공부와 생각들/디스플레이 공부

2-11) 빛과 색 용어와 의미, 색공간, 색좌표

BK(우정) 2019. 7. 1. 06:43

 

색좌표는 다양한 색상들을 좌표로 표현한 도표로, 국제 조명 위원회(International Commission on Illumination, CIE)가 측광과 측색에 관한 국제적 결정을 위해 1931년에 표준으로 제정하였습니다. 이는 인간의 색채 인지에 대한 실험 연구에서 분광 광도계로 측정한 값들을 기초로 하여 x, y, z 값들로 표현한 것으로, 밝기를 제외한 채도와 색상을 표현하고 있습니다. 이를 CIE1931로 칭하며, 이후 몇 차례 개선이 이루어지면서 CIE1976 Lu’v’ 표색계로 보완, 발전됩니다. 그리고, 다양한 기관과 회사들이 만들어 낸 색의 규격들은 이러한 CIE 색좌표계 내에 위치합니다. CIE 색좌표에서 색상을 띄지 않는 흰색은 중앙에 위치하며, 순색에 가까울수록 말굽 형태의 다이어그램의 가장자리 선에 위치합니다. 참고로, ICE는 영국의 Imperial Chemical Industries, Ltd.를 칭하죠.

 

 

 

인간의 눈에서 설명하였듯이 망막에는 들어온 빛을 짧은 파장(S), 중간 파장(M), 그리고 긴 파장(L)으로 구분하여 받아들이는 세 종류의 SML 원추세포가 존재합니다. 따라서 세 개의 변수로 인간의 색 감각을 표현할 수 있으며, 빛의 가산 혼합 모델에서 3원색을 조합하여 원하는 색과 같은 색을 만들 수 있는 3색 자극값(Tristimulus value), X, Y, Z을 얻을 수 있습니다. 색좌표는 이러한 자극값들과 각각의 색깔을 연관시키는 수학적 모델입니다. 즉, 3색 자극값들이 CIE 1931 색좌표에서는 x, y, z의 값으로 표현됩니다. CIE 1931 색좌표는 (x, y, z)로 표현되며, x, y, z는 각각 빨강, 초록, 파랑의 비율에 해당합니다. 따라서, x + y + z = 1, 즉, 100%가 되죠.

 

 

색공간, 색좌표

 

예를 들어서 R의 경우 (0.68, 0.32)값을 가지는데, 이는 빨강의 색 비율이 68%, 초록의 비율이 32%임을 의미합니다. 또, B는 (0.14, 0.08)로, x = 0.14, y = 0.08, 따라서 z는 1 - (0.14 + 0.08) = 0.78로 얻어지죠. R이 (1, 0)이 아니고 B가 (0, 0)이 아닌 이유는 인간의 눈에 있는 RGB 원추 세포들의 자극치를 통하여 알 수 있는데, 각각의 세포들이 R, G, B 각각을 주로 인식하지만, 다른 부분도 함께 인식하기 때문입니다. 예를 들어 R 원추 세포는 R을 주로 인식하면서도 G와 B도 어느 정도 인식을 하게 되죠. 즉, 색좌표는 RGB 원추 세포들이 인식하는 색상의 비율값을 의미하므로, x, y, z에 대하여 절대적인 0이나 1의 값을 가질 수 없게 됩니다. 이상에 대하여 보다 구체적인 이론과 실험 방법, 그리고 계산에 대해서는 추후에 더 논의하기로 합니다.

 

 

 

# 참고로 하고 있는 여러 자료들의 제공에 감사를 표하며, 계속 업그레이드 됩니다.

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# 더! 생각해보기

a. 색공간, 색좌표의 원리와 의미를 추가로 더 알아보자

b. 현재 출하, 판매되고 있는 프리미엄급 TV, 디스플레이의 색공간은 어느 정도의 수준일까, 이 수준의 만족도는 어느 정도일까

 

 

강의 교안 7) 디스플레이 알아가기 노트 11~14-복사.pdf
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2-11. 빛과 색 용어와 의미, 색공간, 색좌표-복사.pdf
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