컬러 모델: 컴퓨터 비전의 스펙트럼 이해: 색상 모델 탐색

By Fouad Sabry

색상 모델이란 무엇입니까?

색상 모델은 색상이 숫자의 튜플로 표현될 수 있는 방식(일반적으로 3~4개의 값 또는 색상 구성 요소)을 설명하는 추상적 수학적 모델입니다. . 이 모델이 시각적 인식을 고려하여 구성 요소를 해석하는 방법에 대한 정확한 설명과 연결될 때 결과 색상 세트를 '색상 공간'이라고 합니다.

혜택을 받는 방법

(I) 다음 주제에 대한 통찰력 및 검증:

1장: 색상 모델

2장: 색조

3장: Munsell 색상 시스템

4장: RGB 색 공간

5장: HSL 및 HSV

6장: 색도

7장: CIELAB 색 공간

8장: 색채 적응

9장: 영역

10장: 주파장

(II) 색상 모델에 관한 대중의 주요 질문에 답합니다.

(III) 다양한 분야에서 색상 모델을 사용하는 실제 사례.

이 책은 누구입니까? for

전문가, 학부 및 대학원생, 열성팬, 취미생활자 및 모든 종류의 컬러 모델에 대한 기본 지식이나 정보를 넘어서고 싶은 사람들을 위한 것입니다.

 

 

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

Book preview

제 1 장 : 색상 모델

색상 모델은 색상이 3개 또는 4개의 값 집합으로 매핑되는 방식을 설명하는 수학적 추상화입니다. 색 공간은 이 모델이 시각적 인식을 고려하여 구성 요소를 해석하는 방법(보기 조건 등)에 대한 명확한 설명과 결합될 때 발생하는 색상 모음을 나타냅니다.

이 문서에서는 색각 모델링 기술에 대한 설명을 제공하고 더 인기 있는 모델 중 일부를 분석합니다.

이 영역은 장파장(L), 중파장(M), 단파장(S) 광 수용체에 대한 자극을 각각 x, y, z축으로 간주하면 3차원 유클리드 공간으로 시각화할 수 있습니다. 이 경우 검은색은 원점에 있으며 여기서 (S,M,L) = (0,0,0)입니다. 이 다이어그램에서 흰색에 대한 고정된 위치는 없습니다. 오히려, 선택되거나 주변 조명에 의해 제공되는 색온도 또는 화이트 밸런스에 의해 정의됩니다. 영점에서 무한대까지 인간의 색 공간은 말굽처럼 보입니다 (아래 CIE 색도 다이어그램 참조). 낮은 조명 수준에서의 색상 인식 변화와 높은 조명 강도에서 인간 색상 수용체의 포화도는 CIE 색 공간에서 설명되지 않지만 실제로 발생합니다(참조: Kruithof 곡선). 이 지역의 중심에서 멀어질수록 점점 더 생생한 색조를 만나게 됩니다. 눈의 수용체는 갈색과 회색빛을 구별하지 않으므로 용어는 임의적입니다. 후자의 지정은 각각 주변광보다 약한 주황색과 백색광을 지정합니다. 이에 대한 좋은 예는 회의에서 오버헤드 프로젝터를 사용하는 동안 흰색 배경에 검은색 글자가 나타나는 것입니다. 검은색은 실제로 투사되는 흰색 화면보다 어두워지지 않습니다. 화면에 투사되는 흰색은 검은색 부분보다 강도가 높기 때문에 흰색 영역이 상대적으로 검은색으로 보입니다. 자세한 내용은 색상 일관성을 참조하십시오.

인간의 삼자극 공간은 이 공간에 벡터를 추가하는 것이 색의 덧셈 혼합과 같다는 특징이 있습니다. 이렇게 하면 컴퓨터 모니터에서 RGB 색 공간을 사용하여 만들 수 있는 색상 범위(색 영역)를 쉽게 설명할 수 있습니다.

CIE(International Commission on Illumination)는 1931년에 CIE XYZ 색 공간(CIE 1931 색 공간이라고도 함)을 수학적으로 지정된 최초의 색 공간 중 하나로 설정했습니다. 이 통계는 인간 관찰자와 2도의 시야각을 사용하여 수집되었습니다. 10도 시야에 대한 추가 정보는 1964년에 발표되었습니다.

계산된 감도 곡선에는 어느 정도의 주관성이 포함되어 있다는 사실을 고려하십시오. 각 X, Y 및 Z 민감도 곡선의 형태를 어느 정도 정밀하게 결정할 수 있습니다. 그러나 전체 광도 함수는 서로 다른 색상의 두 광원이 똑같이 밝게 보이는지 여부에 대한 테스트 대상의 판단에 의존하기 때문에 주관적입니다. 곡선 아래의 영역이 모두 동일한지 확인하기 위해 X, Y 및 Z 곡선의 상대적 크기를 결정하는 데에도 유사한 추론이 사용됩니다. 진폭이 두 배인 X 감도 곡선으로 정의된 색 공간도 마찬가지로 유효합니다. 이 새로운 색상 구의 윤곽은 다를 것입니다. CIE 1931 및 CIE 1964 xyz 색 공간은 모두 곡선 아래의 영역이 동일하도록 감도 곡선이 정규화되어 있습니다.

XYZ 색의 x 및 y 좌표는 각각 광도 및 Y 값 대신 사용되기도 합니다.

x={\frac {X}{X+Y+Z}} 그리고 y={\frac {Y}{X+Y+Z}}

수학적으로 색도 다이어그램의 색상은 좌표 x와 y로 표시되는 실제 투영 평면에서 일부 공간을 차지합니다. 평평한 에너지 스펙트럼을 가진 빛은 CIE 감도 곡선 아래의 영역이 (0.333,0.333)이기 때문에 (x,y) = 0 점에 해당합니다.

광선 스펙트럼의 곱과 사용 가능한 색상 일치 기능을 통합하면 X, Y 및 Z 값이 생성됩니다.

첨가 색상 혼합은 기본 색상인 빨간색, 녹색 및 파란색을 사용하여 눈의 세 가지 유형의 색상 수용체 중 하나를 자극하는 동시에 빛을 전달하는 매체(예: 텔레비전)에서 다른 두 가지 유형의 색상 수용체를 가능한 한 적게 자극합니다. 이에 대한 용어는 RGB 색 공간입니다. 이 세 가지 기본 색조를 포함하는 빛은 혼합되어 인간이 인식하는 전체 색상 범위를 형성할 수 있습니다. 이 때문에 컬러 TV와 컴퓨터 모니터에 필요한 것은 빨간색, 녹색 및 파란색을 단일 출력으로 혼합하는 기능뿐입니다. 색상 첨가제를 참조하십시오.

이론적으로는 다른 원색을 사용할 수 있지만 빨간색, 녹색 및 파란색은 인간의 시각 스펙트럼의 대부분을 나타냅니다. 색도 다이어그램에서 각 기본 색상의 위치에 대한 보편적인 합의가 없기 때문에 동일한 RGB 값이 다른 장치에 표시될 때 미묘하게 다른 색조가 발생할 수 있습니다.

흰색 배경에서 청록색, 자홍색 및 노란색 투명 염료/잉크의 조합은 사람의 눈에 보이는 전체 색상 스펙트럼을 생성합니다. 뺄셈의 기본 색상은 다음과 같습니다. 일부 어두운 색상은 네 번째 잉크를 추가하지 않고는 재현하기 어렵기 때문에 검은색이 자주 사용됩니다. 이 색상 모델의 약어는 CMY 또는 CMYK입니다.

적색광에 노출되면 청록색 잉크가 녹색과 파란색을 반사하면서 흡수합니다. 녹색광에 노출되면 마젠타 잉크가 빨간색과 파란색을 반사하면서 녹색광을 흡수합니다. 그리고 청색광에 노출되면 노란색 잉크가 빨강과 녹색을 반사하면서 흡수합니다. 흰색 표면으로 인해 투과된 빛은 관찰자에게