Цветовое пространство RGB (аббревиатура английских слов red, green, blue — красный, зелёный, синий) — это любое аддитивное цветовое пространство, основанное на цветовой модели RGB.

Цветовые пространства RGB обычно описывают входной сигнал, поступающий на устройства отображения, такие как телевизионные экраны и компьютерные мониторы.

Определение

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.

Цветовое пространство RGB определяется следующими характеристиками:

Координаты цветности аддитивных основных цветов — красного, зеленого и синего. Цветность точки белого, которая обычно является стандартным источником света. Передаточная функция, также известная как кривая тонального отклика или гамма, которая отображает цветность на трехстимулные значения.

Цветовое пространство RGB использует основные цвета цветовой модели RGB. Смешивание трех основных цветов в разных пропорциях создает восприятие всех остальных цветов. Применяя закон Грассмана об аддитивности света, можно получить диапазон цветов, заключенный в треугольник на диаграмме цветности, определенной с помощью основных цветов в качестве вершин. Кривая тонального отклика и точка белого дополнительно определяют возможные цвета, создавая объем кодируемых цветов, заключенный в трёхмерном треугольнике.

Использование

Цветовые пространства RGB хорошо подходят для описания электронного отображения цвета, например, компьютерных мониторов и цветного телевидения. Эти устройства часто воспроизводят цвета с помощью массива красных, зеленых и синих люминофоров, возбуждаемых электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), или массив красных, зеленых и синих ЖК-дисплеев, освещаемых подсветкой, и поэтому естественно описываются аддитивной цветовая моделью 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 адаптированное для компьютерных мониторов в sRGB . Оба используют одни и те же основные цвета и точку белого, но разные передаточные функции. Передаточная функция sRGB имеет более низкое значение покателя степени ("гаммы"), чем Rec. 709. поскольку HDTV предназначен для темной гостиной, а sRGB — для более ярких офисных пространств. Цветовой охват этих пространств ограничен —покрывается только 35,9% цветового охвата CIE 1931 года. Это позволяет использовать ограниченную разрядность без возникновения цветовых полос и, следовательно, уменьшает полосу пропускания передачи, но в то же время это мешает кодированию 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 цветовыми охватами для решения этой проблемы, однако это не означает, что в большем пространстве «больше цветов». Числовое количество цветов связано с битовой глубиной, а не с размером или формой цветового охвата. Большое пространство с низкой битовой глубиной может отрицательно сказаться на плотности цветового охвата и привести к высокой ошибки  .

Более поздние цветовые пространства, такие как Rec. 2020 для UHD-телевизоров определяет чрезвычайно широкий цветовой охват, покрывающий 63,3% пространства CIE 1931. Этот стандарт в настоящее время невозможно реализовать с помощью современной технологии ЖК-дисплеев, и в настоящее время разрабатываются альтернативные архитектуры, такие как устройства на основе квантовых точек или OLED .

Характеристики цветовых пространств RGB +Цветовые пространства RGBЦветовое пространствоСтандартГодТочка белогоОсновные цветаГамма дисплея (показатель степени)Параметры передаточной функцииКрасныйЗеленыйСинийγαβδβδxʀyʀxɢyɢxʙyʙEOTFa + 1K0/φ = EtφK0NTSC-JОсновано на NTSC(M)1987D930.630.340.310.5950.1550.072.5NTSC, MUSESMPTE RP 145 (C), 170M, 240M1987D651.11150.005740.0228(компьютер Apple)0.6250.281.8PAL / SECAMEBU 3213-E, BT.470/601 (B/G)19700.640.330.290.600.150.062.8sRGBIEC 61966-2-11996, 19990.302.21.0550.003130812.920.04045scRGBIEC 61966-2-22003HDTVITU-R BT.70919992.41.0990.0044.50.018Adobe RGB(Adobe)19980.210.712.2M.A.C.ITU-R BO.650-219850.670.140.082.8NTSC-FCCITU-R BT.470/601 (M)1953C2.5PAL-MITU-R BT.470-619722.2eciRGBISO 22028-42008, 2012D501.831.160.0088569.0330.08DCI-P3SMPTE RP 431-220116300K0.680.320.2650.690.150.062.6Display P3SMPTE EG 432-12010D65~2.21.0550.003130812.920.04045UHDTVITU-R BT.2020, BT.21002012, 20160.7080.2920.1700.7970.1310.0462.41.09930.0180544.50.081243Wide Gamut(Adobe)D500.73470.26530.11520.82640.15660.01772.2RIMMISO 22028-32006, 20120.73470.26530.15960.84040.03660.00012.2221.0990.00185.50.099ProPhoto (ROMM)ISO 22028-22006, 20130.7346990.2653010.1595970.8404030.0365980001051.810.001953125160.031248CIE RGBCIE 1931 color space1931E0.734742840.265257160.273779030.71747770.166555630.00891073CIE XYZ1001001 Стандарт цветового пространства CIE 1931 определяет как пространство CIE RGB, которое является цветовым пространством RGB с монохроматическими основными цветами, так и цветовое пространство CIE XYZ, которое функционально аналогично линейному цветовому пространству RGB, однако основные цвета не являются физически реализуемыми, поэтому не описываются как красный, зеленый и синий.

См. также Веб-цвета Цветовая модель RGB Цветовая модель RGBA

Примечания

Категория:Цветовые пространства