컬러 매칭 기능: 컴퓨터 비전의 스펙트럼 감도 이해

By Fouad Sabry

컬러 매칭 기능이란?

1931년 "국제조명위원회가 지정한 색 공간은 전자기 가시 스펙트럼의 파장 분포와 색각에서 인간이 생리적으로 볼 수 있는 색 사이에 설명된 최초의 정량적 관계입니다. 색상 관리의 경우 이러한 색상 공간을 정의하는 수학적 관계가 핵심 도구입니다. 이는 컬러 잉크, 조명 디스플레이, 디지털 카메라와 같은 녹음 장치로 작업할 때 특히 그렇습니다. 1931년에는 국제 조명 위원회(국제조명위원회)로 영어로 번역되는 "국제조명위원회"가 시스템 설계를 담당한 조직이었습니다.

당신이 얻을 수 있는 혜택

(I) 다음 주제에 대한 통찰력 및 검증:

1장: 국제조명위원회 1931 색 공간

2장: 발광 효율 기능

3장: 색상 균형

4장: 플랑크식 자좌

5장: 표준 참조 방법

6장: 상대 휘도

7장: 2002년 국제조명색상모델위원회

8장: 표준 광원

9장: 국제조명위원회1960 색 공간

10장: 광학 스펙트럼 분석 - 균일한 색 공간

(II) 색상 일치 기능에 관한 대중의 주요 질문에 답변합니다.

(III) 다양한 분야에서 컬러 매칭 기능을 활용한 실제 사례.

이 책은 누구를 위한 책인가

전문가, 학부 및 대학원생, 매니아, 취미생활자 및 모든 종류의 컬러 매칭 기능에 대한 기본 지식이나 정보를 넘어서고 싶은 사람들.

• Language: 한국어
• Publisher: 10 억 지식이 걸립니다 [Korean]
• Release date: May 1, 2024

Book preview

1 장 : CIE 1931 색 공간

처음으로 CIE 1931 색 공간은 가시 전자기 스펙트럼의 다양한 파장 분포 사이의 정량화 가능한 연결을 제공하며, 인간의 색 인식 중에 생물학적으로 처리되는 색입니다.

색상 관리는 이러한 색상 공간을 정의하는 수학적 관계에 크게 의존하며, 컬러 잉크는 조명 디스플레이 및 디지털 카메라와 같은 비디오 캡처 도구를 다룰 때 매우 중요합니다.

이 시스템은 1931년 Commission Internationale de l'éclairage, 일반적으로 영어로 불리는 국제 조명 위원회(Commission Internationale de l'éclairage)에 의해 설계되었습니다.

CIE 1931 RGB 색 공간과 CIE 1931 XYZ 색 공간은 모두 1931 년 CIE에 의해 개발되었습니다. CIE XYZ 색 공간은 실험 데이터의 조합을 사용하여 지정된 CIE RGB 색 공간에서 개발되었습니다.

CIE 1931 및 CIELUV 1976 색 공간은 여전히 자주 사용됩니다.

건강한 사람의 눈에는 세 가지 유형의 빛을 감지하는 원뿔 세포가 있으며, 각각 짧은 원뿔(S), 중간(M) 및 긴 원뿔(L)(560nm - 580nm)의 서로 다른 피크 스펙트럼 감도를 가지고 있습니다. 원뿔 세포는 강한 빛에서 인간의 색 지각을 담당합니다. 저조도 환경은 간상 세포로 알려진 저휘도의 단색 야간 투시경 수용체를 활성화합니다. 따라서 모든 인간의 색 지각은 원칙적으로 세 가지 유형의 원추세포의 자극 수준에 해당하는 세 가지 매개 변수 세트로 설명 될 수 있습니다. 광 스펙트럼의 객관적인 색상에 대한 삼자극 사양은 세 가지 유형의 원뿔 세포의 뚜렷한 스펙트럼 민감도에 의해 총 광 전력 스펙트럼에 가중치를 부여하여 세 가지 효과적인 자극 값을 산출함으로써 형성됩니다. LMS 색 공간은 S, M 및 L의 세 가지 매개 변수를 3차원으로 표현한 것으로, 인간의 색 지각을 정량화하기 위해 개발된 많은 색 공간 중 하나일 뿐입니다.

원뿔 세포의 스펙트럼 감도에 의해 설정된 LMS 색 공간과 달리 색 공간은 혼합 조명, 안료 등에서 물리적으로 생성된 다양한 색상을 인간의 눈에 등록된 색 감각에 대한 객관적인 설명으로 매핑합니다. tri-chromatic, additive color 모델에서 색 공간의 tristimulus 값은 세 가지 기본 색조의 비율로 생각할 수 있습니다. LMS 및 XYZ와 같은 일부 색상 공간은 주어진 파장의 빛 세트로 생성할 수 없기 때문에 실제 색상이 아닌 기본 색상을 사용합니다.

정상적인 사람의 눈으로 접근할 수 있는 모든 색상 인식은 CIE XYZ 색상 공간에 포함됩니다. 이것이 CIE XYZ(Tristimulus values) 색 공간이 모든 플랫폼에서 작동하는 이유입니다. 더 많은 색 공간이 표준으로 정의됩니다. 물리적으로 생성된 광 스펙트럼은 LMS 색 공간의 스펙트럼 감도 곡선과 유사한 색상 일치 함수 세트를 사용하여 지정된 삼자극 값과 일치하지만 음이 아닌 감도에 국한되지 않습니다.

먼저, 둘 다 빛을 방출하지만 각각 고유한 파장 조합을 방출하는 두 가지 광원을 살펴보겠습니다. 서로 다른 색상의 조명이 동일한 색조를 공유하는 것처럼 보이는 현상을 메타메리즘(metamerism)이라고 합니다. 스펙트럼 전력 분포에 관계없이 동일한 삼자극 값을 생성하는 광원은 관찰자에게 동일한 색상으로 나타납니다.

세 가지 유형의 원뿔 세포는 모두 스펙트럼 감도 곡선이 겹치기 때문에 대부분의 파장에 의해 자극됩니다. 따라서 M 성분이 0이 아니지만 L 및 S 성분이 모두 0인 LMS 삼자극 값과 같이 자연에서 결코 발생할 수 없는 일부 삼자극 값이 있습니다. 순수한 스펙트럼 색상의 색도는 기본 색상에 의해 정의 된 색상 삼각형 외부에 있으므로 RGB 색상 공간과 같은 기존의 삼색 가산 색상 공간에서는 세 가지 원색 중 적어도 하나에 대해 음수 값을 나타냅니다. 가상 기본 색상 및 색상 일치 기능은 음수 RGB 값의 필요성을 없애고 단일 구성 요소가 인지된 밝기를 설명하도록 개발되었습니다. 결과 삼자극 값은 CIE 1931에 의해 정의된 색 공간에서 문자 X, Y 및 Z로 기호화됩니다. 음수가 아닌 모든 X, Y 및 Z 좌표 조합은 의미가 있습니다. 그러나 [1, 0, 0], [0, 1, 0] 및 [0, 0, 1]과 같은 많은 기본 위치는 가능한 LMS 좌표 공간 외부의 가상 색상에 해당합니다. 파장의 스펙트럼 분포에 매핑되지 않는 색상은 실제가 아닙니다.

CIE 1931 표준에서 Y로 표시되는 휘도는 파란색과 유사한 문자 Z.(CIE RGB의)이고 X 는 음수가 아닌