CIEXYZ色域とCIERGBに違いがあるのはなぜですか？
色空間についてのさらに別の質問...
CIE XYZシステムに関する私の研究では、CIE RGBカラーマッチング実験に基づいており、RGBシステムは時折負の値を必要とするため、完全に非負のシステムにするためにXYZが開発されたことがわかりました。このことから、x（）、y（）、z（）のカラーマッチング関数は、まったく同じデータを使用した、元のr（）、g（）、b（）関数の単なる変換であると推測されます。また、XYZシステムとRGBシステムは完全に互換性があり、負の成分がないためXYZが好まれていることもオンラインでわかりました。
それが正しくない場合は私を訂正してください！
しかし、それらが交換可能であり、同じデータに基づいている場合、ウィキペディアの2つのスペースの比較が顕著な違いを示しているのはなぜですか？その内側の三角形の外側にある曲がりくねった部分が欠けているのは、CIE RGBシステムが負である必要がある領域だけですか？
https://en.wikipedia.org/wiki/CIE_1931_color_space#CIE_RGB_color_space
回答
正解です。緑-シアン-青の領域に欠けている曲線のセクションは、CIERGB座標でこれらの色を表現するために赤の成分が負になる場所を表しています。
RGBとXYZは、あるレベルでは、同じ色空間、つまり一般的な人間の視覚に見えるすべての色の空間をカバーする、まったく異なる座標系です。数学的な意味で、座標として使用する場合、負のRGB値に問題はありません（色の全体的な輝度が正のままである限り）。ただし、従来の画像形式やHDMIなどの表示信号プロトコルでは正の値しか使用できないため、このような値を保存または送信するには問題があります。
別のレベルでは、さまざまなRGB色空間が使用されます。これは、ディスプレイ上の実際の赤、緑、および青のサブピクセルを多かれ少なかれ直接表すためです。もちろん、これらは負の光を発することはできません。したがって、色空間のRGB三角形は、ディスプレイで生成できる色域を表しています。
残念ながら、スペクトル軌跡が湾曲しているため、3つの原色がすべてをカバーできる方法はありません。すべてのRGB空間は、必然的に、彩度の高い緑/青の色の大きな塊を切り落とします。
XYZスペースの種類には逆の問題があります。すべての可視色は、XYZの正の値のみを使用して表すことができますが、XYZ原色自体は物理的に可能な色ではなく、可視色域のかなり外側にあります。そのため、色として有効ではないXYZスペースの大きなチャンクがあります。また、曲線のスペクトル軌跡の内側にあるか外側にあるかをテストする必要があるため、有効な値と無効な値を正確に判断するのは簡単ではありません。これは、XYZで表現された画像を保存/送信する場合、高精度を得るにはコンポーネントごとにより多くのビットが必要であることも意味します。8ビットでは機能せず、おそらく10ビットでも、おそらく12ビットで機能します。
より多くの可視範囲をカバーするディスプレイを作成したい場合は、最終的に4、5、またはそれ以上のプライマリに移動する必要があります。ただし、それは4次元または5次元の色空間が必要であることを意味するものではありません。たとえば、未来的なディスプレイデバイスには、XYZ空間の画像を供給することができます。デバイスは、使用可能な原色を使用して各色を生成する最適な方法を決定します。
ネガティブライトやライトカラーなどはありません。負の値を持つモデルを持つことは、人々に面白いアイデアを与える可能性があります。したがって、光は厳密に正の自然数のように動作します。
座標に関する限り、オフコースは負の値を持つ可能性があります。しかし、これはあなたが持っているという疑問を提起するでしょう：どうしてあなたはスパンの外の値を持つことができるのですか？さて、あなたが見慣れているような色域プロットではなく、使用されている座標系だけです。たとえばsRGBのプロットのように、デバイスについては何も伝えません。したがって、同じように描くのは少し誤解を招くかもしれません。
はい、三角形の外側の重心座標系の値は負の値を必要とします。
元のCIERGB色には実際のエンコード内の輝度が含まれていましたが、CIE RGBに選択された元の基本色は、当時の再現が容易だったために選択されました。これにより、実際の物理的な装置で色を生成するときに色を分類する必要がある色の実験を行うときに、はるかに簡単かつ正確になりました。
ただし、これら2つの選択肢があるため、一部の色では、（グラフにプロットしたときに）赤の値をゼロ未満に下げる必要がありました。当時、700nmの色の範囲では目が厳しいため、負の値でも問題ないと考えられていました。ここでのわずかな誤差により、全体的な精度が向上しました。
しかし、これはCIERGB色を実際の物理的な色に変換するときに問題を引き起こしました。そこで彼らはパネルを招集し、それから（たくさん）議論し、CIEXYZ色空間を思いついた。CIE XYZは、輝度（知覚される明るさ）をYチャネルでエンコードすることにより、色域から分離しようとします。また、これらの厄介な負の値も削除します。
ただし、新しいCIE XYZ色空間では、元のCIERGB色空間のすべての色を表す必要がありました。そのため、CIEパネルは、CIEXYZ色域でCIERGB色域を正確に表すカラーマッチング関数（または見方によってはマトリックス）を作成しました。したがって、両方の色域を2Dプロットにマップすると、それらは異なる値で表されるため、実際には同じグラフ内の異なるポイントにプロットされます。
スペクトル分布の加重和が等しい限り、2つの異なる波長の光が同じ正確な色として認識される可能性があることに注意してください。しかし、それは別の話です。