色空間は色の特定の構成です。 物理デバイスのプロファイリングと組み合わせることで、アナログ表現とデジタル表現の両方で再現可能な色の表現が可能になります。 色空間は、NCS System、Adobe RGB、またはsRGBのように、Pantoneコレクションのような物理的色見本とそれに対応する割り当てられた名前または番号のセットに割り当てられた特定の色、または数学的に構造化された任意の色であってもよい。 カラーモデルは、色を数のタプルとして表現する方法を記述する抽象的な数学モデルです（RGBのトリプルやCMYKの四角など）。 しかし、絶対色空間へのマッピング関数を持たないカラーモデルは、色の解釈の世界的に理解されているシステムとの接続がない多かれ少なかれ任意の色システムです。 カラーモデルと基準色空間との間に特定のマッピング関数を追加することにより、基準色空間内には、ガモットとして知られる明確な「フットプリント」が確立され、所与のカラーモデルに対して、これは色空間を定義する。 たとえば、Adobe RGBとsRGBは2つの異なる絶対色空間で、どちらもRGBカラーモデルに基づいています。 色空間を定義するとき、通常の参照標準はCIELABまたはCIEXYZ色空間であり、平均的な人間が見ることができるすべての色を包含するように特に設計されています。
「色空間」は、カラーモデルとマッピング関数との特定の組み合わせを識別するため、このモデルは、カラーモデルを識別するために非形式的に使用されることが多い。 しかしながら、色空間を識別することは、関連するカラーモデルを自動的に識別するが、そのような使用は厳密な意味では間違っている。 たとえば、いくつかの特定の色空間はRGBカラーモデルに基づいていますが、特異なRGB色空間などはありません。
歴史
1802年、トーマス・ヤングは目の特定の範囲の可視光に敏感な3種類の光受容体（現在は錐体細胞と呼ばれています）の存在を仮定しました。 Hermann von Helmholtzは、1850年にさらに3種類のコーン受光体が短期間（青色）、中間色（緑色）、長らく好まれる（赤色）に分類されるとの若手ヘルムホルツ理論を開発した網膜に当たる光の波長に依存する。 3つのタイプの円錐によって検出された信号の相対的強度は、脳によって可視色として解釈される。 しかし、色が色空間の点であると考えていることは明らかではありません。
色空間の概念は、2つの段階でそれを開発したHermann Grassmannによると思われます。 最初に、彼は{\ displaystyle n} n次元空間における幾何学的概念の代数的表現を可能にするベクトル空間の考え方を開発した。 Fearnley-Sander（1979）はグラスマンの線形代数の基礎を以下のように説明している：
” 線形空間（ベクトル空間）の定義は、Hermann Weylらが正式な定義を公表した1920年頃に広く知られるようになりました。 実際、このような定義はグラスマンの数学的な研究に精通していたPeanoによって30年前に与えられていました。 Grassmannは正式な定義を書き留めませんでした—言語は利用できませんでしたが、彼がその概念を持っていたことは間違いありません。 ”
この概念的な背景で、1853年、グラスマンは色がどのようにミックスされるかの理論を発表しました。 グラスマンの法則として、それとその3つの色の法則がまだ教えられています。
” Grassmannが最初に述べたように、ライトセットは無限次元の線形空間に円錐の構造を持っています。 その結果、ライトコーンの商差集合はコニカル構造を継承し、色を3次元線形空間の凸円錐として表現することができます。これはカラーコーンと呼ばれます。 ”
例
シアン（C）、マゼンタ（M）、イエロー（Y）、ブラック（K））の減法混色の原色を使用して、CMYKカラーモデルに基づく色空間で印刷するときに色を作成できます。 与えられた色空間の3次元表現を作成するために、表現のX軸にマゼンタ色の量、Y軸にシアンの量、およびZ軸に黄色の量を割り当てることができる。 得られた3D空間は、これらの3つの顔料を組み合わせることによって作成することができるすべての可能な色に対して独特の位置を提供する。
カラーは、RGBカラーモデルに基づいた色空間を使用して、追加の原色（赤、緑、青）を使用してコンピュータモニタ上に作成することができます。 3次元表現は、3つの色のそれぞれをX軸、Y軸、およびZ軸に割り当てる。 所定のモニタで生成される色は、蛍光体（CRTモニタ）またはフィルタおよびバックライト（LCDモニタ）などの再生媒体によって制限されることに注意してください。
モニター上に色を作成する別の方法は、色相、彩度、明るさ（値/明るさ）に基づくHSLまたはHSV色空間を使用する方法です。 このようなスペースでは、変数は円柱座標に割り当てられます。
このように、多くの色空間を3次元値として表現することができますが、一部の次元はより多く、またはそれ以下であり、Pantoneなどの一部はこのように表現できません。
変換
色空間変換は、ある基底から別の基底への色表現の変換です。 これは、通常、ある色空間で表現された画像を別の色空間に変換するというコンテキストで行われます。その目的は、変換された画像を可能な限り元の画像に見せることです。
RGB濃度
RGBカラーモデルは、使用されるシステムの能力に応じて異なる方法で実装されます。 2006年現在で最も一般的に使用されている一般化された化身は24ビット実装であり、チャネルあたり8ビットまたは256個の個別レベルがあります。 したがって、このような24ビットRGBモデルに基づく任意の色空間は、256 × 256 × 256 ≒ 1670万色の 範囲に限定される 。 いくつかの実装では、コンポーネントあたり16ビットを合計48ビットで使用しているため、より多くの異なる色数を持つ同じ色域が得られます。 これは、広い色域の色空間（より一般的な色のほとんどが比較的近くに配置される）、または多数のデジタルフィルタリングアルゴリズムが連続して使用される場合に特に重要です。 同一のカラーモデルに基づくが、異なるビット深度で実装される色空間にも同じ原則が適用されます。
リスト
CIE 1931 XYZ色空間は、人間の色知覚の測定値に基づいて色空間を生成する最初の試みの1つであった（初期の努力はJames Clerk Maxwell、Konig＆Dieterici、Imperial CollegeのAbneyによる）。他の色空間。 CIERGB色空間は、CIE XYZの線形関連のコンパニオンです。 CIE XYZの追加の誘導体には、CIELUV、CIEUVW、およびCIELABが含まれる。
ジェネリック
RGBは、任意の色を生成するためにどのような種類の光を放出する必要があるかを記述するため、加法混色を使用します。 RGBは赤、緑、青の個々の値を格納します。 RGBAは、透過性を示すために追加のチャンネルalphaを持つRGBです。
RGBモデルに基づく一般的な色空間には、sRGB、Adobe RGB、ProPhoto RGB、scRGB、およびCIE RGBが含まれます。
CMYKでは、印刷プロセスで使用される減法混色が使用されます。これは、基材から反射された光とインクを介して反射する光が特定の色を生成するように、どのような種類のインクを適用する必要があるかを記述するためです。 白い基材（キャンバス、ページなど）から始まり、インクを使用して白から色を引いて画像を作成します。 CMYKはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインク値を格納します。 異なるインクセット、基板、およびプレス特性（各インクのドットゲインまたは伝達関数を変更して外観を変える）のためのCMYK色空間が数多くあります。
YIQは以前はNTSC（北米、 日本 他の場所で）歴史的な理由からテレビ放送を放送している。 このシステムは、色の青と赤の相対量の近似表現として2つの彩度値とともに、輝度におおよそ似ている（そして時には誤って識別される）輝度値を記憶する。 これは、ほとんどのビデオキャプチャシステムやPAL（オーストラリア、ヨーロッパ、SECAMを使用するフランスを除く）テレビで使用されているYUV方式に似ていますが、YIQ色空間はYUV色空間に対して33°回転し、軸が入れ替えられます。 SECAMテレビによって使用されるYDbDr方式は、別の方法で回転される。
YPbPrはYUVのスケーリングされたバージョンです。 これは、デジタル形式のYCbCrで最もよく見られ、MPEGやJPEGなどのビデオおよび画像圧縮方式で広く使用されています。
xvYCCは、IEC（IEC 6 1966-2-4 ）。 これはITU BT.601およびBT.709標準に基づいていますが、これらの規格で指定されているR / G / Bプライマリを超えてガマットを拡張します。
HSB（色相、彩度、明るさ）としても知られているHSV（色相、彩度、値）は、色相や彩度に関して色を加法的または減法的な色よりも考えることがしばしばであるため、コンポーネント。 HSVはRGB色空間の変換であり、そのコンポーネントと測色は、それが導出されたRGB色空間を基準にしています。
HLSまたはHSI（色相、彩度、明度）としても知られているHSL（色相、彩度、明度/輝度）は、HSVと非常に似ています。 違いは、純粋な色の明るさは白の明るさと同じであり、純粋な色の明るさは中間のグレーの明るさと等しいことである。
商業の
マンセルカラーシステム
パントンマッチングシステム（PMS）
ナチュラルカラーシステム（NCS）
特別な目的
RG色度空間は、コンピュータビジョンアプリケーションで使用されます。 それは光の色（赤、黄、緑など）を示しますが、強度（暗い、明るい）は示されません。
顔検出には、TSLの色空間（色合い、彩度、輝度）が使用されます。
廃止
初期のカラースペースには2つのコンポーネントがありました。 単色から2色への飛躍に比べて、3成分プロセスの複雑さが増したため、忠実度がわずかに向上しただけなので、青色光をほとんど無視しました。
初期のテクニカラーフィルム用RG
初期カラー印刷用RGK
絶対色空間
カラーサイエンスでは、絶対色空間という用語には2つの意味があります。
色間の知覚差が、色空間内の点によって表されるような色間の距離に直接関係する色空間。
色が曖昧でない色空間、つまり、空間内の色の解釈が外部要因を参照することなく比色的に定義されている色空間。
この記事では、2番目の定義に集中します。
CIEXYZ、sRGB、およびICtCpは、一般的なRGBカラースペースではなく、絶対カラースペースの例です。
非絶対色空間は絶対測色量との関係を定義することによって絶対的にすることができます。 たとえば、モニタの赤、緑、青の色がモニタの他のプロパティと共に正確に測定される場合、そのモニタのRGB値は絶対値と見なすことができます。 L * a * b *は、アブソリュートとも呼ばれますが、これを行うためには白色点の指定が必要です。
RGBのような色空間を絶対色にする一般的な方法は、RGBの属性を含むICCプロファイルを定義することです。 これは、絶対的な色を表現する唯一の方法ではありませんが、多くの業界で標準です。 広く受け入れられているプロファイルで定義されたRGBカラーには、sRGBとAdobe RGBがあります。 グラフィックまたはドキュメントにICCプロファイルを追加するプロセスは、タギングまたは埋め込みと呼ばれることもあります。 タグ付けは、グラフィックや文書の色の絶対的な意味を示します。
変換
1つの絶対色空間内の色は、別の絶対色空間に変換され、一般に再び戻される。 ただし、一部の色空間では色域の制限があり、その色域外の色を変換しても正しい結果が得られません。 コンポーネント（8ビットカラー）あたり256個の異なる値の一般的な範囲が使用されている場合は特に、丸め誤差が発生する可能性があります。
絶対色空間の定義の1つの部分は、観察条件である。 異なる自然または人工の照明条件下で見られる同じ色は、異なって見えます。 色合わせで専門的に関与する人々は、標準化された照明によって照らされた鑑賞室を使用することができる。
場合によっては、非絶対色空間間で変換するための正確な規則があります。 例えば、HSLおよびHSV空間は、RGBのマッピングとして定義される。 両方とも非絶対的ですが、それらの間の変換は同じ色を維持する必要があります。 しかし、一般に、2つの非絶対色空間（RGBからCMYKなど）または絶対色空間と非絶対色空間（RGBからL * a * b *など）の間の変換はほとんど意味がありません。
任意のスペース
絶対色空間を定義する別の方法は、塗料、布地などを選択するために使用されるスウォッチカードとして多くの消費者にとってよく知られている。 これは、2つの当事者間の色に同意する方法です。 絶対色を定義するより標準化された方法は、Pantone Matching Systemです。商用プリンタが特定の色のインクを作るために使用できるスウォッチカードとレシピを含む独自のシステムです。