CIE RGB 색공간 : 색 대응 함수와 색 인식 실험의 이해

CIE RGB 색공간이란?

이번 글에서는
CIE RGB color space
에 대하여 살펴보겠습니다.

CIE RGB는 국제조명위원회(CIE)가 정의한
색 공간(color space) 중 하나로,

색을 수학적으로 표현하고,
표준화하기 위한 가장 초기의
공식적인 RGB 모델입니다.

​ CIE RGB color space 는
많은 RGB color space 중 하나로

단 파장 (단색광) – [R,G,B]
삼원색으로 사용합니다.

1 CIERGB

CIE RGB Color space 를 정의하기 위해서는
색 대응 함수를 알아야 합니다. ​

색 대응 함수는 특정 파장에서
나타나는 색상을 R,G,B 의 양을
조절하여 같은 색으로
대응시키는 함수입니다.

















색 대응 함수란?

2 ColorMatching

이 함수는 실험을 통하여 얻는데,
특정 파장의 빛을 쏘고, ​
그 바로 옆에 삼원색을 조절하여
합친 색을 비교할 수 있게 합니다.

​ 관찰자는 두 색이 일치할 때 까지
삼원색을 조절하게 됩니다.

3 ColorMatching

불가능한 색도 있는데,
그럴 경우 빨간색을 맞추고자 하는 왼쪽에
더해주어 두 색상을 맞추게 합니다.













실험 결과와 음의 값의 의미

4 result

이 실험을 모든 가시광선 영역의
파장에 대해 진행하면

위 그림과 같은 색 대응 함수를
얻을 수 있습니다. ​

음의 영역은 아까 왼쪽 타겟 부분에
빨간색을 쏴준 것을 의미합니다. ​ ​

이렇게 정의된 CIE RGB color space 는
“인간이 색을 어떻게 느끼는가”를
수학적으로 모델링한 최초의 색 공간이지만,

문제점이 있음

일부 색(보라색 등)을 표현하려면
R, G, B 중 일부가 음수이므로
현실에서 구현이 불가능합니다.









CIE XYZ 색공간으로의 연결

CIE RGB를 기반으로,
선형 변환(linear transformation)을 통해
모든 색 좌표가 양수가 되도록
만든 게 CIE XYZ 색 공간


즉, 인간 시각 모델은 그대로 유지하면서,
표현 가능한 공간으로 재설계

항목CIE RGBCIE XYZ
목적인간 시각 특성의 수학적 모델실용적이고 표준화된 색 공간
구성R, G, B (가상 단색광)X, Y, Z (선형 조합)
표현 범위일부 색은 음수 → 물리적 구현 불가모든 색이 양수 → 장치 표현 가능
관계실험 기반 최초 모델RGB를 선형 변환한 확장형 모델




그런 건 난 잘 모르겠고,
CIE RGB color space 는
“인간이 색을 어떻게 느끼는가”를
수학적으로 모델링한 최초의 색 공간











참고자료

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