색공간 (Color space)

 

색공간 (Colorspace) 

•색의 3요소인 색상, 명도, 채도를 공간좌표에 나타낸 것을
‘색공간 (color space)’ 도는 ‘색체계(color system)’이라고 한다.

•색공간이란 인간이 볼 수 있는 모든 컬러라고 할 수 있으므로, 예를 들어

'인간이 인지할 수 있는 모든 컬러 중에서 표현할 수 있는 컬러의 범위’

•색을 표현할 때 RGB를 쓰면 데이터가 너무 많고 처리가 어렵기 때문에
사람눈에 민감한 휘도 성분(Y)과 덜 민감한 색성분(UV)을 분리한다.

•개머트 (gamut)
모든 색공간에는 개머트라는 해당 시스템이 재연할 수 있는 색상의 범위가 있으며 ‘색영역’이라 표기하기도 한다. 사용 및 구현 가능한 색 영역에 따라 ‘sRGB72%, sRGB 100%, Adobe RGB99% 지원’과 같은 방법으로 표기하기도 한다. 

 

 

색공간의 종류

•RGB

컬러 표현을 빛의 3원색인 Red, Green, Blue을 서로 다른 비율로 결합하여 생성.

컬러 모니터와 같은 주로 컴퓨터 색체계에서 사용.  

 

•CMYK

Cyan, Magenta, Yellow, Black를 기본으로 하여 주로 컬러 프린터나 인쇄시에 사용.
각 성분들의 감산에 의해 컬러 구현.

 

•YUV

Y축은 밝기 성분을 U,V 두축을 이용하여 색상을 표현한다. U축은 파란색에서 밝기 성분을 뺀 값이고, V축은 빨간색에서 밝기 성분을 뺀 값이다. 아날로그 컬러신호 변환에 주로 사용.  (U=B-Y) , (V=R-Y)

 

•YCbCr

디지털 텔레비전 시스템에서 사용하는 색공간. YPbPr이라는 아날로그 신호의 색공간을 디지털화한 것이다. YPbPr은 아날로그 컴포넌트 비디오에서 사용.

 

RGB vs YUV 

 

 

•RGB는 Red, Green, Blue 빛의 3가지 속성으로 영상을 표현하는

방식을 말합니다. 일반적으로 PC의 모니터 등에서 많이 사용됩니

다. RGB 방식에서 흑백을 표현하기 위해서는 R=G=B 3개의 채널

값이 동일하면 흑백으로 표현됩니다. (빛의 가산 혼합)

YUV는 빛의 밝기를 나타내는 휘도(Y) 신호와 색상신호 2개(U,V)로 표현하는 방식을 말합니다. 일반적인 TV나 비디오 카메라에서 많이 사용됩니다. YUV에서는 흑백을 표현하기 위해서는 Y 신호만 있으면 됩니다.

 

•흑백 TV 시절까지 거슬러 올라가면, 흑백 TV는 빛의 밝기 신호만 가지고 영상을 표현

했습니다. 그러다가 칼라 TV가 출현하게 되자 고민이 시작된다.

•흑백 TV와 칼라 TV를 동시에 볼 수 있게 해주는 방송 신호. 이것이 바로 YUV의 시작입

니다. 즉, 흑백 TV는 휘도(Y) 신호만으로 영상을 보여주고, 나머지 칼라신호(U,V)는 버

립니다. 칼라 TV에서는 Y신호와 U,V 신호를 모두 이용해 칼라 화면을 보여줍니다.

 

흑백 TV가 사라진 오늘날에도 YUV 신호를 사용하는 이유는 RGB신호에 비해 압축률을

크게 향상시킬 수 있다는 점 때문입니다. RGB를 압축하여도 YUV에 비하여 상당히 많

은 데이터들이 필요로 한데, 특히 흑백만을 표현할 때도 RGB에는 모든 데이터들이 필

요하기 때문에 상대적으로 많은 저장공간을 필요로 하게 됩니다. RGB에서 YUV로의 변

환 만으로도 1/2 정도의 데이터를 줄이게 됩니다.

 

 

•YUV, YCbCr/YPbPr은 사람의 눈이 민감하게 반응하는 밝기값(luma)과 상대적으

로 덜 민감한 색상값(chrominance)을 분리해 신호 처리를 수행하는 색공간(color

space)이다. 또한 밝기값과 색상값의 데이터 밀도를 다르게 사용할 수 있어서 영상

신호의 크기를 효과적으로 압축하는 것이 가능하다.

 

 

 

•BT 601은 아날로그 SDTV의  색공간이고, 

BT 709는 디지털 HDTV의 색공간입니다.

 

•Rec. 709, Rec. 2020

국제전기통신연합에서 권장하는 HDTV를 위한 해상도, 재생률, 색공간에

규정을 말하며 줄여서 Rec. 709 또는 BT. 709로 표기한다.

•Rec. 709 색공간은 개머트가 sRGB와 동일하지만 조금 다른 감마특성을

사용하고 있다.

•Rec 2020은 HDTV를 위한 Rec. 709처럼 UHTV를 위한 권고안으로 Rec. 709

에 비해 2배 이상 확장된 개머트를 사용한다.

 

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