 벡터 공간의 개념을 개발했는데, 이것은 n차원 [2]공간에서의 기하학적 개념의 대수적 표현을 가능하게 했다.Fearnley-Sander(1979)는 그래스만의 선형 대수 기초를 [2]다음과 같이 설명한다.
선형 공간(벡터 공간)의 정의...헤르만 바일과 다른 사람들이 공식적인 정의를 발표했던 1920년 경에 널리 알려지게 되었다.사실, 그러한 정의는 30년 전에 그라스만의 수학적 연구에 정통한 페아노에 의해 내려졌다.그래스만은 공식적인 정의를 내리지는 않았지만, 그 언어를 사용할 수 없었다.그러나 그가 그 개념을 가지고 있었다는 것은 의심의 여지가 없다.
이러한 개념적 배경과 함께, 1853년, Grassmann은 색이 어떻게 섞이는지에 대한 이론을 발표했습니다; Grassmann의 [3]법칙으로서, 그것과 그것의 세 가지 색 법칙은 여전히 가르쳐지고 있습니다.
그래스만이 먼저 언급했듯이...조명은 무한차원 선형 공간에서 원뿔 구조를 가지고 있다.그 결과, (메타미즘에 관한) 광원추의 몫집합은 원추구조를 계승하고, 원추구조를 3차원 직선공간에서 볼록원추로 나타낼 수 있으며, 이를 [4]컬러콘이라고 한다.
예
CMYK 컬러 모델을 기반으로 색 공간을 사용하여 인쇄 시 색소를 생성할 수 있습니다. 색소는 색소의 감산 원색(시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙)을 사용합니다.주어진 색 공간의 3차원 표현을 작성하기 위해 표현의 X축에 마젠타 색상의 양, Y축에 시안의 양, Z축에 노란색의 양을 할당할 수 있습니다.이 3D 공간은 이 3가지 색소를 조합하여 가능한 모든 색상에 대해 독특한 위치를 제공합니다.
RGB 색 모델을 기반으로 색 공간을 가진 컴퓨터 모니터에서 색상은 추가 원색(빨간색, 녹색 및 파란색)을 사용하여 생성할 수 있습니다.3차원 표현은 X, Y 및 Z 축에 세 가지 색상을 각각 할당합니다.특정 모니터에서 생성되는 색상은 인광체(CRT 모니터) 또는 필터 및 백라이트(LCD 모니터)와 같은 재생 매체에 의해 제한됩니다.
모니터에 색을 만드는 또 다른 방법은 색상, 채도, 휘도(값/휘도)에 따라 HSL 또는 HSV 색 공간을 사용하는 것입니다.이러한 공간을 사용하면 변수가 원통형 좌표에 할당됩니다.
많은 색 공간은 이러한 방식으로 3차원 값으로 표현될 수 있지만, 일부는 차원이 많거나 적거나 팬톤과 같은 일부는 이러한 방식으로 표현될 수 없습니다.
변환
색공간변환이란 어떤 베이스에서 다른 베이스로 색표현을 변환하는 것입니다.이 문제는 보통 한 색 공간에 표현된 이미지를 다른 색 공간으로 변환하는 컨텍스트에서 발생합니다. 목표는 번역된 이미지를 가능한 한 원본과 비슷하게 만드는 것입니다.
RGB 밀도
RGB 컬러 모델은 사용하는 시스템의 기능에 따라 다양한 방법으로 구현됩니다.2021년 현재[update] 가장 일반적으로 사용되는 것은 24비트 구현으로,[5] 채널당 8비트 또는 256개의 개별 색상 레벨이 있습니다.따라서 이러한 24비트 RGB 모델에 기초한 모든 색 공간은 256×256×256 161670만 색 범위로 제한됩니다.일부 구현에서는 컴포넌트당 16비트를 사용하여 총 48비트를 사용하므로 동일한 색역을 더 많은 고유 색상으로 만들 수 있습니다.이것은 특히 광가뮤트 색공간(일반 색상의 대부분이 비교적 가깝게 배치되어 있는 경우) 또는 다수의 디지털필터링 알고리즘이 연속적으로 사용되는 경우에 중요합니다.동일한 색 모델을 기반으로 하지만 다른 비트 깊이로 구현된 모든 색 공간에 동일한 원리가 적용됩니다.
리스트
CIE 1931 XYZ 색공간은 인간의 색지각 측정을 기반으로 한 최초의 색공간 생성 시도 중 하나이며(이전에는 임페리얼 [6]칼리지의 James Clock Maxwell, König & Dieterici 및 Abney에 의해 수행되었습니다) 다른 거의 모든 색공간의 기초가 되었습니다.CIERGB 색 공간은 CIE XYZ의 선형 관련 동반자입니다.CIE XYZ의 추가 유도체로는 CIELUV, CIEUVW 및 CIELAB가 있다.
포괄적인
RGB는 특정 색상을 생성하기 위해 어떤 종류의 빛을 방출해야 하는지를 기술하기 때문에 가산색 혼합을 사용합니다.RGB는 빨강, 초록 및 파랑의 개별 값을 저장합니다.RGBA는 투과성을 나타내기 위해 채널 알파가 추가된 RGB입니다.RGB 모델을 기반으로 한 일반적인 색 공간은 sRGB, Adobe RGB, ProPhoto RGB, scRGB 및 CIE RGB입니다.
CMYK는 인쇄 공정에서 사용되는 감색 혼합을 사용합니다. 왜냐하면 CMYK는 기판 및 잉크를 통해 반사된 빛이 주어진 색상을 생성하기 위해 어떤 종류의 잉크를 도포해야 하는지를 기술하기 때문입니다.흰색 기판(캔버스, 페이지 등)에서 시작해 잉크로 흰색에서 색을 빼 이미지를 만든다.CMYK는 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙의 잉크 값을 저장합니다.잉크, 기판 및 프레스 특성(각 잉크의 도트 게인 또는 전송 기능을 변경하여 모양을 변경)에는 CMYK 색 공간이 많이 있습니다.
YIQ는 과거 NTSC(북미, 일본 등) TV 방송에서 역사적 이유로 사용되었습니다.이 시스템은 휘도와 거의 유사한(때로는 [7][8]잘못 식별되기도 함) 루마 값을 색상 내 파란색과 빨간색의 상대적인 양을 대략적으로 나타내는 2개의 채도 값과 함께 저장합니다.대부분의 비디오 캡처[9] 시스템 및 PAL(SECAM을 사용하는 프랑스 제외) TV에서 사용되는 YUV 방식과 유사하지만 YUV 색 공간에 대해 YIQ 색 공간이 33° 회전하고 색 축이 교환된다는 점이 다릅니다.SECAM TV에서 사용되는YDbDr 방식은 다른 방법으로 회전합니다.
YPbPr은 YUV의 스케일 버전입니다.디지털 형식인 YCbCr에서 가장 일반적으로 볼 수 있으며 MPEG 및 JPEG와 같은 비디오 및 이미지 압축 방식에서 널리 사용됩니다.
xvYCC는 IEC(IEC 61966-2-4)가 발표한 새로운 국제 디지털 비디오 색공간 규격입니다.ITU BT.601 및 BT.709 표준에 근거하고 있습니다만, 이러한 표준으로 지정되어 있는 R/G/B 프라이머리 이외의 범위로 확장되고 있습니다.
HSV(hue, saturation, value)는 HSB(hue, saturation, brightness)라고도 불리며 아티스트에 의해 자주 사용됩니다.이는 종종 색을 가색 또는 감산색 성분보다 색채와 채도의 관점에서 생각하는 것이 더 자연적이기 때문입니다.HSV는 RGB 색공간을 변환한 것으로, 그 성분과 측색도는 그 유래의 RGB 색공간을 기준으로 합니다.
HSL(hue, saturation, lightness/luminance)은 HLS 또는 HSI(hue, saturation, intensity)라고도 불리며 "밝음" 대신 "밝음"이 HSV와 매우 유사합니다.다른 점은 순수한 색상의 밝기는 흰색의 밝기와 같으며 순수한 색상의 밝기는 중간 회색의 밝기와 같다는 것입니다.
상업의
특수 용도
- RG 색도 공간은 컴퓨터 비전 애플리케이션에 사용됩니다.빛의 색(빨간색, 노란색, 녹색 등)은 표시되지만 강도(어두운색, 밝은색)는 표시되지 않습니다.
- TSL 색 공간(Tint, 포화 및 휘도)은 얼굴 감지에 사용됩니다.
구식
초기 색 공간은 두 가지 요소로 구성되었습니다.단색에서 2성분 색상으로의 도약에 비해 3성분 공정의 복잡성이 증가하여 충실도가 거의 향상되지 않았기 때문에 파란색 빛을 대부분 무시했습니다.
- 초기 테크니컬러 필름용 RG
- 조기 컬러 인쇄용 RGK
절대 색공간
색과학에서 절대색 공간이라는 용어의 의미는 두 가지가 있습니다.
- 색간의 지각차가 색공간 내의 점, 즉 균일한 색공간으로 나타나는 색간 거리와 직접 관련된 색공간.[10][11]
- 색상이 모호하지 않은 색 공간, 즉 공간 내 색상의 해석이 외부 요인에 [12][13]관계없이 측색적으로 정의되는 색 공간입니다.
이 기사에서는 두 번째 정의에 초점을 맞춥니다.
CIEXYZ, sRGB 및 ICtCp는 일반적인 RGB 색공간이 아닌 절대 색공간입니다.
비절대 색공간은 절대 색량과의 관계를 정의함으로써 절대 색공간을 만들 수 있다.예를 들어 모니터의 빨간색, 녹색 및 파란색을 모니터의 다른 속성과 함께 정확하게 측정하면 해당 모니터의 RGB 값은 절대값으로 간주할 수 있습니다.CIE 1976 L*, a*, b* 의 색 공간은 절대라고 불리기도 합니다.단,[14] 이를 위해서는 화이트 포인트 사양이 필요합니다.
RGB와 같은 색 공간을 절대 색으로 만드는 일반적인 방법은 RGB의 속성을 포함하는 ICC 프로파일을 정의하는 것입니다.이것은 절대적인 색을 표현하는 유일한 방법은 아니지만, 많은 산업에서 표준이다.널리 받아들여지는 프로파일로 정의되는 RGB 색상은 sRGB와 Adobe RGB입니다.그래픽 또는 문서에 ICC 프로필을 추가하는 프로세스를 태그 지정 또는 내장이라고 부르기도 합니다. 따라서 태그 지정은 해당 그래픽 또는 문서에서 색상의 절대적인 의미를 표시합니다.
변환 오류
어떤 절대 색공간 내의 색상을 다른 절대 색공간으로 변환한 후 일반적으로 다시 변환할 수 있습니다.단, 일부 색공간에서는 색역 제한이 있을 수 있으며, 해당 색역 밖에 있는 색을 변환하면 올바른 결과를 얻을 수 없습니다.또한 반올림 오류가 발생할 수 있습니다. 특히 컴포넌트당 256개의 개별 값(8비트 색상)만 사용하는 일반적인 범위가 사용됩니다.
절대 색 공간의 정의 중 하나는 보기 조건입니다.다른 자연 조명 또는 인공 조명 조건에서 동일한 색상을 볼 경우 다르게 보일 수 있습니다.색채 매칭을 전문으로 하는 사람은 표준화된 조명으로 조명된 전망실을 이용할 수 있습니다.
비절대 색 공간 간에 변환하기 위한 정확한 규칙이 있을 수 있습니다.예를 들어 HSL 및 HSV 공간은 RGB의 매핑으로 정의됩니다.둘 다 절대적이지 않지만, 둘 사이의 변환은 같은 색을 유지해야 합니다.그러나 일반적으로 2개의 비절대 색공간(예를 들어 RGB에서 CMYK) 또는 절대 색공간과 비절대 색공간(예를 들어 RGB에서 L*a*b*) 간에 변환하는 것은 거의 의미가 없는 개념입니다.
임의의 공간
절대색 공간을 정의하는 다른 방법은 많은 소비자에게 페인트, 패브릭 등을 선택하기 위해 사용되는 스와치 카드로서 친숙하다.이것은 두 정당 사이의 색깔을 합의하는 방법이다.절대 색상을 정의하는 보다 표준화된 방법은 팬톤 매칭 시스템입니다. 이 시스템은 상업용 프린터가 특정 색상의 잉크를 만들기 위해 사용할 수 있는 스와치 카드와 레시피를 포함하는 독점 시스템입니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
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