เหตุใดจึงมีความแตกต่างระหว่างช่วงสี CIE XYZ กับ CIE RGB
อีกคำถามเกี่ยวกับพื้นที่สี ...
ในการวิจัยของฉันเกี่ยวกับระบบ CIE XYZ ฉันพบว่ามันขึ้นอยู่กับการทดลองจับคู่สี CIE RGB และเนื่องจากระบบ RGB ต้องการค่าลบเป็นครั้งคราว XYZ จึงได้รับการพัฒนาเพื่อให้มีระบบที่ไม่เป็นลบทั้งหมด จากสิ่งนี้ฉันสรุปได้ว่าฟังก์ชันการจับคู่สี x (), y () และ z () เป็นเพียงการแปลงของฟังก์ชัน r (), g () และ b () ดั้งเดิมโดยใช้ข้อมูลที่เหมือนกันทุกประการ ฉันยังพบทางออนไลน์ว่าระบบ XYZ และ RGB สามารถใช้แทนกันได้อย่างสมบูรณ์และ XYZ นั้นเป็นที่ต้องการสำหรับการไม่มีส่วนประกอบเชิงลบใด ๆ
หากไม่ถูกต้องโปรดแก้ไขฉัน!
อย่างไรก็ตามหากใช้แทนกันได้และอิงจากข้อมูลเดียวกันเหตุใดการเปรียบเทียบช่องว่างทั้งสองของ Wikipedia จึงแสดงความแตกต่างที่ชัดเจน ส่วนโค้งที่หายไปนอกสามเหลี่ยมด้านในนั้นเป็นเพียงพื้นที่ที่ระบบ CIE RGB จะต้องเป็นลบหรือไม่?
https://en.wikipedia.org/wiki/CIE_1931_color_space#CIE_RGB_color_space
คำตอบ
ถูกต้องส่วนโค้งที่หายไปในพื้นที่สีเขียว - ฟ้า - น้ำเงินแสดงถึงตำแหน่งที่องค์ประกอบสีแดงจะต้องเป็นค่าลบเพื่อแสดงสีเหล่านั้นในพิกัด CIE RGB
RGB และ XYZ เป็นระบบพิกัดที่แตกต่างกันในระดับหนึ่งซึ่งครอบคลุมพื้นที่สีเดียวกันนั่นคือช่องว่างของสีทั้งหมดที่มองเห็นได้จากการมองเห็นของมนุษย์ทั่วไป ในแง่ทางคณิตศาสตร์เมื่อใช้เป็นพิกัดไม่มีอะไรผิดปกติกับค่า RGB เชิงลบ (ตราบใดที่ความสว่างโดยรวมของสียังคงเป็นบวก) แต่จะมีปัญหาในการจัดเก็บหรือส่งค่าดังกล่าวเนื่องจากรูปแบบภาพทั่วไปและโปรโตคอลสัญญาณการแสดงผลเช่น HDMI เป็นต้นอนุญาตให้ใช้เฉพาะค่าบวกเท่านั้น
ในอีกระดับหนึ่งจะใช้ช่องว่างสี RGB ที่หลากหลายเนื่องจากพื้นที่เหล่านี้แสดงถึงพิกเซลย่อยสีแดงเขียวและน้ำเงินที่แท้จริงบนจอแสดงผลโดยตรงมากหรือน้อย สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถเปล่งแสงเชิงลบได้แน่นอนดังนั้นสามเหลี่ยม RGB ในพื้นที่สีจึงแสดงถึงช่วงของสีที่จอแสดงผลสามารถผลิตได้
น่าเสียดายเพราะสเปคตรัมโลคัสโค้งจึงไม่มีทางที่ 3 ไพรมารีจะครอบคลุมทั้งสิ่งได้ ช่องว่าง RGB ทั้งหมดจะตัดส่วนใหญ่ของสีเขียว / น้ำเงินที่อิ่มตัวอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
การเรียงลำดับพื้นที่ XYZ มีปัญหาตรงกันข้าม สีที่มองเห็นได้ทั้งหมดสามารถแสดงได้โดยใช้เฉพาะค่าบวกใน XYZ แต่ไพรมารี XYZ นั้นไม่ใช่สีที่เป็นไปได้ทางกายภาพ - อยู่นอกขอบเขตที่มองเห็นได้ดี ดังนั้นจึงมีพื้นที่ XYZ ขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถใช้เป็นสีได้ และไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยที่จะตัดสินว่าค่าใดถูกต้องหรือไม่ถูกต้องเนื่องจากคุณต้องทดสอบว่าค่าเหล่านั้นตกอยู่ภายในหรือภายนอกของสถานที่ตั้งของสเปกตรัมโค้ง นอกจากนี้ยังหมายความว่าคุณต้องการบิตต่อส่วนประกอบมากขึ้นเพื่อให้ได้ความแม่นยำที่ดีหากคุณจัดเก็บ / ส่งภาพที่แสดงใน XYZ - 8 บิตจะไม่ทำอาจไม่ใช่ 10 บิตเช่นกัน 12 บิตอาจจะทำงานได้
หากเราต้องการสร้างจอแสดงผลที่ครอบคลุมขอบเขตที่มองเห็นได้มากขึ้นในที่สุดเราจะต้องย้ายไปที่ 4, 5 หรือมากกว่าไพรมารี อย่างไรก็ตามนั่นไม่ได้หมายความว่าเราต้องการช่องว่างสี 4 หรือ 5 มิติ ตัวอย่างเช่นอุปกรณ์แสดงผลแห่งอนาคตสามารถป้อนรูปภาพในพื้นที่ XYZ ได้และอุปกรณ์จะตัดสินใจว่าจะสร้างสีแต่ละสีได้ดีที่สุดโดยใช้ไพรมารีที่มีอยู่อย่างไร
ไม่มีสิ่งที่เรียกว่าแสงลบหรือสีอ่อน การมีรูปแบบที่มีค่านิยมเชิงลบอาจทำให้ผู้คนมีความคิดที่ตลกขบขัน แสงจึงทำงานเหมือนตัวเลขธรรมชาติที่เป็นบวกอย่างเคร่งครัด
Offcourse เท่าที่พิกัดไปพวกเขาสามารถมีค่าเป็นลบ แต่สิ่งนี้จะทำให้เกิดคำถามที่คุณมี: Howcome คุณสามารถมีค่านอกช่วง มันไม่ใช่พล็อตขอบเขตอย่างที่คุณคุ้นเคยเป็นเพียงระบบพิกัดที่ใช้ มันไม่บอกอะไรของอุปกรณ์เช่นพล็อตพูด sRGB ดังนั้นอาจทำให้เข้าใจผิดเล็กน้อยที่จะวาดมันในลักษณะเดียวกัน
ใช่ค่าของระบบพิกัด barycentric ภายนอกสามเหลี่ยมทำให้ค่าลบ
สีดั้งเดิมของ CIE RGB รวมถึงความสว่างภายในการเข้ารหัสจริงและสีพื้นฐานดั้งเดิมที่เลือกสำหรับ CIE RGB ได้รับการคัดเลือกเนื่องจากสามารถทำซ้ำได้ง่ายในเวลานั้น สิ่งนี้ทำให้ง่ายและแม่นยำมากขึ้นเมื่อทำการทดลองสีซึ่งต้องให้ผู้คนจำแนกสีเมื่อผลิตสีเหล่านั้นด้วยอุปกรณ์จริง
แต่เนื่องจากสองตัวเลือกนี้สีบางสีจึงต้องการให้ค่าสีแดง (เมื่อลงจุดบนกราฟ) เพื่อลดลงต่ำกว่าศูนย์ ในช่วงเวลาที่มีค่าลบถือว่าโอเคเนื่องจากดวงตามีช่วงเวลาที่ยากลำบากในช่วงสี 700 นาโนเมตรดังนั้นข้อผิดพลาดเล็กน้อยที่นี่ทำให้เกิดความแม่นยำโดยรวมมากขึ้น
แต่สิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหาเมื่อแปลสี CIE RGB เป็นสีจริง ดังนั้นพวกเขาจึงประชุมคณะกรรมการจากนั้นพวกเขาก็ทะเลาะกัน (มาก) และหาพื้นที่สี CIE XYZ CIE XYZ พยายามแยกความสว่าง (การรับรู้ความสว่าง) ออกจากช่วงสีโดยการเข้ารหัสในช่อง Y และยังลบค่าลบที่น่ารำคาญเหล่านั้น
แต่พวกเขาจำเป็นต้องแสดงสีทั้งหมดในพื้นที่สี CIE RGB ดั้งเดิมในพื้นที่สี CIE XYZ ใหม่ ดังนั้นแผง CIE จึงสร้างฟังก์ชันการจับคู่สี (หรือเมทริกซ์ขึ้นอยู่กับว่าคุณมองอย่างไร) ซึ่งแสดงถึงขอบเขตสี CIE RGB ในช่วงสี CIE XYZ ดังนั้นเมื่อคุณจับคู่ขอบเขตทั้งสองกับพล็อต 2 มิติพวกเขาจะพล็อตไปยังจุดต่างๆภายในกราฟเดียวกันเนื่องจากค่าเหล่านี้แสดงด้วยค่าที่ต่างกัน
โปรดทราบว่าเป็นไปได้ที่แสงสองความยาวคลื่นที่แตกต่างกันจะถูกมองว่าเป็นสีเดียวกันตราบเท่าที่ผลรวมถ่วงน้ำหนักของการกระจายสเปกตรัมเท่ากัน แต่นั่นเป็นเรื่องที่แตกต่าง