sRGB - sRGB

sRGB

standart RGB
CIE 1931 kromatiklik diyagramında hesaplanan konumda bulunan sRGB renkleri . Parlaklık , ana renklerin tamamlayıcı renklerine doğru parlak çizgilerden kaçınmak için ayarlanmıştır .${\görüntüleme stili Y}$${\ Displaystyle R+G+B=1}$
Yerel ad
Durum	Yayınlanan
İlk yayınlanan	18 Ekim 1999 ; 21 yıl önce ( 1999-10-18 )
organizasyon	IEC
Kurul	TC / SC : TC 100/TA 2
İhtisas	Renk uzayı , renk modeli
Kısaltma	sRGB
İnternet sitesi	web mağazası .iec .ch /yayın / 6169

sRGB bir standarttır RGB (kırmızı, yeşil, mavi) renk uzayı olduğunu HP ve Microsoft monitörler, yazıcılar kullanmak 1996'da işbirliği oluşturulur ve Web . Daha sonra IEC tarafından IEC 61966-2-1:1999 olarak standardize edilmiştir. Selefi NIF RGB, FlashPix'te kullanıldı ve neredeyse aynıydı. Özellikle görüntülerin pikselleri renk kanalı başına 8 bitlik tamsayılarda depolanıyorsa , genellikle renk alanı bilgisi içermeyen görüntüler için renk alanı olduğu varsayılır .

sRGB kullanır ITU-R BT.709 Primaries-stüdyo monitörleri ve aynı HDTV -a transfer fonksiyonu ( gamma tipik) CRT ve tipik ev ve ofis görüntüleme koşullarına uyacak şekilde tasarlanmış bir görüntüleme ortamı. Bu spesifikasyon, sRGB'nin zamanın tipik CRT monitörlerinde doğrudan görüntülenmesine izin verdi ve bu da kabulüne büyük ölçüde yardımcı oldu. sYCC , genişletilmiş gamut alanına kodlamak için BT.601 YCbCr matrisini kullanır , negatif R'G'B' değerlerinin kodu, genişletilmiş aktarım işlevi kullanılarak çözülür, sRGB herhangi bir Y'CbCr matrisi kullanmaz.

sRGB gamı

sRGB , üç kanaldan birinin sıfır olmadığı ve diğer ikisinin sıfır olduğu renkler olan kırmızı, yeşil ve mavi birincillerin kromatikliklerini tanımlar . Gam sRGB'de temsil edilebilir renk yerlerini ait renk üçgeni , bu primerler tarafından tanımlandığı gibidir. Herhangi bir RGB renk uzayında olduğu gibi , R, G ve B'nin negatif olmayan değerleri için, normal trikromatik görüşe sahip bir insan tarafından görülebilen renk aralığının oldukça içinde olan bu üçgenin dışındaki renkleri temsil etmek mümkün değildir.

Primerler , sırasıyla Renkli TV'ye ( Rec. 601 ) dayanan HDTV'den ( Rec. 709 ) gelir. Bu değerler, tüketici CRT fosforlarının yaklaşık rengini yansıtır.

sRGB aktarım işlevi ("gama")

Bir sRGB ekranında, her bir düz çubuk, çevresindeki çizgili titreşim kadar parlak görünmelidir. (Not: Orijinal, %100 boyutta görüntülenmelidir)

sRGB ayrıca bu birincillerin yoğunluğu ile depolanan gerçek sayı arasında doğrusal olmayan bir aktarım işlevi tanımlar . Eğri, bir CRT ekranın gama yanıtına benzer . Bu doğrusal olmayan dönüştürme, sRGB'nin, insan tarafından fark edilebilir ışık seviyelerini görüntülemek için tamsayı tabanlı bir görüntü dosyasındaki değerlerin makul ölçüde verimli bir şekilde kullanılması anlamına gelir.

Diğer RGB renk uzaylarının çoğundan farklı olarak, sRGB gama tek bir sayısal değer olarak ifade edilemez. Genel gama yaklaşık olarak 2.2'dir ve siyaha yakın bir doğrusal (gama 1.0) bölüm ve başka bir yerde bir 2.4 üs ve 1.0'dan yaklaşık 2.3'e değişen bir gama (log çıktısının eğimine karşı log girişi) içeren doğrusal olmayan bir bölümden oluşur. Doğrusal bölümün amacı, eğrinin sıfırda sayısal sorunlara neden olabilecek sonsuz bir eğime sahip olmamasıdır.

dönüşüm

sRGB'den CIE XYZ'ye

sRGB bileşen değerleri , , 0 ila 1 aralığındadır (0 ila 255 aralığındaki değerler 255,0'a bölünmelidir). ${\displaystyle R_{\mathrm {srgb}}}$${\displaystyle G_{\mathrm {srgb}}}$${\displaystyle B_{\mathrm {srgb}}}$

${\displaystyle C_{\mathrm {linear}}={\begin{cases}{\frac {C_{\mathrm {srgb} }}{12.92}},&C_{\mathrm {srgb} }\leq 0.04045\\\ sol({\frac {C_{\mathrm {srgb} }+0.055}{1.055}}\sağ)^{2.4},&C_{\mathrm {srgb} }>0.04045\end{durumlar}}}$

• burada olduğu , ya da .${\görüntüleme stili C}$${\görüntüleme stili R}$${\görüntüleme stili G}$${\görüntüleme stili B}$

Bu gama genişletilmiş değerler (bazen "doğrusal değerler" veya "doğrusal ışık değerleri" olarak adlandırılır) CIE XYZ'yi elde etmek için bir matris ile çarpılır:

${\displaystyle {\begin{bmatrix}X_{D65}\\Y_{D65}\\Z_{D65}\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}0.4124&0.3576&0.1805\\0.2126&0.7152&0 .0722\\0.0193&0.1192&0.9505\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R_{\mathrm {doğrusal} }\\G_{\mathrm {doğrusal} }\\B_{\mathrm {doğrusal} } \end{bmatris}}}$

Bu aslında BT.709 birincilleri için matristir, sadece sRGB için değil, ikinci satır BT.709-2 matris katsayılarıdır .

CIE XYZ'den sRGB'ye

CIE XYZ değerleri böylece ölçeklendirilmelidir Y, bir D65 ( "beyaz") 1.0 (olup X , Y, , Z = 0,9505, 1,0000, 1,0890). Bu genellikle doğrudur, ancak bazı renk uzayları 100 veya başka değerler kullanır (belirtilen beyaz noktaları kullanırken CIELAB'da olduğu gibi ).

CIE XYZ'den sRGB'nin hesaplanmasındaki ilk adım, bir matris çarpımı ile gerçekleştirilebilen doğrusal bir dönüşümdür. (Aşağıdaki sayısal değerler, sRGB'nin yaratıcıları tarafından orijinal yayındaki küçük yuvarlama hatalarını düzelten resmi sRGB spesifikasyonundaki değerlerle eşleşir ve CIE XYZ için 2° standart kolorimetrik gözlemciyi varsayar .)

${\displaystyle {\begin{bmatrix}R_{\mathrm {lineer} }\\G_{\mathrm {lineer} }\\B_{\mathrm {linear} }\end{bmatrix}}={\başlangıç{bmatrix} +3.2406&-1.5372&-0.4986\\-0.9689&+1.8758&+0.0415\\+0.0557&-0.2040&+1.0570\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}X_{D65}\\Y_{D65} \\Z_{D65}\end{bmatris}}}$

Bu doğrusal RGB değerleri nihai sonuç değildir ; gama düzeltmesi yine de uygulanmalıdır. Aşağıdaki formül, doğrusal değerleri sRGB'ye dönüştürür:

${\displaystyle C_{\mathrm {srgb}}={\begin{durumlar}12.92C_{\mathrm {doğrusal}},&C_{\mathrm {doğrusal}}\leq 0.0031308\\1.055C_{\mathrm {doğrusal} } ^{1/2.4}-0.055,&C_{\mathrm {doğrusal} }>0,0031308\end{durumlar}}}$

• burada olduğu , ya da .${\görüntüleme stili C}$${\görüntüleme stili R}$${\görüntüleme stili G}$${\görüntüleme stili B}$

Bu gama sıkıştırılmış değerler (bazen "doğrusal olmayan değerler" olarak adlandırılır) genellikle 0 ila 1 aralığına kırpılır. Bu kırpma, gama hesaplamasından önce veya sonra veya 8 bite dönüştürmenin bir parçası olarak yapılabilir. 0 ila 255 aralığında değerler gerekliyse, örneğin video gösterimi veya 8 bit grafikler için genel teknik, 255 ile çarpmak ve bir tamsayıya yuvarlamaktır.

sYCC genişletilmiş gam dönüşümü

IEC 61966-2-1:1999'daki Değişiklik 1 , x negatif olduğunda (ve f yukarıda açıklanan sRGB↔doğrusal fonksiyonlardır ) − f (− x ) uygulayarak, negatif değerlere gama düzeltmesinin nasıl uygulanacağını açıklar. YCbCr tanımı. Bu aynı zamanda scRGB tarafından da kullanılır .

Değişiklik 1 ayrıca RGB'yi XYZ matrisine daha doğru bir şekilde çevirmek için (yukarıda gösterilen hassasiyette kalır) 7 ondalık nokta kullanan daha yüksek hassasiyetli bir XYZ - RGB matrisi önerir:

${\displaystyle {\begin{bmatrix}R_{\mathrm {lineer} }\\G_{\mathrm {lineer} }\\B_{\mathrm {linear} }\end{bmatrix}}={\başlangıç{bmatrix} +3.2406255&-1.5372080&-0.4986286\\-0.9689307&+1.8757561&+0.0415175\\+0.0557101&-0.2040211&+1.0569959\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}X_{D65}\\Y_{D65} \\Z_{D65}\end{bmatris}}}$.

dönüşüm teorisi

x ekseni: kodlanmış değer
Sol y ekseni: etkin yerel gama
Sağ y ekseni: yoğunluk
sRGB yoğunluklarının sRGB sayısal değerlerine (kırmızı) karşı grafiği ve her birinde etkin gama olan log-log alanındaki (mavi) bu işlevin eğimi puan. 0.04045'lik bir sıkıştırılmış değerin veya 0.00313'lük bir doğrusal yoğunluğun altında, eğri doğrusaldır, dolayısıyla gama 1'dir. Kırmızı eğrinin arkasında, tam bir gama = 2,2 güç yasasını gösteren kesikli siyah bir eğri vardır.

Bazen sRGB'nin 2.2'lik bir gama kullandığı söylenir , ancak yukarıdaki dönüşümler 2.4'ün bir üssünü gösterir. Bunun nedeni, parçalı ayrışmanın net etkisinin, aralıktaki her noktada zorunlu olarak değişen bir anlık gama olmasıdır: sıfırda gama = 1'den maksimum yoğunlukta 2,4'e yakın bir gamaya, medyan değeri 2,2'ye yakındır. Dönüşüm, yaklaşık 2,2'lik bir gamaya yaklaşmak üzere tasarlanmıştır, ancak  sayısal sorunlara neden olabilecek K = 0'da sonsuz bir eğime sahip olmaktan kaçınmak için sıfıra yakın bir doğrusal kısım ile .

İçin parçalı formüller parametre kullanılarak , 0.04045 için 12.92 için ve 0.055 için, kırılma noktasındaki süreklilik durumdur ${\displaystyle C_{\mathrm {doğrusal}}}$${\displaystyle K_{0}}$${\görüntüleme stili\phi }$${\görüntüleme stili bir}$

${\displaystyle \left({\frac {K_{0}+a}{1+a}}\sağ)^{\gamma }={\frac {K_{0}}{\phi }}.}$

ile ve standart değerle çözmek, ≈ veya , iki çözüm verir . IEC 61966-2-1 standardı yuvarlak değerini kullanır olan verimleri, . Ancak eğimlerin de eşleşmesi koşulunu koyarsak, ${\görüntüleme stili \gama =2.4}$${\görüntüleme stili\phi =12.92}$${\displaystyle K_{0}}$${\görüntüleme stili 0.0381548}$${\görüntüleme stili 0.0404482}$${\displaystyle K_{0}=0.04045}$${\displaystyle \beta ={\frac {K_{0}}{\phi }}\yaklaşık 0.0031308}$

${\displaystyle \gamma \sol({\frac {K_{0}+a}{1+a}}\sağ)^{\gamma -1}\sol({\frac {1}{1+a}} \sağ)={\frac {1}{\phi }}.}$

Şimdi iki denklemimiz var. İki bilinmeyeni alırsak ve sonra vermeyi çözebiliriz ${\displaystyle K_{0}}$${\görüntüleme stili\phi }$

${\displaystyle K_{0}={\frac {a}{\gamma -1}}}$,

${\displaystyle \phi ={\frac {(1+a)^{\gamma }(\gamma -1)^{\gamma -1}}{(a^{\gamma -1})(\gamma ^{ \gama })}}.}$

Değiştirme ve verir ve , karşılık gelen doğrusal etki alanı eşiği ile . Bu değerler, yuvarlanmış , ve bazen de sRGB dönüşüm tarif. sRGB'nin yaratıcıları tarafından yapılan yayınlar ve şeklinde yuvarlanmıştır , bu nedenle (bu FlashPix'te de kullanılmıştır ), bu da eğride küçük bir süreksizlikle sonuçlanmıştır. Bazı yazarlar süreksizliğe rağmen bu değerleri benimsemişlerdir. Standart için, yuvarlatılmış değer tutuldu ve elde edilen eğriyi yukarıda açıklandığı gibi sürekli hale getirmek için değer yeniden hesaplandı, bu da kesişimin altında 12.92'den yukarıda 12.70'e kadar bir eğim süreksizliği ile sonuçlandı. ${\görüntüleme stili a=0.055}$${\görüntüleme stili \gama =2.4}$${\displaystyle K_{0}={\frac {11}{280}}\yaklaşık 0.0392857}$${\ Displaystyle \ phi \ yaklaşık 12.9232102}$${\ Displaystyle \ beta \ yaklaşık 0,00303993}$${\displaystyle K_{0}=0.03928}$${\ Displaystyle \ phi =12.92321}$${\görüntüleme stili \beta =0.00304}$${\displaystyle K_{0}=0.03928}$${\görüntüleme stili\phi =12.92}$${\ Displaystyle \ beta \ yaklaşık 0,00304025}$${\görüntüleme stili\phi =12.92}$${\displaystyle K_{0}}$

görüntüleme ortamı

sRGB renk uzayının (üçgen) gamutunu gösteren CIE 1931 xy kromatiklik diyagramı . Dış kavisli sınır, nanometre cinsinden gösterilen (mavi etiketli) dalga boyları ile spektral (veya monokromatik) lokustur. Bu görüntü sRGB kullanılarak çizilir, bu nedenle üçgenin dışındaki renkler doğru şekilde renklendirilemez ve enterpolasyon yapılmıştır. D65 beyaz nokta merkezine de gösterilmiştir ve Planck'ın lokusu etiketli renk sıcaklığı ile gösterilir Kelvin . D65, atmosferik filtrelenmiş gün ışığına dayandığı için ideal bir 6504 kelvin siyah gövde değildir.

sRGB spesifikasyonu, ortamla ilişkili renk sıcaklığı (CCT) 5003 K olan loş bir kodlama (oluşturma) ortamını varsayar. Bu, aydınlatıcının CCT'sinden (D65) farklıdır. Her ikisi için de D50 kullanılması, çoğu fotoğraf kağıdının beyaz noktasının aşırı mavi görünmesine neden olurdu. Parlaklık düzeyi gibi diğer parametreler, tipik bir CRT monitörünü temsil eder.

Optimum sonuçlar için ICC , daha az katı tipik görüntüleme ortamı yerine kodlama görüntüleme ortamının (yani loş, dağınık aydınlatma) kullanılmasını önerir.

kullanım

CIE 1931 xy kromatiklik diyagramında bazı RGB ve CMYK renk gamlarının karşılaştırılması

sRGB'nin İnternet'te, bilgisayarlarda ve yazıcılarda standardizasyonu nedeniyle, birçok düşük ve orta uç tüketici dijital kameraları ve tarayıcıları , varsayılan (veya yalnızca kullanılabilir) çalışma renk alanı olarak sRGB'yi kullanır . Bununla birlikte, tüketici düzeyindeki CCD'ler tipik olarak kalibre edilmemiştir, yani görüntü sRGB olarak etiketlenmiş olsa bile, görüntünün doğru renkte sRGB olduğu sonucuna varılamaz.

Bir görüntünün renk alanı bilinmiyorsa ve 8 ila 16 bitlik bir görüntü formatıysa, sRGB renk alanında olduğunu varsaymak güvenli bir seçimdir. Bir ICC profili kullanılabilir; ICC, bu tür üç profili dağıtır: önerdikleri ICC spesifikasyonunun 4. versiyonuna uyan iki profil ve hala yaygın olarak kullanılan 2. versiyona uygun bir profil. ICC profilinin 2. versiyonu parametrik eğri kodlamasını ("para") desteklemez, bu nedenle EOTF'ye yaklaşmak için 1024 nokta 1DLUT kullanır, bunun parçalı olduğu açık olmayabilir. Ekran P3 ICC profili, g, a, b, c, d'nin "para" kodlamasını kullanarak sRGB aktarımını kodlar.

sRGB gamı, düşük kaliteli bir mürekkep püskürtmeli yazıcının gamını karşıladığından veya aştığından , bir sRGB görüntüsünün genellikle evde yazdırma için tatmin edici olduğu kabul edilir. Renk gamı, özellikle mavi-yeşil renklerde, CMYK baskıda yeniden üretilebilecek tüm renkleri içerecek kadar büyük olmadığı için, üst düzey baskı yayıncılığı uzmanları tarafından bazen sRGB'den kaçınılır . Tamamen renk yönetimli bir iş akışı (örneğin baskı öncesi çıktı) aracılığıyla profesyonel baskıya yönelik görüntüler bazen daha geniş bir gamı ​​barındıran Adobe RGB (1998) gibi başka bir renk uzayı kullanır . İnternette kullanılan bu tür görüntüler , genellikle bu diğer renk uzaylarında çalışan yazılımlarla birlikte verilen renk yönetimi araçları kullanılarak sRGB'ye dönüştürülebilir .

3D grafikler için iki baskın programlama arabirimi, OpenGL ve Direct3D , sRGB gama eğrisi için birleştirilmiş desteğe sahiptir. OpenGL, sRGB gama kodlu renk bileşenlerine sahip dokuları (ilk olarak EXT_texture_sRGB uzantısıyla tanıtıldı, OpenGL 2.1'de çekirdeğe eklendi) ve sRGB gama kodlu çerçeve arabelleklerinde işlemeyi (ilk olarak EXT_framebuffer_sRGB uzantısıyla tanıtıldı, OpenGL 3.0'da çekirdeğe eklendi) destekler. sRGB gama dokularının doğru mipmap ve enterpolasyonu , çoğu modern GPU'nun tekstüre birimlerinde doğrudan donanım desteğine sahiptir (örneğin nVidia GeForce 8, bu değerleri enterpolasyon yapmadan önce 8 bitlik dokudan doğrusal değerlere dönüşüm gerçekleştirir) ve herhangi bir performans cezası yoktur.

Referanslar

standartlar

• IEC 61966-2-1:1999, sRGB'nin resmi özelliğidir. Görüntüleme ortamı, kodlama ve kolorimetrik detaylar sağlar.
• IEC 61966-2-1:1999'a göre A1:2003 , YCbCr renk uzayları için benzer bir sYCC kodlamasını , bir genişletilmiş gam RGB kodlamasını ve bir CIELAB dönüşümünü açıklar .
• sRGB , Uluslararası Renk Konsorsiyumu
• IEC 61966-2-1'in dördüncü çalışma taslağı çevrimiçi olarak mevcuttur, ancak tam standart değildir. www2.units.it adresinden indirilebilir .
• sRGB.com'un arşiv kopyası , artık mevcut değil, sRGB'nin tasarımı, ilkeleri ve kullanımı hakkında çok fazla bilgi içeriyor

Dış bağlantılar

• Uluslararası Renk Konsorsiyumu
• Bir Standart İnternet için Renk Alanını Standart - sRGB de w3.org
• RGB ve XYZ dönüştürme için dönüştürme matrisleri
• Gerçek sRGB Profili Lütfen Ayağa Kalkacak mı?