색상 공간은 색상의 특정 조직입니다. 물리적 디바이스 프로파일 링과 결합하여 아날로그 및 디지털 표현 모두에서 재현 가능한 색상 표현이 가능합니다. 색상 공간은 임의로 지정할 수 있습니다. 특정 색상 견본 세트에 할당 된 특정 색상과 Pantone 컬렉션과 같은 할당 된 이름 또는 번호 또는 NCS System, Adobe RGB 또는 sRGB와 같이 수학적으로 구조화 된 색상이 있습니다. 색상 모델은 색상이 숫자의 튜플로 표현되는 방식을 설명하는 추상 수학 모델입니다 (예 : RGB의 경우 트리플, CMYK의 경우 4 배). 그러나 절대 색 공간에 매핑 기능이없는 색 모델은 전 세계적으로 이해되는 색 해석 시스템과 연결되지 않은 임의의 색 시스템입니다. 컬러 모델과 기준 색 공간 사이에 특정 맵핑 기능을 추가하면 기준 색 공간 내에서 영역 (gamut)으로 알려진 명확한 “풋 프린트 (footprint)”가 정해지며 주어진 컬러 모델에서는 색 공간이 정의됩니다. 예를 들어, Adobe RGB 및 sRGB는 RGB 색상 모델을 기반으로 두 가지 다른 절대 색상 공간입니다. 색상 공간을 정의 할 때 일반적인 참조 표준은 CIELAB 또는 CIEXYZ 색상 공간으로 일반 사람이 볼 수있는 모든 색상을 포함하도록 특별히 설계되었습니다.
“색상 공간”은 색상 모델과 매핑 기능의 특정 조합을 식별하기 때문에이 단어는 비공식적으로 색상 모델을 식별하는 데 자주 사용됩니다. 그러나 색상 공간을 식별하면 관련 색상 모델이 자동으로 식별되지만 이러한 사용법은 엄격한 의미에서 잘못되었습니다. 예를 들어, 몇 가지 특정 색상 공간은 RGB 색상 모델을 기반으로하지만 단수 RGB 색상 공간과 같은 것은 없습니다.
역사
1802 년 토마스 영 (Thomas Young)은 눈의 특정 범위의 가시 광선에 민감한 세 종류의 광 수용체 (현재는 콘 세포로 알려져 있음)의 존재를 가정했습니다. 헤르만 폰 헬름홀츠 (Hermann von Helmholtz)는 1850 년에 세 종류의 원뿔 모양의 광 수용체가 그들의 반응에 따라 짧은 선호 (파란색), 중간 선호 (녹색), 그리고 긴 선호 (빨간색)로 분류 될 수 있다고 Young Helmholtz 이론을 발전시켰다 망막에 닿는 빛의 파장 세 종류의 원뿔에 의해 감지 된 신호의 상대적 강도는 뇌에 의해 가시적 인 색으로 해석됩니다. 그러나 색상을 색 공간의 점으로 생각한다고는 분명하지 않습니다.
색상 공간 개념은 두 단계로 개발 한 Hermann Grassmann에 의한 것 같습니다. 첫째, 그는 벡터 공간에 대한 아이디어를 개발하여 {\ displaystyle n} n 차원 공간에서 기하학적 개념의 대수 표현을 가능하게했습니다. Fearnley-Sander (1979)는 Grassmann의 선형 대수학의 기초를 다음과 같이 설명합니다.
” 선형 공간 (벡터 공간)의 정의는 Hermann Weyl과 다른 사람들이 공식 정의를 발표 한 1920 년경에 널리 알려지게되었습니다. 실제로 Grassmann의 수학적 작업에 대해 철저히 알고 있던 Peano는 30 년 전에 이와 같은 정의를 내 렸습니다. 그라스 만 (Grassmann)은 공식적인 정의를 내려 놓지 않았습니다. 언어는 사용 가능하지 않았지만, 그가 개념을 가지고 있다는 것은 의심의 여지가 없습니다. ”
이 개념적 배경으로 1853 년에 Grassmann은 색상 혼합 방법에 관한 이론을 발표했습니다. Grassmann의 법칙과 그 3 가지 색 법칙이 여전히 가르쳐집니다.
” Grassmann이 처음 언급 한 것처럼 … 라이트 세트는 무한 차원 선형 공간에 원추형 구조를 가지고 있습니다. 결과적으로, 빛 콘의 상거래 세트 ()는 원추 구조를 상속하며, 이는 색 원뿔이라고하는 3 차원 선형 공간에서 볼록한 원뿔로 표현 될 수 있습니다. ”
예제들
시안 색 (시안 색 (C), 마젠타 색 (M), 노랑색 (Y) 및 검정색 (K))의 빼기 기본 색상을 사용하여 CMYK 색상 모델을 기반으로 색상 공간을 사용하여 인쇄 할 때 색상을 만들 수 있습니다. 주어진 색상 공간의 3 차원 표현을 만들기 위해 표현의 X 축에 마젠타 색의 양, Y 축에 시안 색의 양, Z 축에 노란색의 양을 할당 할 수 있습니다. 결과로 나오는 3 차원 공간은 3 개의 안료를 결합하여 만들 수있는 모든 가능한 색상에 대해 고유 한 위치를 제공합니다.
RGB 기본 색상 (빨강, 녹색 및 파랑)을 사용하여 RGB 색상 모델을 기반으로 색상 공간이있는 컴퓨터 모니터에서 색상을 만들 수 있습니다. 3 차원 표현은 3 가지 색 각각을 X, Y 및 Z 축에 할당합니다. 주어진 모니터에서 생성 된 색상은 형광체 (CRT 모니터) 또는 필터 및 백라이트 (LCD 모니터)와 같은 재생 매체에 의해 제한됩니다.
모니터에 색상을 만드는 또 다른 방법은 색조, 채도, 밝기 (값 / 밝기)에 따라 HSL 또는 HSV 색상 공간을 사용하는 것입니다. 이러한 공간에서 변수는 원통형 좌표에 지정됩니다.
이러한 방식으로 많은 색상 공간을 3 차원 값으로 표현할 수 있지만 일부는 더 많거나 적은 차원을 가지며 Pantone과 같은 일부는이 방식으로 전혀 표현할 수 없습니다.
변환
색 공간 변환은 하나의 기준에서 다른 기준으로의 색 표현을 번역 한 것입니다. 일반적으로 이것은 한 색상 공간에서 표현 된 이미지를 다른 색상 공간으로 변환하는 컨텍스트에서 발생합니다. 목표는 변환 된 이미지를 가능한 원본과 유사하게 보이게 만드는 것입니다.
RGB 밀도
RGB 색상 모델은 사용 된 시스템의 기능에 따라 다른 방식으로 구현됩니다. 2006 년 현재 가장 보편적으로 사용되는 화신은 채널당 8 비트 또는 256 개의 개별 색상 레벨을 갖춘 24 비트 구현입니다. 따라서 이러한 24 비트 RGB 모델을 기반으로하는 모든 색상 공간은 256 × 256 × 256 ≒ 16.7 백만 색상의 범위로 제한됩니다. 일부 구현은 총 48 비트에 대해 구성 요소 당 16 비트를 사용하므로 더 많은 수의 고유 한 색상을 갖는 동일한 영역을 생성합니다. 이것은 넓은 영역 색상 공간 (대부분의보다 일반적인 색상이 비교적 가까이에 위치하는 경우)이나 많은 수의 디지털 필터링 알고리즘이 연속적으로 사용되는 경우에 특히 중요합니다. 동일한 원칙에 따라 동일한 색상 모델을 기반으로하지만 다른 비트 심도로 구현되는 모든 색상 공간에 적용됩니다.
기울기
CIE 1931 XYZ 색상 공간은 인간의 색상 인식 (이전에는 James Clerk Maxwell, König & Dieterici 및 Imperial College의 Abney가 수행 한 것임)의 측정을 기반으로 색상 공간을 생성하려는 최초의 시도 중 하나였으며 거의 모든 다른 색상 공간. CIERGB 색상 공간은 CIE XYZ의 선형 관련 컴패니언입니다. CIE XYZ의 추가 파생물에는 CIELUV, CIEUVW 및 CIELAB이 포함됩니다.
일반적인
RGB는 주어진 색상을 생성하기 위해 어떤 종류의 빛이 방출되어야 하는지를 설명하기 때문에 혼합 색상 혼합을 사용합니다. RGB는 빨강, 녹색 및 파랑에 대한 개별 값을 저장합니다. RGBA는 투명도를 나타내는 추가 채널 인 알파가있는 RGB입니다.
RGB 모델을 기반으로하는 일반적인 색 공간에는 sRGB, Adobe RGB, ProPhoto RGB, scRGB 및 CIE RGB가 있습니다.
CMYK는 인쇄 과정에서 사용되는 감산 혼합을 사용합니다. 이는 적용되는 잉크의 종류가 기재와 잉크를 통해 반사 된 빛이 주어진 색상을 생성하도록해야하기 때문입니다. 하나는 흰색 기판 (캔버스, 페이지 등)으로 시작하고 잉크를 사용하여 흰색에서 색상을 빼서 이미지를 만듭니다. CMYK는 청록색, 자홍색, 노란색 및 검정색에 대한 잉크 값을 저장합니다. 서로 다른 잉크 세트, 인쇄물 및 프레스 특성 (각 잉크의 도트 게인 또는 전송 함수를 변경하여 모양을 변경 함)에 대해 많은 CMYK 색상 공간이 있습니다.
YIQ는 이전에 NTSC (북미, 일본 및 기타 지역) TV 방송에서 역사적인 이유로 사용되었습니다. 이 시스템은 휘도와 대략적으로 (그리고 때로는 부정확하게 식별되는) 루마 값을 색의 청색과 적색의 상대적 양을 나타내는 대략적인 표현으로 두 개의 채도 값과 함께 저장합니다. 이는 대부분의 비디오 캡처 시스템과 PAL (호주, 유럽, SECAM을 사용하는 프랑스 제외) TV에서 사용되는 YUV 방식과 유사하지만 YIQ 색상 공간은 YUV 색상 공간 및 색상에 대해 33 ° 회전됩니다 축이 바뀝니다. SECAM 텔레비전에서 사용되는 YDbDr 체계는 다른 방식으로 회전됩니다.
YPbPr은 YUV의 축척 된 버전입니다. 가장 일반적으로 디지털 형식 인 YCbCr에서 볼 수 있으며 MPEG 및 JPEG와 같은 비디오 및 이미지 압축 체계에서 널리 사용됩니다.
xvYCC는 IEC (IEC 61966-2-4)에서 발표 한 새로운 국제 디지털 비디오 색 공간 표준입니다. ITU BT.601 및 BT.709 표준을 기반으로하지만 해당 표준에 지정된 R / G / B 예비 선상을 넘어서서 영역을 확장합니다.
HSB (색조, 채도, 밝기)라고도하는 HSV (색조, 채도, 값)는 종종 색조 및 채도 측면에서 색상을 더 자연스럽게 생각하기 때문에 아티스트가 사용합니다 구성 요소. HSV는 RGB 색상 공간의 변형이며, 그 구성 요소와 비색계는 RGB 색상 공간을 기준으로합니다.
HLS 또는 HSI (색조, 채도, 강도)라고도하는 HSL (색조, 채도, 밝기 / 휘도)은 HSV와 매우 유사하며 “밝기”대신 “밝기”가 사용됩니다. 차이점은 순수한 색상의 밝기는 흰색의 밝기와 같고 순수한 색상의 밝기는 중간 회색의 밝기와 같습니다.
상업용
먼셀 컬러 시스템
Pantone 매칭 시스템 (PMS)
자연 색상 시스템 (NCS)
특수 목적
RG 색도 공간은 컴퓨터 비전 응용 프로그램에 사용됩니다. 빛의 색 (적색, 황색, 녹색 등)을 나타내지 만 강도 (어두운 색, 밝은 색)는 아닙니다.
TSL 색 공간 (색조, 채도 및 휘도)은 얼굴 인식에 사용됩니다.
폐기 됨
초기 색상 공간에는 두 가지 구성 요소가있었습니다. 그들은 3 색 구성 요소 프로세스의 추가 된 복잡성이 단색에서 2 색 구성 요소 색으로 점프하는 것과 비교할 때 충실도가 약간 증가했기 때문에 파란 빛을 거의 무시했습니다.
초기 Technicolor 필름 용 RG
초기 컬러 인쇄용 RGK
절대 색 공간
컬러 과학에서는 절대 색 공간이라는 용어의 두 가지 의미가 있습니다.
색상 간의 지각 차이가 색상 공간의 점으로 표시되는 색상 간 거리와 직접적으로 관련된 색상 공간입니다.
색상이 모호하지 않은 색상 공간, 즉 공간의 색상 해석이 외부 요인을 참조하지 않고 비색식으로 정의되는 색상 공간.
이 기사에서는 두 번째 정의에 집중합니다.
CIEXYZ, sRGB 및 ICtCp는 일반적인 RGB 색상 공간과 달리 절대 색상 공간의 예입니다.
비 절대 색 공간은 절대 색채 양과의 관계를 정의하여 절대적으로 만들 수 있습니다. 예를 들어, 모니터의 빨강, 녹색 및 파랑 색상이 모니터의 다른 속성과 함께 정확하게 측정되는 경우 해당 모니터의 RGB 값은 절대 값으로 간주 될 수 있습니다. L * a * b *는 때로는 절대 값이라고도합니다.하지만 이렇게하려면 흰색 점 지정이 필요합니다.
RGB와 같은 색상 공간을 절대 색상으로 만드는 일반적인 방법은 RGB의 속성을 포함하는 ICC 프로파일을 정의하는 것입니다. 이것은 절대 색을 표현하는 유일한 방법은 아니지만 많은 산업 분야에서 표준입니다. 널리 사용되는 프로파일에 정의 된 RGB 색상에는 sRGB 및 Adobe RGB가 포함됩니다. 그래픽 또는 문서에 ICC 프로파일을 추가하는 프로세스를 태그 지정 또는 포함이라고도합니다. 태그 지정은 해당 그래픽이나 문서의 색상의 절대적인 의미를 나타냅니다.
변환
하나의 절대 색상 공간에서의 색상은 다른 절대 색상 공간으로 변환 될 수 있으며 일반적으로 다시 되돌릴 수 있습니다. 그러나 일부 색상 공간에는 색 영역 제한이있을 수 있으며 해당 색 영역 외부에있는 색상을 변환해도 올바른 결과가 생성되지 않습니다. 특히 컴포넌트 당 256 개의 별개 값 (8 비트 색상)이 널리 사용되는 경우 반올림 오류가 발생할 수 있습니다.
절대 색 공간 정의의 한 부분은보기 조건입니다. 다른 자연 또는 인공 조명 조건에서 본 동일한 색상은 다르게 보일 것입니다. 전문적으로 컬러 매칭에 관련된 사람들은 표준화 된 조명으로 점등되는 시청 실을 사용할 수 있습니다.
때때로 절대가 아닌 색상 공간 사이를 변환하기위한 정확한 규칙이 있습니다. 예를 들어, HSL 및 HSV 공간은 RGB의 매핑으로 정의됩니다. 둘 다 절대적이지 않지만 둘 사이의 변환은 동일한 색상을 유지해야합니다. 그러나 일반적으로 두 개의 비 절대 색상 공간 (예 : RGB에서 CMYK) 또는 절대 색상 공간과 비 절대 색상 공간 (예 : RGB에서 L * a * b *) 사이의 변환은 거의 의미없는 개념입니다.
임의의 공간
절대 색 공간을 정의하는 다른 방법은 페인트, 패브릭 등을 선택하는 데 사용되는 견본 카드와 같이 많은 소비자에게 익숙합니다. 이것은 두 당사자간에 색채를 일치시키는 방법입니다. 절대 색을 정의하는 표준화 된 방법은 상업용 프린터가 특정 색의 잉크를 만들 때 사용할 수있는 견본 카드와 조리법이 포함 된 독점 시스템 인 Pantone Matching System입니다.