sRGB – HiSoUR – 안녕하세요.

sRGB (표준 적색 녹색 청색)는 HP와 Microsoft가 모니터, 프린터 및 인터넷에서 사용하기 위해 1996 년에 공동으로 만든 RGB 색상 공간입니다. IEC에서 IEC 61966-2-1 : 1999로 표준화되었습니다. 특히 이미지의 픽셀이 색상 채널 당 8 비트 정수로 저장되는 경우 색상 공간 정보가없는 이미지의 경우 “기본”색상 공간이되는 경우가 많습니다.

sRGB는 스튜디오 모니터 및 HDTV에서와 동일한 ITU-R BT.709 기본 화면, CRT의 일반적인 전달 함수 (감마 곡선) 및 일반적인 가정 및 사무실의 시청 조건과 일치하도록 설계된보기 환경을 사용합니다.이 사양은 sRGB가 시간의 일반적인 CRT 모니터에 직접 표시 될 수있게 해주었습니다.

sRGB 영역

색도	빨간	녹색	푸른	화이트 포인트
엑스	0.6400	0.3000	0.1500	0.3127
와이	0.3300	0.6000	0.0600	0.3290
와이	0.2126	0.7152	0.0722	1.0000

sRGB는 빨강, 초록 및 파랑 원색의 색도를 정의합니다. 세 가지 채널 중 하나가 0이 아니고 나머지 두 개는 0입니다.sRGB로 표현할 수있는 색도의 범위는이 원색에 의해 정의 된 색 삼각형입니다. RGB 색상 공간과 마찬가지로 R, G 및 B의 음수가 아닌 값의 경우이 트라이앵글 외부의 색상을 표현할 수 없습니다.이 삼각형은 정상적인 삼색 성 시각을 가진 사람이 볼 수있는 색상 범위 안에 있습니다.

CMYK 인쇄에서 재현 할 수있는 모든 색상을 포함하기 위해 색상 범위가 특히 파란 – 녹색 색상에서 충분히 크지 않기 때문에 고급 인쇄 출판 전문가는 때로 sRGB를 피합니다.

sRGB 전달 함수 ( “gamma”)
각 점에서 효과적인 감마. 0.04045의 압축 된 값 또는 0.00313의 선형 강도 아래에서 곡선은 선형이므로 감마는 1입니다. 빨간색 커브 뒤에는 정확한 감마 = 2.2의 거듭 제곱을 나타내는 점선으로 된 검정색 커브가 있습니다.

또한 sRGB는 이러한 기본 색의 강도와 저장된 실제 수 간의 비선형 변환을 정의합니다. 곡선은 CRT 디스플레이의 감마 응답과 유사합니다. 이 비선형 변환은 sRGB가 사람이 인식 할 수있는 광 레벨을 표시하기 위해 정수 기반 이미지 파일의 값을 합리적으로 효율적으로 사용함을 의미합니다.

다른 대부분의 RGB 색상 공간과 달리 sRGB 감마는 단일 숫자 값으로 표현 될 수 없습니다. 전체 감마는 약 2.2이며 검정 근처의 선형 (감마 1.0) 섹션과 2.4 지수 및 감마 (로그 출력 대 로그 입력의 기울기)가 1.0에서 약 2.3으로 변하는 비선형 섹션으로 구성됩니다. 선형 구간의 목적은 곡선이 0에서 무한 사면을 가지지 않아서 수치 적 문제를 일으킬 수 있기 때문입니다.

변형의 명세
순방향 변환 (CIE XYZ에서 sRGB로)
CIE XYZ 값은 D65 ( “흰색”)의 Y가 1.0 (X, Y, Z = 0.9505, 1.0000, 1.0890)이되도록 조정해야합니다.이것은 일반적으로 사실이지만 일부 색상 공간에서는 100이나 다른 값을 사용합니다 (예 : Lab 기사).

CIE XYZ에서 sRGB를 계산하는 첫 번째 단계는 선형 변환이며 행렬 곱셈을 통해 수행 할 수 있습니다. (아래의 수치는 sRGB 제작자가 원 발행물에서 작은 반올림 오류를 수정 한 공식 sRGB 사양의 수치와 일치하고 CIE XYZ의 2 ° 표준 색채 계측자를 가정합니다)
${\ begin {bmatrix}} {\ begin {bmatrix}} {\ mathrm {linear} 1.5372 & -0.4986 \\ - 0.9689 & 1.8758 & 0.0415 \\ 0.0557 & -0.2040 & 1.0570 \ end {bmatrix}} {\ begin {bmatrix} X \\ Y \\ Z \ end {bmatrix}}$

이러한 선형 RGB 값은 아직 감마 보정을 위해 조정되지 않았기 때문에 최종 결과가 아니라는 점에 유의해야합니다. 다음 수식은 선형 값을 sRGB로 변환합니다.
$C = {\ mathrm {linear}} \ leq 0.0031308 \\ (1 + a) C _ {\ mathrm {linear} } ^ {1 / 2.4} -a, & C _ {\ mathrm {linear}}> 0.0031308 \ end {cases}}$

여기서 {\ displaystyle a = 0.055} a = 0.055이고 {\ displaystyle C} C는 {\ displaystyle R} R, {\ displaystyle G} G 또는 {\ displaystyle B} B입니다.

이 감마 보정 된 값은 0에서 1까지의 범위에 있습니다. 예를 들어 비디오 디스플레이 또는 8 비트 그래픽의 경우 0에서 255 사이의 값이 필요한 경우 일반적으로 255를 곱하여 정수로 반올림합니다.

값은 대개 0에서 1 범위로 잘립니다. 이 클리핑은 감마 계산 전 또는 후에 수행하거나 8 비트로 변환하는 과정에서 수행 할 수 있습니다.

역변환
다시 sRGB 구성 요소 값 $R _ {\ mathrm {srgb}}$ , $G _ {\ mathrm {srgb}}$ , $B _ {\ mathrm {srgb}}$ 0 ~ 255의 범위는 단순히 255.0으로 나눌 수 있습니다.
$& C _ {\ mathrm {srgb}} \ leq 0.04045 \\\ left {{{{{{{{{{}}}} \ frac {C} \ {\ mathrm {srgb}} + a} {1 + a}} \ right) ^ {2.4}, & C _ {\ mathrm {srgb}}> 0.04045 \ end {cases}}$

여기서 {\ displaystyle a = 0.055} a = 0.055이고 {\ displaystyle C} C는 {\ displaystyle R} R, {\ displaystyle G} G 또는 {\ displaystyle B} B입니다.

선형 값의 행렬 곱셈에 이어 XYZ를 얻습니다.
$0.4124 & 0.3576 & 0.1805 \\ 0.2126 & 0.7152 & 0.0722 \\ 0.0193 & 0.1192 & 0.9505 \ end {bmatrix}} {\ begin {bmatrix} {bmatrix}} {\ begin {bmatrix}} {\ mathrm {linear}} \ end {bmatrix}}$

변형 이론

sRGB 데이터에 대한 디코딩 감마가 2.2이지만, 위의 변환은 2.4의 지수를 나타내는 경우가 종종 있습니다. 이는 조각 별 분해의 순 효과가 반드시 범위의 각 지점에서 순간 순간 감마가 변하기 때문입니다. 중간 값이 2.2에 가까우면 최대 감도에서는 감마 = 1에서 감마가 2.4가됩니다. 변환은 약 2.2의 감마를 근사하도록 설계되었지만 K = 0에서 무한 사면을 피하기 위해 0에 가까운 선형 부분을 사용하여 수치적인 문제를 일으킬 수 있습니다. 곡선의 연속성 조건

C _ {\ mathrm {linear}}

, 위에 정의 된 piecewise 함수로

C _ {\ mathrm {srgb}}

,이다

$\ right ({\ frac {K_ {0}} {\ {}} \ right) ^ {\ gamma} = {\ frac {K_ {0}} {\ phi}}$

해결 방법 $\ gamma = 2.4$ 및 표준값 $\ phi = 12.92$ 두 가지 해결책을 제시한다. $K_ {0}$ ≈ $0.0381548$ 또는 $K_ {0}$ ≈ $0.0404482$ . IEC 61966-2-1 표준은 반올림 된 값 $K_ {0} = 0.04045$ . 그러나 경사면이 일치하는 조건을 부과한다면 우리는
$\ right {{{{{{{{}} {{{{{}}) { = {\ frac {1} {\ phi}}.$

이제 두 개의 방정식이 있습니다. 우리가 두 개의 미지수를 {\ displaystyle K_ {0}} K_ {0}과 {\ displaystyle \ phi} \ phi로 만들면 다음과 같이 풀 수 있습니다.
$K_ {0} = {\ frac {a} {\ gamma -1}}, \ \ \ \ phi = {\ frac {(1 + a) 1}} {(a ^ {\ gamma -1}) (\ gamma ^ {\ gamma})}}.$

대체 $a = 0.055$ 과 $\ gamma = 2.4$ 주는 $K_ {0}$ ≈ $0.0392857$ 과 $\ phi$ ≈ $12.9232102$ , 해당 선형 도메인 임계 값은 $K_ {0} / \ φi$ ≈ $0.00303993$ . 이 값은 다음 값으로 반올림됩니다. $K_ {0} = 0.03928$ , $\ phi = 12.92321$ , 및 $K_ {0} / \ phi = 0.00304$ 때로는 sRGB 변환을 설명합니다. sRGB의 제작자가 게시합니다. 반올림 한 $K_ {0} = 0.03928$ 과 $\ phi = 12.92$ 곡선의 불연속성이 작아집니다. 일부 저자는 불연속성에도 불구하고이 값을 채택했습니다. 표준의 경우, 반올림 된 값 $\ phi = 12.92$ 유지되었다. $K_ {0}$ 위의 설명과 같이 결과 곡선을 연속으로 만들기 위해 값을 다시 계산하여 교차로 아래 12.92에서 12.70까지 기울기 불연속을 초래했습니다.

보기 환경

매개 변수	값
화면 휘도 레벨	80 cd / ㎡
광원 백색 점	x = 0.3127, y = 0.3290 (D65)
이미지 서라운드 반사율	20 % (~ 중간 회색)
주변 조도 레벨 인코딩	64 럭스
인코딩 주변 화이트 포인트	x = 0.3457, y = 0.3585 (D50)
인코딩 플레어 인코딩	1.0 %
일반적인 주변 조도	200 럭스
일반적인 주변 백색 점	x = 0.3457, y = 0.3585 (D50)
일반적인보기 플레어	5.0 %

sRGB 사양은 주변 상관 색온도 (CCT)가 5000K 인 희미하게 조명 된 인코딩 (생성) 환경을 가정합니다.이 값은 광원 (D65)의 CCT와 다릅니다. 두 가지 모두에 D50을 사용하면 대부분의 인화지의 흰색 점이 지나치게 파란색으로 보일 수 있습니다. 휘도 레벨과 같은 다른 매개 변수는 일반적인 CRT 모니터를 나타냅니다.

최적의 결과를 얻으려면 ICC는 덜 엄격한 일반 시청 환경이 아닌 인코딩보기 환경 (예 : 흐릿한 조명, 확산 조명)을 사용하도록 권장합니다.

용법
인터넷, 컴퓨터 및 프린터에서 sRGB의 표준화로 인해 많은 저 – 중급 소비자 디지털 카메라 및 스캐너는 sRGB를 기본 (또는 유일하게 사용 가능한) 작업 색상 공간으로 사용합니다. sRGB 영역이 저가형 잉크젯 프린터의 범위를 충족하거나 초과하는 경우 sRGB 이미지는 종종 가정용으로 만족스럽게 여겨집니다. 그러나 소비자 수준의 CCD는 일반적으로 보정되지 않은 상태이므로 이미지가 sRGB로 레이블이 지정되어 있어도 이미지가 색상 정확도 sRGB라고 결론 지을 수 없습니다.

이미지의 색 공간이 알려지지 않았고 8- 16 비트 이미지 형식 인 경우 sRGB 색 공간에 있다고 가정하면 안전한 선택입니다. 이를 통해 프로그램은 모든 이미지의 색상 공간을 식별 할 수 있습니다. 이는 “알 수없는”색상 공간을 추적하는 것보다 훨씬 쉽고 안정적 일 수 있습니다. ICC 프로파일이 사용될 수 있습니다. ICC는 이러한 세 가지 프로필을 배포합니다. ICC 사양의 버전 4를 준수하는 두 개의 프로필, 권장 사항 및 여전히 일반적으로 사용되는 버전 2를 준수하는 프로필.

프리 프레스 출력과 같이 완전히 색 관리 된 작업 흐름을 통한 전문적인 인쇄를위한 이미지는 더 넓은 범위를 수용하는 Adobe RGB (1998)와 같은 다른 색상 공간을 사용하는 경우가 있습니다. 인터넷에서 사용되는 이러한 이미지는 일반적으로 다른 색상 공간에서 작동하는 소프트웨어에 포함 된 색상 관리 도구를 사용하여 sRGB로 변환 될 수 있습니다.

3D 그래픽, OpenGL 및 Direct3D의 두 가지 주요 프로그래밍 인터페이스는 모두 sRGB 감마 곡선을 지원합니다. OpenGL은 sRGB 감마 인코딩 된 색상 구성 요소 (OpenGL 2.1의 코어에 추가 된 EXT_texture_sRGB 확장으로 처음 도입 됨) 및 sRGB 감마 인코딩 된 프레임 버퍼 (OpenGL 3.0의 코어에 추가 된 EXT_framebuffer_sRGB 확장으로 처음 도입 된)로 렌더링합니다. Direct3D는 sRGB 감마 텍스처를 지원하고 DirectX 9부터 sRGB 감마 표면으로 렌더링합니다. sRGB 감마 텍스처의 올바른 밉 매핑 및 보간은 최신 GPU의 텍스처링 장치에서 직접적인 하드웨어 지원을 제공합니다 (예 : nVidia GeForce 8은 8 비트 텍스처에서 선형 값을 보간하기 전에 값), 성능상의 불이익은 없습니다.