Список цветовых пространств и их использование

Это список цветовых пространств , сгруппированных по цветовой модели, которая используется для части их спецификации.

Модели

Цветовые модели могут быть основаны на физике или человеческом восприятии. Физические описания цвета могут быть аддитивными (описывающими смешивание света, RGB) или субтрактивными (описывающими смешивание пигментов или удаление света, CMYK). Описания, основанные на человеческом восприятии, основаны на некоторых экспериментальных результатах на людях. Некоторые модели и их варианты используются в некоторых цветовых пространствах, перечисленных ниже. ^[1]

Человеческое восприятие

Вместо того, чтобы основываться на смешении цветов, они основаны на человеческом опыте или феноменологии .

МКО 1931 XYZ

CIE 1931 XYZ была первой попыткой создать цветовое пространство, основанное на измерениях человеческого восприятия цвета и лежащее в основе почти всех других цветовых пространств.

CIEUVW

Измерения проводились в более широком поле зрения, чем цветовое пространство «CIE 1931 XYZ», что дает немного другие результаты.

Равномерные цветовые пространства

Унифицированные цветовые пространства (UCS) построены таким образом, что одинаковое геометрическое расстояние в любой точке цветового пространства отражает одинаковую величину воспринимаемой цветовой разницы . Было много попыток создать такое цветовое пространство.

Поскольку человеческое зрение состоит из трех компонентов, пространство обязательно трехмерное; Обычно он назначается так, что один — яркость , а два других — цветность . Единое цветовое пространство полезно для широкого круга задач. Его можно использовать, например, для расчета разницы цветов или для визуально гармоничного подбора цветов.

СИЕЛУВ

Модификация «CIE 1931 XYZ» для более удобного отображения различий в цвете. Пространство CIELUV полезно для аддитивных смесей света из-за его свойств линейного добавления (однако человеческое восприятие цвета не учитывает добавление света). ^[2]

СИЭЛАБ

CIELAB создает цветовое пространство, которое более линейно по восприятию, чем другие цветовые пространства. Перцептивно линейный означает, что изменение значения цвета на одну и ту же величину должно привести к изменению примерно такой же визуальной важности. CIELAB почти полностью заменил альтернативное цветовое пространство Lab под названием « Hunter Lab ». Это пространство обычно используется для цветов поверхности, но не для смесей (проходящего) света. ^[2]

HSLuv

HSLuv сохраняет компоненты яркости и оттенка CIELUV LCh и расширяет его цветность так, чтобы каждый цвет имел одинаковый диапазон, определяемый в процентах.

Новые модели

Вскоре выяснилось, что CIELAB и CIELUV недостаточны для объяснения всего спектра цветовых явлений. Появилось множество все более сложных моделей цветового восприятия, моделирующих поведение человеческого зрения в различных условиях просмотра, но в конечном итоге они стали использоваться реже из-за дополнительных необходимых входных данных и общей алгоритмической сложности.

Кроме того, производительность цветовых пространств 1976 года при различных условиях просмотра — не единственная их проблема. Известно, что даже в условиях просмотра эталона по умолчанию CIELAB плохо работает с синими оттенками. Для стандартного динамического диапазона и фиксированных условий просмотра оказывается, что простой структуры CIELAB достаточно, если используются лучшие коэффициенты.

Цветовое пространство IPT 1998 года использует новые данные об оттенке, чтобы значительно улучшить непостоянные линии оттенка CIELAB. ^[3] хотя он все еще оставляет желать лучшего в предсказании красочности и легкости. Оклаб ^[4]^[5] использует данные IPT для оттенка и современную CAM (CAM16) для генерации данных о яркости и красочности, что приводит к улучшению соответствия человеческому восприятию в той же структуре. ^[6]

Первичные цвета RGB

RGB (красный, зеленый, синий) описывает компонент цветности данного цвета без учета яркости. RGB сам по себе не является цветовым пространством, это цветовая модель. Существует множество различных цветовых пространств, которые используют эту цветовую модель для описания своей цветности, поскольку цветности R/G/B являются одним из аспектов воспроизведения цвета на ЭЛТ и светодиодных дисплеях.

sRGB

Цветовое пространство sRGB (стандартный красный, зеленый, синий) было создано совместно компаниями Hewlett-Packard и Microsoft для использования в Интернете . Он был одобрен W3C , Exif , Intel , Pantone , Corel и многими другими игроками отрасли. Он также хорошо принимается программным обеспечением с открытым исходным кодом, таким как GIMP , и используется в проприетарных и открытых форматах графических файлов, таких как SVG .

sRGB задуман как общее цветовое пространство для создания изображений для просмотра в Интернете и Всемирной паутине (WWW). Полученное цветовое пространство близко соответствует гамма-коррекции 2,2. ^[7] средний отклик ЭЛТ-дисплея на линейные уровни напряжения.

Adobe RGB

Цветовое пространство Adobe RGB было разработано компанией Adobe Systems в 1998 году. Оно было разработано для охвата большинства цветов, доступных на CMYK цветных принтерах , но с использованием основных цветностей RGB на таком устройстве, как дисплей компьютера . Adobe RGB Цветовое пространство охватывает примерно 50 % видимых цветов, определенных цветовым пространством Lab , улучшая гамму цветового пространства sRGB, главным образом, в голубых и зеленых тонах.

Adobe с широкой гаммой RGB

Цветовое пространство Adobe Wide Gamut RGB было разработано компанией Adobe Systems в качестве альтернативы стандартному цветовому пространству sRGB . Он способен хранить более широкий диапазон значений цвета, чем sRGB. Цветовое пространство Wide Gamut — это расширенная версия цветового пространства Adobe RGB , разработанная в 1998 году. Для сравнения: цветовое пространство Adobe Wide Gamut RGB охватывает 77,6% видимых цветов, определенных цветовым пространством Lab , в то время как стандартное цветовое пространство Adobe RGB цветовое пространство охватывает всего 50,6%.

Одним из недостатков этого цветового пространства является то, что примерно 8% представляемых цветов — это воображаемые цвета , которые не существуют и не могут быть представлены ни на каком носителе. ^[8] Это означает, что потенциальная точность цветопередачи теряется из-за сохранения этих ненужных цветов.

Рек. 2100

Рек. 2100 — это цветовое пространство, стандартизированное ITU и используемое для HDR -TV. Его пиковая яркость составляет не менее 1000 кд/м2. ^[9] (выше предела SDR и цветовых пространств, таких как Rec. 709 и Rec. 2020, в 100 кд/м2 ). ^[10]^[11]^[12] В нем используется негамма - передаточная функция ( PQ или HLG ) и системная колориметрия ( цветность и основных цветов точка белого ), идентичная Rec. 2020 система колориметрии. ^[9]

Другие с основными цветами RGB

Цветовое пространство ProPhoto RGB
scRGB
DCI-P3 , используется в основном для цифрового кинопроецирования.
SMPTE 240M / SMPTE «C», используется в NTSC и MUSE . аналоговых телевизионных системах
Рек. 601 , используется для SDTV
Рек. 709 , используется для HDTV ^[11]
Рек. 2020 , используется для UHDTV ^[12]
Система цветового кодирования Академии (ACES)

YCbCr и YUV

Аналоговый YUV и цифровой YCbCr относятся к множеству линейных методов, позволяющих отделить яркость от сигналов цветности на входе RGB с использованием линейной комбинации. Поскольку входные значения RGB подвергаются гамма-коррекции , такое разделение на самом деле не создает яркость и два сигнала цветности, а вместо этого создает сигнал «яркости» и два сигнала « цветности ».

YUV: поскольку человеческие глаза имеют более низкое разрешение при восприятии цвета, более экономично использовать большую полосу пропускания для кодирования яркости. Тот же принцип используется в YCC. В YCC разделение также имеет дополнительное преимущество, заключающееся в удалении большей части корреляции между входными каналами, что обеспечивает лучшее сжатие.

YCoCg — это версия YCbCr с чрезвычайно простыми коэффициентами. Это приводит к более быстрым вычислениям, преобразованию без потерь и, очевидно, лучшей декорреляции .

ICtCp используется аналогично YCC при сжатии видео, но его правильнее описать как однородное цветовое пространство с широким динамическим диапазоном.

Другие похожие цветовые пространства:

Цилиндрические преобразования

Цилиндрические преобразования стремятся превратить цветовую модель в три компонента: яркость, красочность и оттенок .

ВПГ и HSL

HSV и HSL представляют собой преобразования декартовых основных цветов RGB (обычно sRGB ), а их компоненты и колориметрия относятся к цветовому пространству, из которого они получены. HSV (оттенок, насыщенность, значение), также известный как HSB (оттенок, насыщенность, яркость), часто используется художниками, поскольку зачастую более естественно думать о цвете с точки зрения оттенка и насыщенности, чем с точки зрения аддитивного или субтрактивного. цветовые компоненты. HSL (оттенок, насыщенность, яркость или яркость), также известный как HSI (оттенок, насыщенность, интенсивность) или HSD (оттенок, насыщенность, темнота), очень похож на HSV, где «яркость» заменяет «яркость». Разница в том, что идеально светлый цвет в HSL — чисто белый; но совершенно яркий цвет при HSV аналогичен освещению белым светом цветного объекта. Т.е. если на красный объект направить яркий белый свет, он по-прежнему будет казаться красным, только ярче и интенсивнее. Если осветить красный объект тусклым светом, он станет темнее и менее ярким.

Проблема как с HSV, так и с HSL заключается в том, что эти подходы не позволяют эффективно разделить цвет на три ценностных компонента в соответствии с человеческим восприятием цвета. ^{[ нужна ссылка ]} Это можно увидеть, если изменить настройки насыщенности — довольно легко заметить разницу в перцептивной яркости, несмотря на то, что настройки «V» или «L» фиксированы.

LCh: единое цветовое пространство

Для однородных цветовых пространств, которые уже имеют компонент яркости, преобразование включает только перестановку двух значений цветности в красочность (C) и оттенок (h).

CIELCh _ab и CIELCh _uv — это цилиндрические преобразования цветовых пространств CIELAB и CIELUV соответственно. Задаются цилиндрические координаты C* (цветность, относительная насыщенность) и h° (угол оттенка, угол оттенка в цветовом круге). Координата CIELAB и CIELUV L* (освещенность) остается неизменной.

Более новые системы UCS также могут быть применены к аналогичному преобразованию. Фактически, и IPT, и Oklab /Oklch разработаны для обеспечения однородности оттенка, которая явно проявляется только после цилиндрической трансформации.

субтрактивный

CMYK и CMY

CMYK используется в процессе печати, поскольку он описывает, какие типы чернил необходимо наносить, чтобы свет, отраженный от подложки и проходивший через чернила, давал заданный цвет. Начинают с белой подложки (холста, страницы и т. д.) и используют чернила, чтобы вычесть цвет из белого, чтобы создать изображение. CMYK хранит значения чернил для голубого, пурпурного, желтого и черного цветов. Существует множество цветовых пространств CMYK для разных наборов красок, носителей и характеристик печатной машины (которые изменяют растискивание или функцию передачи для каждой краски и, таким образом, меняют внешний вид).

Коммерческие цветовые пространства

Цветовая система Манселла - раннее перцептивно однородное цветовое пространство.
Система естественных цветов (NCS) – перцептивная
Система соответствия Pantone (PMS) – стандартизированная цветопередача (и список цветов)
RAL – стандартизированное соответствие цветов (и список цветов)
Спецификация материалов для аэрокосмической промышленности — стандарт 595A (заменяет федеральный стандарт США 595C) ^[13]
(США) Федеральный стандарт 595C
Британский стандартный цвет (BS)
HKS – стандартизированная цветопередача (и список цветов)

Цветовые пространства специального назначения

Пространство цветности rg используется в приложениях компьютерного зрения и показывает цвет света (красный, желтый, зеленый и т. д.), но не его интенсивность (темный, яркий).
Цветовое пространство LMS (длинное, среднее, короткое), перцептивное цветовое пространство, основанное на функциях реагирования колбочек сетчатки глаза. Чаще всего его используют в психофизических исследованиях.
Цветовое пространство TSL используется для распознавания лиц и кожи.

Устаревшие цветовые пространства

Ранние цветовые пространства имели два компонента. Они в значительной степени игнорировали синий свет, поскольку дополнительная сложность трехкомпонентного процесса обеспечивала лишь незначительное увеличение точности по сравнению с переходом от монохромного к двухкомпонентному цвету.

RG для раннего Technicolor фильма
RGK для ранней цветной печати

Ссылки

^ Гравесен, Йенс (ноябрь 2015 г.). «Метрика цветового пространства» (PDF) . Графические модели . 82 : 77–86. дои : 10.1016/j.gmod.2015.06.005 . S2CID 33425148 . Проверено 28 ноября 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б Кейт Макларен; «Красители, общий обзор» в: Энциклопедия промышленной химии Ульмана ; Вайли-ВЧ; 15 июня 2000 г.
^ Эбнер; Fairchild (1998), Разработка и тестирование цветового пространства с улучшенной однородностью оттенков , Proc. 6-я конференция IS&T по цветным изображениям, Скоттсдейл, Аризона, стр. 8–13. {{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Оттоссон, Бьёрн (23 декабря 2020 г.), Перцепционное цветовое пространство для обработки изображений , получено 18 января 2021 г.
^ «ОКЛаб и ОКЛЧ» . Модуль цвета CSS, уровень 4 (рабочий проект). Консорциум Всемирной паутины . Проверено 17 января 2022 г.
^ Оттоссон, Бьорн (23 декабря 2020 г.). «Перцептивное цветовое пространство для обработки изображений» .
^ «Важность терминологии и неопределенность sRGB» . Наука цвета . 5 декабря 2015 года . Проверено 11 января 2023 г.
^ «Добро пожаловать на веб-сайт Брюса Линдблума» .
^ Jump up to: ^а ^б «BT.2100: Значения параметров изображения для телевидения с расширенным динамическим диапазоном для использования в производстве и международном обмене программами» . www.itu.int . Проверено 11 февраля 2021 г.
^ «BT.1886: Эталонная электрооптическая передаточная функция для плоских дисплеев, используемых в студийном производстве HDTV» . www.itu.int . Проверено 11 февраля 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б «BT.709: Значения параметров для стандартов HDTV для производства и международного обмена программами» . www.itu.int . Проверено 11 февраля 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б «BT.2020: Значения параметров для систем телевидения сверхвысокой четкости для производства и международного обмена программами» . www.itu.int . Проверено 11 февраля 2021 г.
^ «АМС СТАНДАРТ 595А ЦВЕТ» . www.ams-std-595-color.com . SAE и Харцен . Проверено 12 июля 2019 г.

Внешние ссылки

Точная передача цвета — Konica Minolta Sensing

[Gravesen2015-1] Гравесен, Йенс (ноябрь 2015 г.). «Метрика цветового пространства» (PDF) . Графические модели . 82 : 77–86. дои : 10.1016/j.gmod.2015.06.005 . S2CID 33425148 . Проверено 28 ноября 2023 г.

[Ullmann-2] Jump up to: ^а ^б Кейт Макларен; «Красители, общий обзор» в: Энциклопедия промышленной химии Ульмана ; Вайли-ВЧ; 15 июня 2000 г.

[3] Эбнер; Fairchild (1998), Разработка и тестирование цветового пространства с улучшенной однородностью оттенков , Proc. 6-я конференция IS&T по цветным изображениям, Скоттсдейл, Аризона, стр. 8–13. {{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

[4] Оттоссон, Бьёрн (23 декабря 2020 г.), Перцепционное цветовое пространство для обработки изображений , получено 18 января 2021 г.

[5] «ОКЛаб и ОКЛЧ» . Модуль цвета CSS, уровень 4 (рабочий проект). Консорциум Всемирной паутины . Проверено 17 января 2022 г.

[6] Оттоссон, Бьорн (23 декабря 2020 г.). «Перцептивное цветовое пространство для обработки изображений» .

[7] «Важность терминологии и неопределенность sRGB» . Наука цвета . 5 декабря 2015 года . Проверено 11 января 2023 г.

[8] «Добро пожаловать на веб-сайт Брюса Линдблума» .

[:0-9] Jump up to: ^а ^б «BT.2100: Значения параметров изображения для телевидения с расширенным динамическим диапазоном для использования в производстве и международном обмене программами» . www.itu.int . Проверено 11 февраля 2021 г.

[10] «BT.1886: Эталонная электрооптическая передаточная функция для плоских дисплеев, используемых в студийном производстве HDTV» . www.itu.int . Проверено 11 февраля 2021 г.

[:1-11] Jump up to: ^а ^б «BT.709: Значения параметров для стандартов HDTV для производства и международного обмена программами» . www.itu.int . Проверено 11 февраля 2021 г.

[:2-12] Jump up to: ^а ^б «BT.2020: Значения параметров для систем телевидения сверхвысокой четкости для производства и международного обмена программами» . www.itu.int . Проверено 11 февраля 2021 г.

[AMS595-13] «АМС СТАНДАРТ 595А ЦВЕТ» . www.ams-std-595-color.com . SAE и Харцен . Проверено 12 июля 2019 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

v т и Цветовое пространство
Список цветовых пространств Цветные модели
САМ	CIECAM02 iCAM САМ16 CIECAM16
МКО	XYZ (1931) РГБ (1931) ЮВ (1960) УВВ (1964) СИЭЛАБ (1976) ЦИЕЛУВ (1976) CIECAM02 CIECAM16
RGB	Цветовые пространства RGB sRGB RGB цветность Adobe Широкая гамма ПроФото scRGB DCI-P3 Рек. 601 СМПТЭ 240М/"С" Рек. 709 Рек. 2020 год Рек. 2100
Ю'УВ	ЮВ PAL YDbDr СЕКАМ ПАДАТЬ NTSC YCbCr Рек. 601 Рек. 709 Рек. 2020 год Рек. 2100 ICtCp Рек. 2100 ЮПбПр MAC xvYCC YCoCg
Другой	ccMmYK CMYK ЦветДОБАВИТЬ Колороид система управления обучением Гексахром ХСЛ, ВПГ ХКЛ Воображаемый цвет Хорошо ОСА-UCS ПККС РГ РЫБА СПОСОБСТВОВАТЬ РОСТУ ЮЖК ТСЛ
Цветовые системы и стандарты	ТУЗЫ АНПА Международный индекс цвета Список красителей CI ДВС Федеральный стандарт 595 Гонконг Профиль ICC ISCC–НБС Манселл НКС Оствальд Пантон РАЛ список JIS Z8102 [ да ]
О зрительных способностях организмов или машин см. Цветовое зрение .