RGB به صورت سه بعدی

منظور از Color Gamut یا گستره‌ی رنگ بخشی از یک فضای رنگ است. مثلاً sRGB بخشی از فضای رنگ CIE XYZ است که با یک مثلث مشخص می‌شود. پوشش ۱۰۰ درصدی sRGB یک لازمه برای نمایشگرهای حرفه‌ای و درجه یک است.

فضای رنگ

منظور از فضای رنگ یا Color Space این است که رنگ یک پیکسل نمایشگر با ترکیب چه کمیت‌هایی و از چه رابطه‌ای محاسبه می‌شود.

گستره‌ی رنگ یا Color Gamut را با فضای رنگ اشتباه نگیرید، گستره‌ی رنگ بخشی از یک فضای رنگ خاص است.

فضای رنگ سه بعدی RGB

ساده‌ترین حالت ممکن استفاده از RGB یا سه رنگ قرمز، سبز و آبی است. در این صورت می‌توان برای هر رنگ ۸، ۱۰، ۱۲ بیت و بیشتر تخصیص داد. با ۸ بیت می‌توان غلظت رنگ‌های اصلی را بین ۰ و ۲۵۵ انتخاب کرد و این تعداد حالت برای پیوسته به نظر رسیدن فضای رنگ، کافی است. در واقع با ۲۴ بیت می‌توان ۲ به توان ۲۴ رنگ یا به عبارت دیگر ۱۶ میلیون رنگ مختلف ایجاد کرد که فراتر از حد تشخیص چشم انسان است.

این روش بیان رنگ را میتوان با سه محور X و Y و Z به صورت سه بعد نشان داد:

RGB به صورت سه بعدی

RGB به صورت سه بعدی

فضای رنگ CIE XYZ

این فضای رنگ کاربردی‌تر از RGB است چرا که حساسیت چشم را هم در نظر می‌گیرد. البته منظور از کاربردی بودن در مقایسه‌ها و بررسی‌هاست نه در ارسال و دریافت سیگنال رنگ. درست مثل گاما که پیشتر در خصوص آن مقاله‌ای کامل نوشتم. چشم انسان تفاوت بین رنگ‌های مختلف را یکسان نمی‌بیند، ممکن است چند درصد افزایش غلظت رنگ سبز در ترکیبی از سه رنگ به اندازه‌ی چند ده درصد رنگ آبی یا قرمز موثر واقع شود.

در حقیقت سیستم چشم و اعصاب بینایی دارای چند حسگر است که هر یک روی برخی طول موج‌ها بیشتر حساسیت به خرج می‌دهند. نور قرمز با طول موج ۴۰۰ نانومتر الی نور بنفش با طول موج ۷۰۰ نانومتر توسط هر سه تشخیص داده می‌شود ولیکن هر کدام روی بخشی از طول‌ موج‌ها بیشترین حساسیت را نشان می‌دهند که در نمودار زیر با عبارات SML مشخص شده است:

حساسیت اعصاب بینایی به طول موج‌های مختلف

حساسیت اعصاب بینایی به طول موج‌های مختلف

 به همین علت از سال ۱۹۲۰ طی آزمایشات مختلف به بررسی موضوع پرداخته شده و در سال ۱۹۳۱ اولین فضای رنگی که بر اساس حساسیت چشم انسان تدوین شده، شکل گرفت. کمیته‌ی بین‌المللی نورپردازی یا CIE به جای استفاده از سه رنگ اصلی قرمز و آبی و سبز، از سه کمیت دیگر استفاده کرد و نام آن را XYZ گذاشت. XYZ متناسب با عملکرد اعصاب بینایی چشم است به نوعی شبیه SML است.

در بنچ‌مارک‌ها و ارزیابی‌هایی که به نمایشگر گوشی و تبلت، تلویزیون و مانیتور می‌پردازند، روش بهتر استفاده از فضای رنگی مثل XYZ و YUV است که حساسیت چشم انسان را هم در نظر می‌گیرند و لذا در تمام بررسی‌هایی که خواهیم داشت، از YUV استفاده می‌کنیم.

XYZ چیست؟

حرف Y درخشش یا روشنایی کلی را مشخص می‌کند که بیشتر به رنگ سبز وابسته است. در واقع رنگ سبز در نمایشگرها نور بیشتری نسبت به آبی و قرمز تولید می‌کند.

بی‌دلیل نیست که سامسونگ تاکنون چندین آرایش عجیب و غریب ساب-پیکسل‌ها را برای بهینه کردن دقت رنگ استفاده کرده و معمولاً رنگ آبی را بیشتر از دو رنگ دیگر که درخشش بیشتری هم دارند، در نظر گرفته است:

نکسوس وان و چیدمان و اندازه‌ی ساب-پیکسل‌ها

نکسوس وان و چیدمان و اندازه‌ی ساب-پیکسل‌ها

بنابراین کمیت Y از رابطه‌ی زیر به دست می‌آید:

درخشندگی و ضرایبی از سه رنگ اصلی

درخشندگی و ضرایبی از سه رنگ اصلی

اگر با ضرب ماتریس‌ها آشنایی دارید، رابطه‌ی زیر همه چیز را برایتان روشن می‌کند:

نگاشتی برای تبدیل RGB خطی به XYZ

نگاشتی برای تبدیل RGB خطی به XYZ

از رابطه‌ی فوق به دو کمیت دیگر هم می‌رسیم. X از ترکیب ۴۱ صدم رنگ قرمز و ۳۵ صدم رنگ سبز و ۱۸ صدم رنگ آبی به دست می‌آید. Z هم شامل ۹۵ صدم رنگ آبی و ۱۱ صدم رنگ سبز و تنها ۲ صدم رنگ قرمز است.

گستره‌ی رنگ یا Color Gamut

منظور از گستره‌ی رنگ این است که در استانداردی مثل sRGB، مختصات نقاط مرزی و در واقع ناحیه‌ای که تحت پوشش نمایشگر قرار می‌گیرد، کدام است. نقطه‌ی سفید هم موضوع مهمی است که باید مشخص شود.

منظور از نقطه‌ی سفید این است که گرمای رنگ نور سفید که همان نور خورشید است، چیست و از ترکیب چه مقدار نور آبی، سبز و قرمز حاصل می‌شود. نقطه‌ی سفید را با دمای آن مشخص می‌کنند که در مورد نور طبیعی آفتاب، ۶۵۰۰ کلوین است و برای همین عبارت D65 در گستره‌ی رنگ sRGB استفاده شده است.

در تصویر زیر گستره‌ی رنگ sRGB در فضای رنگ CIE XYZ با نمایش سه رأس مثلث و همچنین نقطه‌ی سفید به نام D65، مشخص شده است:

گستره‌ی رنگ sRGB و نقطه‌ی سفید یا D65

گستره‌ی رنگ sRGB و نقطه‌ی سفید یا D65

مشاهده می‌کنید که برای دیگر کاربردها می‌توان از RGB 1998 کمپانی ادوبی استفاده کرد و همچنین برای پرینترها از SWOP CMYK بهره برد. استاندارد کاملاً متداول و غالب همان sRGB است که مایکروسافت و HP در سال ۱۹۹۶ تدوین کرده‌اند.

یادتان باشد که نمایشگر شما هم sRGB را تا حد زیادی پوشش می‌دهد و بخش‌هایی که خارج از مثلث sRGB هستند، در نمایشگر شما به درستی نمایش داده نمی‌شوند و لذا چیزی که بیرون از مثلث مشاهده می‌کنید، رنگ واقعی نیست.
بازگشت به دانش‌نامه
1 vote, average: 5٫00 out of 51 vote, average: 5٫00 out of 51 vote, average: 5٫00 out of 51 vote, average: 5٫00 out of 51 vote, average: 5٫00 out of 5 (1 نظر، امتیاز: 5٫00 از 5)
برای نظر دادن ابتدا باید ثبت نام کنید.
Loading...
لينک کوتاه:

FacebookTwitterGoogle


تبلیغات

×