色彩空间列表及其用途
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这是一个颜色空间列表,按用于部分规范的颜色模型分组。
内容
1 楷模
2 人类感知
2.1 CIE 1931 XYZ
2.2 国际劳工部
2.3 统一色彩空间
2.3.1 光波
2.3.2 实验室
2.3.3 较新的型号
3 RGB 色度原色
3.1 sRGB
3.2 红绿蓝
3.3 Adobe 广色域 RGB
3.4 推荐 2100
3.5 其他具有 RGB 原色的
4 YCbCr 和 YUV
5 圆柱变换
5.1 HSV 和 HSL
5.2 LCh:统一色彩空间
6 减法
6.1 CMYK和 CMY
7 商业色彩空间
8 特殊用途的色彩空间
9 过时的色彩空间
10 参考
11 外部链接
模型
颜色模型可以基于物理或人类感知。颜色的物理描述可以是加法(描述光的混合,RGB)或减法(描述颜料的混合或去除光,CMYK)。基于人类感知的描述是基于对人类的一些实验结果。某些模型及其变体用于下面列出的部分色彩空间。
添加剂混色
减色混合
人类感知
它们不是基于颜色混合,而是基于人类经验或现象学。
CIE 1931 XYZ
主条目:CIE 1931 色彩空间
CIE 1931 XYZ 是第一次尝试基于人类色彩感知的测量和几乎所有其他色彩空间的基础来产生色彩空间。
CIEUVW
主条目:CIE 1964 色彩空间
在比“CIE 1931 XYZ”色彩空间更大的视野范围内进行测量,结果略有不同。
统一色彩空间
统一色彩空间(UCS) 的构建使得色彩空间中任何地方的相同几何距离反映了相同数量的感知色差。已经有许多尝试构建这样的色彩空间。
由于人类视觉具有三个组成部分,因此空间必然是 3D 的;它通常被指定为一个是亮度,另外两个是色度。统一的色彩空间适用于范围广泛的任务。例如,它可用于计算色差或以视觉上和谐的方式挑选颜色。
CIELUV
主条目:CIELUV
“CIE 1931 XYZ”的修改,以更方便地显示色差。由于 CIELUV 空间的线性相加特性(然而,人类的色调感知不考虑光相加),因此 CIELUV 空间可用于光的加法混合。[1]
CIELAB
主条目:CIELAB色彩空间
CIELAB 产生的色彩空间比其他色彩空间在感知上更具线性。感知上的线性意味着颜色值中相同数量的变化应该产生大致相同的视觉重要性的变化。CIELAB 几乎完全取代了另一种名为“ Hunter Lab ”的相关 Lab 色彩空间。该空间通常用于表面颜色,但不用于(透射)光的混合。[1]
较新的型号
CIELAB 和 CIELUV 很快被认为不足以解释整个范围的颜色现象。一系列越来越复杂的颜色外观模型似乎可以模拟不同观看条件下人类视觉的行为,但由于需要增加输入和整体算法复杂性,最终很少使用。
此外,1976 色彩空间在不同观看条件下的表现并不是他们唯一的问题。即使在默认的参考查看条件下,众所周知,CIELAB 在蓝色色调中的效果不佳。对于标准的动态范围和固定的观看条件,只要使用更好的系数,CIELAB 的简单结构就足够了。
1988 年的 IPT 色彩空间使用有关色调的新数据极大地改进了 CIELAB 的非恒定色调线[2],尽管它在预测色彩和亮度方面仍有很多不足之处。2020 年的 Oklab [3]使用 IPT 数据进行色调和现代 CAM (CAM16 ) 生成亮度和色彩数据,从而在相同结构下改进了对人类感知的拟合。[4]
RGB 色度原色
主条目:RGB 颜色模型和具有 RGB 原色的颜色空间
RGB(红、绿、蓝)描述给定颜色的色度分量,排除亮度。RGB 本身不是颜色空间,它是一种颜色模型。有许多不同的颜色空间使用这种颜色模型来描述它们的色度,因为 R/G/B 色度是在 CRT 和 LED 显示器中再现颜色的一个方面。
sRGB
主条目:sRGB
sRGB 色彩空间(标准红绿蓝)由惠普和微软联合创建,用于互联网。它得到了W3C、Exif、Intel、Pantone、Corel和许多其他行业参与者的认可。它也被GIMP等开源软件广泛接受,并用于专有和开放的图形文件格式,例如SVG。
sRGB 旨在作为创建用于在Internet和万维网(WWW)上查看的图像的通用色彩空间,使用2.2的伽马选择所得色彩空间,这是当时 CRT 显示器对线性电压电平的平均响应.
Adobe RGB
主条目:Adobe RGB 色彩空间
Adobe RGB 颜色空间是由Adobe Systems于 1998年开发的。它旨在涵盖可在CMYK彩色打印机上实现的大部分颜色,但在计算机显示器等设备上使用RGB原色度。Adobe RGB色彩空间包含Lab 色彩空间指定的大约 50% 的可见颜色,改进了主要为青绿色的sRGB 色彩空间的色域。
Adobe 广色域 RGB
主条目:广色域 RGB 色彩空间
Adobe Wide Gamut RGB 色彩空间由Adobe Systems开发,作为标准sRGB 色彩空间的替代品。它能够存储比 sRGB 更广泛的颜色值。广色域色彩空间是1998 年开发的Adobe RGB 色彩空间的扩展版本。相比之下,Adobe Wide Gamut RGB 色彩空间包含Lab 色彩空间指定的 77.6% 的可见颜色,而标准的 Adobe RGB色彩空间仅占 50.6%。
这种颜色空间的缺点之一是,大约 8% 的可表示颜色是不存在且无法在任何介质中表示的假想颜色。[5]这意味着保留这些不必要的颜色会浪费潜在的颜色准确性。
推荐 2100
主条目:Rec。2100
推荐 2100是ITU标准化的色彩空间,用于HDR -TV。它的峰值亮度至少为 1,000 cd/m2 [6](高于SDR和色彩空间(如Rec. 709和Rec. 2020)的 100 cd/m2 限制)。[7] [8] [9]它使用非伽马 传递函数(PQ或HLG)和系统比色法(色度的色彩原色和白色点相同)建议 2020系统比色法。[6]
其他具有 RGB 原色的
ProPhoto RGB 色彩空间
单色RGB
DCI-P3,主要用于数字电影放映
推荐 709,用于高清电视[8]
推荐 2020年,用于UHDTV [9]
学院色彩编码系统(ACES)
YCbCr 和 YUV
模拟YUV和数字YCbCr指的是各种线性方法,以尝试使用线性组合从 RGB 输入中的色度信号中分离亮度。由于输入的 RGB 值经过伽马校正,因此这种分离不会真正产生亮度和两个色度信号,而是产生一个“亮度”信号和两个“色度”信号。
YUV 最初用于视频:由于人眼对颜色感知的分辨率较低,因此将更多带宽用于编码 Luma 更经济。在 YCC 中使用了相同的原理。在 YCC 中,分离还具有消除输入通道之间大部分相关性的额外好处,从而提供更好的压缩。
YCoCg是 YCbCr 的一个版本,具有极其简单的系数。它导致更快的计算、无损转换和明显更好的去相关。
ICtCp 在视频压缩中的使用与 YCC 类似,但更恰当地描述为高动态范围均匀色彩空间。
圆柱变换
另请参阅:颜色模型 § 圆柱坐标颜色模型
圆柱变换试图将颜色模型转化为三个组成部分:亮度、色彩和色调。
HSV 和 HSL
主条目:HSL 和 HSV
HSV 和 HSL 是笛卡尔 RGB 原色(通常是sRGB)的变换,它们的分量和色度与它们所源自的颜色空间有关。HSV(色调,饱和度,值),也称为 HSB(色调,饱和度,亮度),艺术家经常使用,因为从色调和饱和度方面考虑颜色通常比从加法或减法方面考虑更自然颜色成分。HSL(色调、饱和度、亮度或亮度),也称为 HSI(色调、饱和度、强度)或 HSD(色调、饱和度、暗度),与 HSV 非常相似,用“亮度”代替“亮度”。不同之处在于,HSL 中完美的浅色是纯白色;但非常明亮HSV 中的颜色类似于将白光照射在有色物体上。即,将明亮的白光照射在红色物体上会导致物体仍然呈红色,只是更亮更强烈。将昏暗的灯光照射在红色物体上会使物体显得更暗、更不亮。
HSV 和 HSL 的问题在于,这些方法无法根据人类对颜色的感知有效地将颜色分为三个值分量。[需要引用]这可以在饱和度设置改变时看到——尽管“V”或“L”设置是固定的,但很容易注意到感知亮度的差异。
LCh:统一色彩空间
对于已经具有亮度分量的均匀色彩空间,转换仅涉及将两个色度值重新排列为色彩度 (C) 和色调 (h)。
CIELCh ab和 CIELCh uv分别是CIELAB和CIELUV颜色空间的柱面变换。指定柱坐标 C*(色度,相对饱和度)和 h°(色相角,色轮中色相的角度)。CIELAB 和 CIELUV 坐标 L*(亮度)保持不变。
在较新的UCS系统也可应用到类似的变换。事实上,IPT 和 Oklab 都是为色调均匀性而设计的,这种特征只有在圆柱变换后才明确显示。
减法
CMYK和 CMY
主条目:CMYK 颜色模型和CMY 颜色模型
CMYK 用于印刷过程,因为它描述了需要使用哪种油墨,以便从基材反射的光线和通过油墨的光产生给定的颜色。一种是从白色基材(画布、页面等)开始,然后使用墨水从白色中减去颜色以创建图像。CMYK存储青色、品红色、黄色和黑色的墨水值。有许多 CMYK 色彩空间适用于不同的油墨、基材和印刷特性(这会改变每种油墨的点增益或传递函数,从而改变外观)。
商业色彩空间
孟塞尔色彩系统——早期的感知统一色彩空间
自然色彩系统 (NCS) – 感知
彩通配色系统 (PMS) – 标准化色彩再现(和色彩列表)
RAL – 标准化颜色匹配(和颜色列表)
航空航天材料规范 – 标准 595A(取代(美国)联邦标准 595C)[10]
(美国)联邦标准 595C
英国标准色 (BS)
HKS – 标准化色彩再现(和色彩列表)
特殊用途的色彩空间
的RG色度空间中使用计算机视觉应用,并显示光(红色,黄色,绿色等)的颜色,而不是它的强度(暗,亮)。
LMS 颜色空间(长、中、短),一种基于眼睛视网膜中视锥细胞响应函数的感知颜色空间。它主要用于心理物理学研究。
过时的色彩空间
早期的色彩空间有两个组成部分。他们在很大程度上忽略了蓝光,因为与从单色到双色的跳跃相比,三色工艺增加的复杂性只提供了保真度的边际增加。
早期彩色胶片的RG
用于早期彩色印刷的RGK