Цветовое пространство RGB — это одно из многих специфических аддитивных колориметрических цветовых пространств , основанных на цветовой модели RGB . [1] [2]
Цветовые пространства RGB обычно описывают физический вывод устройств отображения, таких как телевизионные экраны и компьютерные мониторы, но некоторые цветовые пространства RGB используют воображаемые основные цвета и не могут отображаться напрямую.
Нормальный человеческий глаз содержит три типа цветочувствительных колбочек . Каждая клетка реагирует на свет длинной, средней или короткой длины волны, который мы обычно классифицируем как красный, зеленый и синий. В совокупности реакции этих колбочек называются значениями тристимула , а комбинация их ответов преобразуется в психологический эффект цветового зрения.
Цветовое пространство RGB определяется:
Цветовое пространство RGB использует основные цвета на основе цветовой модели RGB. Смешение трех основных цветов в разных пропорциях создает восприятие цветов, отличных от основных. Применяя закон аддитивности света Грассмана , можно получить диапазон цветов, заключенный в треугольник на диаграмме цветности, определенной с использованием основных цветов в качестве вершин . TRC и точка белого дополнительно определяют возможные цвета, создавая объем кодируемых цветов, заключенный в 3D-треугольник. [3]
Основные цвета обычно указываются в виде координат их цветности xyY , хотя можно использовать координаты uʹ,vʹ из диаграммы цветности UCS. И xyY, и uʹ,vʹ взяты из цветового пространства CIE 1931 , независимого от устройства пространства, также известного как XYZ , которое охватывает всю гамму воспринимаемых человеком цветов, видимых стандартному наблюдателю CIE 2° .
Цветовые пространства RGB хорошо подходят для описания электронного отображения цвета, например, компьютерных мониторов и цветного телевидения . Эти устройства часто воспроизводят цвета, используя массив красных, зеленых и синих люминофоров, возбуждаемых электронно- лучевой трубкой (ЭЛТ), или массив красных, зеленых и синих ЖК-дисплеев , освещенных подсветкой, и поэтому естественно описываются добавкой цветовая модель с основными цветами RGB.
Первые примеры цветовых пространств RGB появились с принятием стандарта цветного телевидения NTSC в 1953 году в Северной Америке, за которым последовали PAL и SECAM , охватившие остальной мир. Эти ранние пространства RGB частично определялись люминофором, используемым в ЭЛТ, использовавшимися в то время, и гаммой электронного луча. Хотя эти цветовые пространства воспроизводили заданные цвета с использованием аддитивных основных цветов красного, зеленого и синего, сам широковещательный сигнал кодировался из компонентов RGB в составной сигнал, такой как YIQ , и декодировался приемником обратно в сигналы RGB для отображения.
HDTV использует цветовое пространство BT.709 , позже преобразованное для компьютерных мониторов в sRGB . Оба используют одни и те же основные цвета и точку белого, но разные функции передачи, поскольку HDTV предназначен для темной гостиной, а sRGB — для более яркой офисной среды. [ нужна цитата ] Диапазон этих пространств ограничен, охватывая только 35,9% гаммы CIE 1931 года. [4] Хотя это позволяет использовать ограниченную разрядность без возникновения цветовых полос и, следовательно, уменьшает полосу пропускания передачи, это также предотвращает кодирование глубоко насыщенных цветов, которые могут быть доступны в альтернативных цветовых пространствах. Некоторые цветовые пространства RGB, такие как Adobe RGB и ProPhoto , предназначенные для создания, а не передачи изображений, разработаны с расширенными гаммами для решения этой проблемы, однако это не означает, что в большем пространстве «больше цветов». связано с битовой глубиной, а не с размером или формой гаммы. Большое пространство с низкой битовой глубиной может отрицательно сказаться на плотности гаммы и привести к высоким ошибкам [ необходимо дальнейшее объяснение ] .
Более поздние цветовые пространства, такие как Rec. 2020 год для UHD-телевизоров определяет чрезвычайно широкую гамму, охватывающую 63,3% пространства CIE 1931 года. [5] Этот стандарт в настоящее время невозможно реализовать с помощью современной технологии ЖК-дисплеев, и альтернативные архитектуры, такие как устройства на основе квантовых точек [6] или OLED [7], в настоящее время находятся в разработке.
Стандарт цветового пространства CIE 1931 определяет как пространство CIE RGB, которое представляет собой цветовое пространство RGB с монохроматическими основными цветами , так и цветовое пространство CIE XYZ, которое функционально аналогично линейному цветовому пространству RGB, однако основные цвета физически не реализуемы, поэтому не описываются как красный, зеленый и синий.
MAC не следует путать с MacOS. Здесь MAC относится к мультиплексированным аналоговым компонентам .
