Цветовые пространства RGB — это категория аддитивных колориметрических цветовых пространств [1], определяющая часть своего абсолютного определения цветового пространства с помощью цветовой модели RGB . [2]
Цветовые пространства RGB обычно описывают сопоставление цветовой модели RGB с воспринимаемыми человеком цветами, но некоторые цветовые пространства RGB используют воображаемые (не реальные) основные цвета и, таким образом, не могут отображаться напрямую.
Как и в случае с любым цветовым пространством, хотя спецификации в этой категории используют цветовую модель RGB для описания своего пространства, не обязательно использовать эту модель для сигнализации значений цвета пикселя. Цветовые пространства вещательного телевидения, такие как NTSC, PAL, Rec. 709, Rec. 2020, дополнительно описывают преобразование из RGB в YCbCr, и именно так они обычно сигнализируются для передачи, но изображение может храниться как RGB, так и YCbCr. Это показывает, что использование единственного числа термина «цветовое пространство RGB» может вводить в заблуждение, поскольку выбранное цветовое пространство или сигнализируемый цвет могут быть описаны любой подходящей цветовой моделью. Однако единственное число можно увидеть в спецификациях, где хранение, сигнализируемое как RGB, является его предполагаемым использованием.
Нормальный человеческий глаз содержит три типа цветочувствительных колбочек . Каждая клетка реагирует на свет с длинной, средней или короткой длиной волны, который мы обычно классифицируем как красный, зеленый и синий. Взятые вместе, ответы этих колбочек называются значениями трехстимула , а комбинация их ответов преобразуется в психологический эффект цветового зрения.
Использование RGB в определениях цветового пространства использует основные цвета (и часто белую точку) на основе цветовой модели RGB для сопоставления с реальным цветом мира. Применяя закон аддитивности света Грассмана , диапазон цветов, которые могут быть получены, заключен в треугольник на диаграмме цветности, определенной с использованием основных цветов в качестве вершин . [3]
Основные цвета обычно отображаются в координатах цветности xyY , хотя могут использоваться координаты uʹ,vʹ из диаграммы цветности UCS. Как xyY, так и uʹ,vʹ получены из цветового пространства CIE 1931 , независимого от устройства пространства, также известного как XYZ , которое охватывает полную гамму воспринимаемых человеком цветов, видимых стандартному наблюдателю CIE 2° .
Цветовые пространства RGB хорошо подходят для описания электронного отображения цвета, такого как компьютерные мониторы и цветное телевидение . Эти устройства часто воспроизводят цвета с помощью массива красных, зеленых и синих люминофоров, возбуждаемых электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), или массива красных, зеленых и синих ЖК-дисплеев , освещаемых подсветкой, и поэтому естественным образом описываются аддитивной цветовой моделью с основными цветами RGB.
Ранние примеры цветовых пространств RGB появились с принятием стандарта цветного телевидения NTSC в 1953 году по всей Северной Америке, за которым последовали PAL и SECAM , охватывающие весь остальной мир. Эти ранние пространства RGB были частично определены фосфором, используемым в то время в ЭЛТ, и гаммой электронного луча. В то время как эти цветовые пространства воспроизводили предполагаемые цвета с использованием аддитивных красных, зеленых и синих основных цветов, сам сигнал вещания был закодирован из компонентов RGB в составной сигнал, такой как YIQ , и декодирован обратно приемником в сигналы RGB для отображения.
HDTV использует цветовое пространство BT.709 , позже перепрофилированное для компьютерных мониторов как 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. [ требуется ссылка ] Гамма этих пространств ограничена, охватывая лишь 35,9% гаммы CIE 1931. [4] Хотя это позволяет использовать ограниченную битовую глубину, не вызывая 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 большее пространство имеет «больше цветов». Численное количество 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 большим ошибкам [ необходимо дополнительное объяснение ] .
Более поздние цветовые пространства, такие как Rec. 2020 для UHD-телевизоров, определяют чрезвычайно большую гамму, охватывающую 63,3% пространства CIE 1931. [5] Этот стандарт в настоящее время не реализуем с помощью современной технологии ЖК-дисплеев, и в настоящее время разрабатываются альтернативные архитектуры, такие как устройства на основе квантовых точек [6] или OLED [7] .
Стандарт цветового пространства CIE 1931 определяет как пространство CIE RGB, представляющее собой цветовое пространство с монохромными основными цветами , так и цветовое пространство CIE XYZ, которое функционально аналогично линейному цветовому пространству RGB, однако основные цвета физически нереализуемы, поэтому не описываются как красный, зеленый и синий.
MAC не следует путать с MacOS. Здесь MAC относится к Multiplexed Analogue Components .
