Renk alanı - Color space

CIE 1931 xy kromatiklik diyagramında bazı RGB ve CMYK kromatiklik gamlarının karşılaştırılması
Bazı renk uzayları tarafından çevrelenen kromatikliklerin karşılaştırılması.

Bir renk uzayı özel bir organizasyondur renkler . Çeşitli fiziksel aygıtlar tarafından desteklenen renk profili oluşturma ile birlikte, rengin yeniden üretilebilir temsillerini destekler - bu tür bir gösterimin bir analog veya dijital gösterimi gerektirip gerektirmediği . Bir renk uzayı isteğe bağlı olabilir, yani fiziksel olarak gerçekleştirilmiş renkler , karşılık gelen atanmış renk adlarıyla (örneğin Pantone koleksiyonundaki ayrı sayılar dahil) bir dizi fiziksel renk örneğine atanmış veya matematiksel titizlikle yapılandırılmış ( örneğin, Pantone koleksiyonunda olduğu gibi) olabilir. NCS Sistemi , Adobe RGB ve sRGB ). Bir "renk uzayı", belirli bir aygıtın veya dijital dosyanın renk yeteneklerini anlamak için kullanışlı bir kavramsal araçtır. Rengi başka bir aygıtta yeniden oluşturmaya çalışırken, renk boşlukları gölge/vurgu ayrıntısını, renk doygunluğunu koruyup koruyamayacağınızı ve her ikisinden de ne kadar ödün verileceğini gösterebilir.

Bir " renk modeli " bir şekilde renklerini tanımlayan soyut matematiksel model olarak temsil edilebilir küpe numaralarının (örneğin, üç katına RGB veya dört kat CMYK ); bununla birlikte, mutlak bir renk uzayıyla ilişkili hiçbir eşleme işlevi olmayan bir renk modeli, küresel olarak anlaşılan herhangi bir renk yorumlama sistemiyle bağlantısı olmayan, az çok keyfi bir renk sistemidir. Bir renk modeli ile referans renk uzayı arasına belirli bir eşleme işlevi eklemek, referans renk uzayı içinde gamut olarak bilinen belirli bir "ayak izi" oluşturur ve belirli bir renk modeli için bu bir renk uzayını tanımlar. Örneğin, Adobe RGB ve sRGB, her ikisi de RGB renk modeline dayanan iki farklı mutlak renk uzayıdır. Bir renk alanı tanımlarken, genel referans standardı, ortalama bir insanın görebileceği tüm renkleri kapsayacak şekilde özel olarak tasarlanmış CIELAB veya CIEXYZ renk uzaylarıdır.

"Renk uzayı", renk modeli ve eşleme fonksiyonunun belirli bir kombinasyonunu tanımladığından, kelime genellikle bir renk modelini tanımlamak için gayri resmi olarak kullanılır. Ancak, bir renk uzayını tanımlamak, ilişkili renk modelini otomatik olarak tanımlasa da, bu kullanım kesin anlamda yanlıştır. Örneğin, birkaç belirli renk uzayı RGB renk modelini temel alsa da, tekil RGB renk uzayı diye bir şey yoktur .

Tarih

Thomas Young ve Hermann Helmholtz , gözün retinasının kırmızı, yeşil ve mavi için üç farklı ışık reseptöründen oluştuğunu varsaydılar.

1802'de Thomas Young , gözde her biri belirli bir görünür ışık aralığına duyarlı olan üç tip fotoreseptörün (şimdi koni hücreleri olarak bilinir ) varlığını öne sürdü . Hermann von Helmholtz , 1850'de Young-Helmholtz teorisini daha da geliştirdi : üç tip koni fotoreseptörü , yanıtlarına göre kısa tercihli ( mavi ), orta tercihli ( yeşil ) ve uzun tercihli ( kırmızı ) olarak sınıflandırılabilir. retinaya çarpan ışığın dalga boylarına . Üç tip koni tarafından algılanan sinyallerin göreceli güçleri, beyin tarafından görünür bir renk olarak yorumlanır . Ama renkleri renk uzayında noktalar olarak düşündükleri açık değil.

Renk uzayı konsepti, muhtemelen onu iki aşamada geliştiren Hermann Grassmann'a bağlıydı . İlk olarak, geometrik kavramların n -boyutlu uzayda cebirsel temsiline izin veren vektör uzayı fikrini geliştirdi . Fearnley-Sander (1979), Grassmann'ın lineer cebirin temelini şu şekilde açıklar:

Doğrusal uzayın tanımı (vektör uzayı) 1920'lerde Hermann Weyl ve diğerleri resmi tanımlar yayınladığında yaygın olarak bilinir hale geldi . Aslında, böyle bir tanım otuz yıl önce Grassmann'ın matematiksel çalışmasına tamamen aşina olan Peano tarafından verilmişti . Grassmann resmi bir tanım koymadı - dil mevcut değildi - ama kavramın onda olduğuna şüphe yok.

Bu kavramsal arka planla, 1853'te Grassmann, renklerin nasıl karıştığına dair bir teori yayınladı; o ve üç renk kanunu, Grassmann kanunu gibi hala öğretilmektedir .

İlk olarak Grassmann tarafından belirtildiği gibi... ışık seti, sonsuz boyutlu lineer uzayda bir koni yapısına sahiptir. Sonuç olarak, ışık konisinin bir bölüm seti (metamerizme göre), rengin, renk konisi olarak adlandırılan 3-D lineer uzayda dışbükey bir koni olarak temsil edilmesini sağlayan konik yapıyı devralır.

Örnekler

Karşılaştırılması CMYK ve RGB renk modelleri . Bu görüntü, renklerin bir bilgisayar monitöründe (RGB) nasıl görüneceği ile CMYK yazdırma işleminde nasıl yeniden üretilecekleri arasındaki farkı gösterir.

Renkler de oluşturulabilir baskı ile renk mekanların CMYK renk modeli eksiltme kullanılarak, primer renklerin bir pigment ( c Yan , m Agenta şirketinden , y ellow ve blac k ). Belirli bir renk uzayının üç boyutlu bir temsilini oluşturmak için, temsilin X eksenine macenta renk miktarını, Y eksenine camgöbeği miktarını ve Z eksenine sarı miktarını atayabiliriz . Ortaya çıkan 3 boyutlu alan, bu üç pigmentin birleştirilmesiyle oluşturulabilecek her olası renk için benzersiz bir konum sağlar.

Renkler , ek ana renkler ( kırmızı , yeşil ve mavi ) kullanılarak RGB renk modeline dayalı renk uzaylarıyla bilgisayar monitörlerinde oluşturulabilir . Üç boyutlu bir temsil, üç rengin her birini X, Y ve Z eksenlerine atayacaktır. Verilen monitörde oluşturulan renklerin, fosfor ( CRT monitörde ) veya filtreler ve arka ışık ( LCD monitör) gibi çoğaltma ortamı tarafından sınırlandırılacağını unutmayın .

Bir monitörde renk oluşturmanın başka bir yolu da ton , doygunluk , parlaklığa (değer/parlaklık) dayalı bir HSL veya HSV renk alanıdır . Böyle bir boşlukla, değişkenler silindirik koordinatlara atanır .

Birçok renk uzayı bu şekilde üç boyutlu değerler olarak gösterilebilir, ancak bazıları daha fazla veya daha az boyuta sahiptir ve Pantone gibi bazıları bu şekilde hiç temsil edilemez.

Dönüştürmek

Ana madde: Renk çevirisi

Renk uzayı dönüşümü, bir rengin temsilinin bir temelden diğerine çevrilmesidir. Bu, tipik olarak, bir renk uzayında temsil edilen bir görüntüyü başka bir renk uzayına dönüştürme bağlamında meydana gelir; amaç, çevrilen görüntünün orijinaline mümkün olduğunca benzer görünmesini sağlamaktır.

RGB yoğunluğu

RGB renk modeli, kullanılan sistemin yeteneklerine bağlı olarak farklı şekillerde uygulanmaktadır. 2006 itibariyle açık ara en yaygın genel kullanılan enkarnasyon , 8 bit veya kanal başına 256 ayrı renk seviyesi ile 24 bit uygulamadır . Böyle bir 24 bit RGB modeline dayanan herhangi bir renk uzayı bu nedenle 256×256×256 ≈ 16.7 milyon renk aralığıyla sınırlıdır. Bazı uygulamalar, toplam 48 bit için bileşen başına 16 bit kullanır, bu da daha fazla sayıda farklı renkle aynı gamla sonuçlanır . Bu, özellikle geniş gamlı renk uzaylarıyla çalışırken (daha yaygın renklerin çoğunun nispeten birbirine yakın olduğu yerlerde) veya çok sayıda dijital filtreleme algoritmasının arka arkaya kullanıldığı durumlarda önemlidir. Aynı ilke, aynı renk modeline dayalı, ancak farklı bit derinliklerinde uygulanan herhangi bir renk uzayı için geçerlidir .

Listeler

Ana madde: Renk uzaylarının listesi ve kullanımları

CIE 1931 XYZ renk uzayı , insan renk algısı ölçümlerine dayalı bir renk uzayı üretmeye yönelik ilk girişimlerden biriydi (önceki çabalar , Imperial College'da James Clerk Maxwell , König & Dieterici ve Abney tarafından yapıldı ) ve neredeyse tüm renk uzaylarının temelidir. diğer renk uzayları. CIERGB renk alanı CIE XYZ bir doğrusal ilişkili tamamlayıcı olan. CIE XYZ'nin ek türevleri arasında CIELUV , CIEUVW ve CIELAB bulunur .

Genel

Ana madde: Renk modeli
Katkı renk karıştırma: Bir vakumda üst üste gelen üç ampul, beyaz oluşturmak için bir araya geliyor.
Çıkarıcı renk karıştırma: Beyaz kağıt üzerinde üç leke lekesi, kağıdı siyaha çevirmek için birlikte çıkarma.

RGB , belirli bir rengi üretmek için ne tür bir ışığın yayılması gerektiğini açıkladığı için ek renk karışımını kullanır . RGB, kırmızı, yeşil ve mavi için ayrı değerleri saklar. RGBA , saydamlığı belirtmek için ek bir kanal olan alfa ile RGB'dir . RGB modeline dayalı ortak renk uzayları sRGB , Adobe RGB , ProPhoto RGB , scRGB ve CIE RGB'yi içerir .

CMYK kullanan eksiltici renk bu tür açıklar, çünkü, baskı işleminde kullanılan karıştırma mürekkepleri ışık çok uygulanması gereken yansıyan gelen alt-tabaka ve mürekkep ile, belirli bir renk üretmektedir. Biri beyaz bir alt tabaka (tuval, sayfa vb.) ile başlar ve bir görüntü oluşturmak için beyazdan rengi çıkarmak için mürekkep kullanır. CMYK, camgöbeği, macenta, sarı ve siyah için mürekkep değerlerini saklar. Farklı mürekkep setleri, alt tabakalar ve baskı özellikleri için birçok CMYK renk alanı vardır (bunlar her mürekkep için nokta kazancını veya transfer işlevini değiştirir ve böylece görünümü değiştirir).

YIQ , daha önce tarihsel nedenlerle NTSC (Kuzey Amerika, Japonya ve başka yerlerde) televizyon yayınlarında kullanılıyordu. Bu sistem, kabaca parlaklığa benzer (ve bazen yanlış olarak tanımlanan) bir luma değeri ile birlikte , renkteki göreli mavi ve kırmızı miktarlarının yaklaşık temsilleri olarak iki kroma değeri depolar . Çoğu video yakalama sisteminde ve PAL (Avustralya, Avrupa, SECAM kullanan Fransa hariç ) televizyonunda kullanılan YUV şemasına benzer , ancak YIQ renk uzayının YUV renk uzayına ve renge göre 33° döndürülmesidir. eksenler değiştirilir. YDbDr SECAM televizyon tarafından kullanılan şema başka bir şekilde döndürülür.

YPbPr , YUV'nin ölçekli bir versiyonudur. En yaygın olarak, MPEG ve JPEG gibi video ve görüntü sıkıştırma şemalarında yaygın olarak kullanılan dijital biçimi YCbCr'de görülür .

xvYCC , IEC (IEC 61966-2-4) tarafından yayınlanan yeni bir uluslararası dijital video renk alanı standardıdır . ITU BT.601 ve BT.709 standartlarını temel alır ancak gamı ​​bu standartlarda belirtilen R/G/B primerlerinin ötesine taşır .

HSV ( s vi, s , aturation v de HSB (ton, canlılık, bilinen alue) b açısından daha renk tonu ve doyma açısından renk düşünmek genellikle daha doğal olduğu için çoğu zaman sanatçı tarafından kullanılır doğruluk) eklemeli veya çıkarmalı renk bileşenleri. HSV, bir RGB renk uzayının bir dönüşümüdür ve bileşenleri ve kolorimetrisi, türetildiği RGB renk uzayına göredir.

HSL ( s vi, s aturation, l ightness / L de HLS veya HSI (ton, canlılık, olarak bilinen uminance) i ntensity) oldukça benzer HSV "hafiflik" "parlaklık" yerine sahip,. Fark olduğunu parlaklık ise saf renk, beyaz parlaklığı eşittir hafiflik saf renkli bir orta gri hafiflik eşittir.

Reklam

Özel amaç

Modası geçmiş

Erken renk uzayları iki bileşene sahipti. Mavi ışığı büyük ölçüde görmezden geldiler, çünkü 3 bileşenli bir işlemin ek karmaşıklığı, monokromdan 2 bileşenli renge geçişle karşılaştırıldığında, aslına uygunlukta yalnızca marjinal bir artış sağladı.

Mutlak renk uzayı

In renk bilimi , terim iki anlamları vardır mutlak renk alanı :

  • Renkler arasındaki algısal farkın , renk uzayındaki noktalarla temsil edilen renkler arasındaki mesafelerle doğrudan ilişkili olduğu bir renk uzayı, yani tek tip bir renk uzayı .
  • Renklerin açık olduğu, yani uzaydaki renklerin yorumlarının dış etkenlere bakılmaksızın kolorimetrik olarak tanımlandığı bir renk uzayı.

Bu yazıda ikinci tanıma odaklanıyoruz.

CIEXYZ , sRGB ve ICtCp , genel bir RGB renk uzayının aksine mutlak renk uzaylarının örnekleridir .

Mutlak olmayan bir renk uzayı, onun mutlak kolorimetrik niceliklerle ilişkisi tanımlanarak mutlak hale getirilebilir. Örneğin, bir monitördeki kırmızı, yeşil ve mavi renkler, monitörün diğer özellikleriyle birlikte tam olarak ölçüldüğünde, o monitördeki RGB değerleri mutlak olarak kabul edilebilir. CIE 1976 L *, a *, b * renk alanı aynı zamanda ihtiyacı olsa bazen mutlak olarak adlandırılır beyaz nokta için o kadar, özellikleri.

RGB gibi bir renk uzayını mutlak bir renge dönüştürmenin popüler bir yolu , RGB'nin niteliklerini içeren bir ICC profili tanımlamaktır . Mutlak bir rengi ifade etmenin tek yolu bu değildir, ancak birçok endüstride standarttır. Yaygın olarak kabul edilen profiller tarafından tanımlanan RGB renkleri, sRGB ve Adobe RGB'yi içerir . Bir grafiğe veya belgeye ICC profili ekleme işlemine bazen etiketleme veya gömme denir ; bu nedenle etiketleme, o grafik veya belgedeki renklerin mutlak anlamını belirtir.

Dönüşüm hataları

Ana madde: Renk çevirisi

Bir mutlak renk uzayındaki bir renk, başka bir mutlak renk uzayına dönüştürülebilir ve genel olarak tekrar geri döndürülebilir; ancak, bazı renk uzaylarında gamut sınırlamaları olabilir ve bu gamın dışında kalan renkleri dönüştürmek doğru sonuçlar vermez. Özellikle bileşen başına yalnızca 256 farklı değerden oluşan popüler aralık ( 8 bit renk ) kullanılıyorsa , yuvarlama hataları da olabilir .

Mutlak bir renk uzayının tanımının bir kısmı, görüntüleme koşullarıdır. Farklı doğal veya yapay aydınlatma koşullarında bakıldığında aynı renk farklı görünecektir. Renk uyumuyla profesyonel olarak ilgilenenler, standart aydınlatmayla aydınlatılan izleme odalarını kullanabilirler.

Bazen, mutlak olmayan renk uzayları arasında dönüştürme yapmak için kesin kurallar vardır. Örneğin, HSL ve HSV uzayları, RGB'nin eşlemeleri olarak tanımlanır. Her ikisi de mutlak değildir, ancak aralarındaki dönüşüm aynı rengi korumalıdır. Ancak genel olarak, iki mutlak olmayan renk alanı (örneğin, RGB'den CMYK'ye ) veya mutlak ve mutlak olmayan renk uzayları (örneğin, RGB'den L*a*b*'ye) arasında dönüştürme yapmak neredeyse anlamsız bir kavramdır.

keyfi boşluklar

Mutlak renk uzaylarını tanımlamanın farklı bir yöntemi, birçok tüketici tarafından boya, kumaş ve benzerlerini seçmek için kullanılan renk örneği kartı olarak bilinir. Bu, iki taraf arasında bir renk üzerinde anlaşmanın bir yoludur. Mutlak renkleri tanımlamanın daha standart bir yöntemi, ticari matbaacıların belirli bir renk olan mürekkepleri yapmak için kullanabileceği renk kartlarını ve tarifleri içeren tescilli bir sistem olan Pantone Eşleştirme Sistemi'dir .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar