Mengapa ada perbedaan antara gamut warna CIE XYZ vs CIE RGB?
Namun pertanyaan lain tentang ruang warna ...
Dalam penelitian saya tentang sistem CIE XYZ, saya menemukan bahwa ini didasarkan pada eksperimen pencocokan warna CIE RGB, dan karena sistem RGB memerlukan nilai negatif sesekali, XYZ dikembangkan untuk memiliki sistem yang sepenuhnya non-negatif. Dari sini saya menyimpulkan bahwa fungsi pencocokan warna x (), y () dan z () hanyalah transformasi dari fungsi r (), g () dan b () asli, menggunakan data yang persis sama. Saya juga menemukan secara online bahwa sistem XYZ dan RGB benar-benar dapat dipertukarkan, dan XYZ lebih disukai karena kurangnya komponen negatif.
Jika itu salah, mohon koreksi saya!
Namun, jika keduanya dapat dipertukarkan dan didasarkan pada data yang sama, mengapa perbandingan kedua spasi di Wikipedia menunjukkan perbedaan yang mencolok? Apakah bagian melengkung yang hilang di luar segitiga dalam itu hanya area di mana sistem CIE RGB harus bernilai negatif?
https://en.wikipedia.org/wiki/CIE_1931_color_space#CIE_RGB_color_space
Jawaban
Benar, bagian melengkung yang hilang di area hijau-cyan-biru menunjukkan di mana komponen merah harus menjadi negatif untuk mengekspresikan warna-warna itu dalam koordinat CIE RGB.
RGB dan XYZ, pada satu tingkat, hanyalah sistem koordinat berbeda yang mencakup ruang warna yang sama — ruang dari semua warna yang terlihat oleh penglihatan manusia pada umumnya. Secara matematis, saat digunakan sebagai koordinat, tidak ada yang salah dengan nilai RGB negatif (selama luminansi keseluruhan warnanya tetap positif). Tetapi itu memang menghadirkan masalah untuk menyimpan atau mentransmisikan nilai-nilai seperti itu, karena format gambar konvensional dan protokol sinyal tampilan seperti HDMI dll hanya memungkinkan untuk nilai-nilai positif.
Di tingkat lain, berbagai ruang warna RGB digunakan karena mereka kurang lebih secara langsung mewakili subpiksel merah, hijau, dan biru yang sebenarnya pada tampilan. Itu tentu saja tidak dapat memancarkan cahaya negatif, jadi segitiga RGB dalam ruang warna mewakili keseluruhan warna yang dapat dihasilkan oleh tampilan.
Sayangnya karena lokus spektral melengkung, tidak mungkin 3 pendahuluan dapat menutupi semuanya. Semua ruang RGB pasti memotong sebagian besar warna hijau / biru yang sangat jenuh.
Jenis ruang XYZ memiliki masalah sebaliknya. Semua warna yang terlihat dapat direpresentasikan hanya dengan menggunakan nilai positif di XYZ, tetapi warna primer XYZ itu sendiri bukanlah warna yang memungkinkan secara fisik — semuanya berada di luar gamut yang terlihat. Jadi, ada sebagian besar ruang XYZ yang tidak valid sebagai warna. Dan bukanlah hal yang mudah untuk menentukan dengan tepat nilai apa yang valid atau tidak, karena Anda harus menguji apakah nilai tersebut berada di dalam atau di luar lokus spektrum lengkung. Ini juga berarti bahwa Anda memerlukan lebih banyak bit per komponen untuk mendapatkan presisi yang baik, jika Anda menyimpan / mengirimkan gambar yang diekspresikan dalam XYZ — 8 bit tidak cukup, mungkin juga tidak 10 bit, mungkin 12 bit akan melakukan pekerjaan itu.
Jika kita ingin membuat tampilan yang menutupi lebih banyak keseluruhan yang terlihat, pada akhirnya kita perlu pindah ke 4, 5, atau lebih primer. Namun, bukan berarti kita membutuhkan ruang warna 4 atau 5 dimensi. Misalnya, perangkat tampilan futuristik dapat diberi makan oleh gambar dalam ruang XYZ, dan perangkat akan memutuskan cara terbaik untuk menghasilkan setiap warna menggunakan warna primer yang tersedia.
Tidak ada yang namanya cahaya negatif atau warna terang. Memiliki model dengan nilai-nilai negatif dapat memberikan ide-ide lucu kepada orang lain. Jadi cahaya berperilaku seperti bilangan asli positif.
Offcourse sejauh koordinat pergi mereka dapat memiliki nilai negatif. Tetapi ini akan menimbulkan pertanyaan yang Anda miliki: Bagaimana Anda dapat memiliki nilai-nilai di luar rentang tersebut. Yah, ini bukan plot keseluruhan seperti yang biasa Anda lihat hanyalah sistem koordinat yang digunakan. Itu tidak memberi tahu apa pun tentang perangkat seperti plot katakan sRGB. Jadi mungkin agak menyesatkan untuk menggambarnya dengan cara yang sama.
Ya, nilai-nilai sistem koordinat barycentric di luar segitiga memerlukan nilai negatif.
Warna asli CIE RGB termasuk pencahayaan dalam pengkodean aktual, dan warna dasar asli yang dipilih untuk CIE RGB dipilih karena mudah direproduksi pada saat itu. Ini membuatnya lebih mudah dan lebih akurat saat melakukan eksperimen warna yang mengharuskan orang untuk mengklasifikasikan warna saat menghasilkan warna tersebut dengan peralatan fisik nyata.
Namun, karena dua pilihan ini, beberapa warna memerlukan nilai merah (ketika diplot pada grafik) untuk turun di bawah nol. Pada saat memiliki nilai negatif dianggap oke karena mata mengalami kesulitan dalam kisaran warna 700nm sehingga sedikit kesalahan di sini memungkinkan akurasi yang lebih baik secara keseluruhan.
Namun hal ini menimbulkan masalah saat menerjemahkan warna CIE RGB menjadi warna fisik nyata. Jadi mereka mengadakan panel, lalu mereka (banyak) berdebat dan muncul dengan color space CIE XYZ. CIE XYZ mencoba memisahkan lumanance (kecerahan yang dirasakan) dari gamut warna dengan mengkodekannya di saluran Y, dan ini juga menghilangkan nilai negatif yang mengganggu tersebut.
Namun, mereka harus mewakili semua warna dalam ruang warna CIE RGB asli di ruang warna CIE XYZ yang baru. Jadi, panel CIE membuat fungsi pencocokan warna (atau matriks tergantung bagaimana Anda melihatnya) yang secara tepat mewakili gamut warna CIE RGB dalam nada warna CIE XYZ. Jadi, saat Anda memetakan kedua gamut ke plot 2D, keduanya akan benar-benar memplot ke titik yang berbeda dalam grafik yang sama karena diwakili oleh nilai yang berbeda.
Perlu diingat bahwa dimungkinkan untuk dua panjang gelombang cahaya yang berbeda untuk dipersepsikan sebagai warna yang sama persis selama jumlah bobot distribusi spektralnya setara. Tapi itu cerita yang berbeda.