그래픽에서는 RGB 및 기타 색 공간을 전체 스펙트럼의 파장에 대한 근사값으로 사용합니다. 이것은 일반적으로 꽤 잘 작동하지만 일상적으로 발생할 수있는 합리적 인 물체 / 재료 / 현상이 있으며 복잡한 방출 / 반사 / 흡수 스펙트럼으로 인해 RGB 렌더링으로 외관이 잘 표현되지 않습니다. ?

현재 답변은 주로 주어진 RGB 영역 외부의 색상에 중점을두고 있지만 RGB와 같은 상호 작용으로 인해 객체 색상이 RGB로 렌더링 될 때 예를 들어 객체 색상이 잘못 표시되는 경우에 관심이 있습니다. 광원 스펙트럼과 물체의 반사 스펙트럼. 즉, 스펙트럼 렌더러가 더 정확한 결과를 제공하는 경우입니다.

크레딧 : 이전 비공개 베타 버전에서이 질문이 마음에 들었으므로 여기서 재현하고 있습니다. 원래 Nathan Reed가 요청했습니다.

고려해야 할 다양한 유형의 제한이 있습니다.

광선의 경로가 파장에 의존하는 효과

이것들은 스펙트럼 렌더링이 필요한 효과의 클래스이며 Benedikt Bitterli의 답변 에 이미 흥미로운 예가 많이 있습니다 . 간단한 예는 흰색 빛을 스펙트럼으로 나누고 무지개 색을주는 프리즘입니다. 서로 다른 파장의 광선은 프리즘을 통과 할 때 다른 각도로 굴절되어 프리즘 뒤의 벽을 비추는 빛이 구성 색상으로 분할됩니다.

즉, 실제로는 프리즘을 통해 단색의 노란색 빛을 비추면 노란색 빛이 나오지만 노란색에 근접한 빨간색과 초록색 빛의 혼합물을 비추면 별도의 빨간색과 초록색 빛이 나옵니다. 3 가지 기본 색상 만 사용하여 렌더링하는 경우 백색광은이 3 가지 색상으로 만 분할되어 불연속으로 보이는 무지개 효과를 제공하며 전혀 분할되지 않아야하는 단색광은 근사 기본 색 구성 요소로 분할됩니다. 더 많은 수의 원색을 사용함으로써 백색광의 분할을 개선 할 수 있지만, 이것은 여전히 ​​불연속성을 닫고 단색광의 결과는 더 좁아도 여전히 분할 될 것입니다. 정확한 결과를 얻으려면 연속 스펙트럼을 샘플링해야합니다.

단일 정지 이미지로 캡처 할 수없는 표면 효과

예를 들어, 무지개 빛깔 은 정지 이미지가 원래 물체와 동일하게 보이지 않도록 각 눈에 다른 색상을 표시합니다. 처음에는 눈치 채지 못할 많은 일상적인 예가 있습니다. 많은 새들이 멀리서 검은 색이나 회색으로 보일지라도 무지개 빛깔의 깃털을 가지고 있습니다. 그들은 놀라 울 정도로 화려한 닫습니다.

3 원색 만 사용하는 렌더러는이 효과에 필요한 파장에 따라 빛의 확산을 생성 할 수 없습니다. 스펙트럼 렌더러는 확산을 올바르게 시뮬레이션 할 수 있지만 전체 이미지를 단일 이미지로 캡처 할 수는 없습니다. 2d 사진조차도 이것을 정확하게 캡처 할 수 없지만, 무지개 빛깔의 물체의 3d 사진은 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 해당하는 사진이 다르게 색칠 될 때 반짝임 효과를 줄 것입니다. 이것은 RGB 색 공간 자체가 아니라 2d 이미지의 한계입니다. 그러나 3D 이미지에서도 아래 설명과 같이 RGB가 단색을 표시 할 수 없기 때문에 무지개 빛깔의 물체에 올바르게 표시되지 않는 색상이 있습니다.

RGB로 표시 할 수없는 육안으로 감지 할 수있는 색상

RGB는 역사적으로 장치에 따라 다르므로 플랫폼간에 신뢰할 수 없었습니다. 색 공간 Lab 과 같이 장치 독립적으로 지각 적으로 균일 한 개선 이 있지만, 여전히 3 색입니다 (3 가지 구성 요소가 있음). 왜 3 가지 구성 요소가 3 색 눈으로 인식 할 수있는 모든 색상을 표시하기에 부족한지는 분명하지 않지만 이 백서 에서는 잘 설명하고 접근하기 쉽습니다. 7 페이지부터 :

예를 들어, 635nm (빨간색), 532nm (녹색) 및 447nm (파란색)의 단색 기본이있는 최신 레이저 디스플레이 시스템을 사용하여 580nm (흑백)의 단색광에 대한 인식을 시뮬레이션 할 수 있는지 살펴 보겠습니다. 주황색). 단색 오렌지색 자극이 녹색 및 적색 콘을 자극하기 때문에 녹색 및 적색 원색에 의해 기여가 필요하지만, 청색 원색에서는 기여가 필요하지 않습니다. 문제는 녹색 원초가 푸른 콘을 자극하여 오렌지 자극을 정확하게 재현 할 수 없다는 것입니다

사람 눈 콘 감도의 다이어그램 (7 페이지 참조)은 겹침의 폭을 보여주고이 설명을 시각화하는 데 도움이됩니다. Wikipedia와 비슷한 그래프를 여기에 포함 시켰습니다 : (Wikipedia 위치에 대한 그래프를 클릭하십시오)

요컨대, 육안으로 서로 다른 3 개의 원뿔 (컬러 센서)에 의해 선택 될 수있는 색상 범위 사이의 겹침은 단색 색상이 기본 색상의 근사 혼합물과 구별되어 기본 색상을 혼합 할 수 있음을 의미합니다. 색상이 모든 단색 색상을 정확하게 표시 할 수는 없습니다.

이 차이는 대부분의 주변 환경이 단색 단색이 아닌 넓은 주파수 범위에서 빛을 방출하거나 반사하기 때문에 일상 생활에서 두드러지지 않습니다. 그러나 주목할만한 예외는 나트륨 램프입니다. 이 노란색 주황색 가로등을 사용하는 일부 지역에 거주하는 경우 방출되는 빛은 단색이며 인쇄 된 사진이나 화면의 이미지와 약간 다르게 보입니다. 나트륨 광의 파장은 상기 인용 된 예로부터 580 nm 인 것으로 발생한다. 나트륨 가로등이있는 곳에 살지 않으면 잘게 분쇄 된 식염 (염화나트륨)을 불꽃에 뿌려서 동일한 단일 파장 빛을 볼 수 있습니다. 섬광적인 노란색 점은 필름에서 정확하게 캡처하거나 화면에 표시 할 수 없습니다. 세 가지 기본 색상을 선택하면

이 제한은 카메라 필름에 3 개의 광 반응성 화학 물질을 사용하거나 3 개의 다른 컬러 센서가있는 디지털 카메라로 사진을 찍거나 3 개의 다른 1 차 컬러 필터가있는 단일 센서로 사진을 찍는 3 가지 기본 색상의 페인트 혼합에 동일하게 적용됩니다. 그것은 단지 디지털 문제가 아니며 RGB 색상 공간에만 국한되지 않습니다. Lab 색상 공간과 그 변형으로 인해 향상된 기능조차도 누락 된 색상을 복구 할 수 없습니다.

기타 효과

다중 확산 반사 (컬러 번짐)

밝은 색상의 무광택 표면이 흰색 무광 표면 근처에 있으면 흰색 표면에 다른 표면의 일부 색상이 표시됩니다. 순수한 빨강, 녹색 및 파랑 구성 요소를 사용하여 합리적으로 모델링 할 수 있습니다. 유색 표면의 색상을 부여한 빨강, 녹색 및 청색의 동일한 조합은 백색 표면에 반사되어 해당 색상의 일부를 다시 표시 할 수 있습니다. 그러나 이것은 두 번째 표면이 흰색 인 경우에만 작동합니다. 두 번째 표면도 채색되면 색상 번짐이 정확하지 않은 경우가 있습니다.

비슷한 색상으로 보이는 두 표면을 상상해보십시오. 하나는 노란색 주위의 좁은 파장 범위를 반영합니다. 다른 하나는 적색과 녹색 사이의 넓은 파장 범위를 반영하며 결과적으로 노란색으로 보입니다. 실제로는 다른 표면으로 인해 한 표면에 나타나는 빛은 대칭이 아닙니다. 들어오는 파장의 좁은 범위가 모두 넓은 범위 내에 있기 때문에 다른 파장에서 넓은 파장 범위의 표면에 도달하는 대부분의 빛이 다시 반사됩니다. 그러나, 다른 파장 범위에서 좁은 파장 범위 표면에 도달하는 대부분의 광은 좁은 범위를 벗어나 반사되지 않을 것이다. RGB 렌더러에서 두 표면은 단색 빨강과 단색 녹색의 혼합으로 모델링되므로 반사광에 차이가 없습니다.

이것은 눈에 차이가 즉시 눈에 띄는 극단적 인 예이지만, 컬러 블리딩을 포함하는 대부분의 이미지에는 최소한 미묘한 차이가 있습니다.

한 파장을 흡수하고 다른 파장을 방출하는 재료

joojaa의 대답 은 눈으로 자외선을 흡수하여 가시 광선으로 다시 방출하는 것을 설명합니다. 나는 눈이 전에 일어난 일에 대해 들어 본 적이 없었습니다. 그러나, 광범위한 다른 물질들에서 발생하는 증거가 많이 있는데, 그중 일부는 세탁 세제와 종이에 첨가되어 여분의 밝은 흰색을 제공합니다. 이것은 표면으로부터 나가는 총 가시 광선이 그 표면에 의해 수신 된 총 가시광 선보다 클 수있게하며, 이는 RGB만으로는 잘 모델링되지 않습니다. 그것에 대해 더 자세히 읽으려면 검색 할 용어가 형광 입니다.

기본 색이 3 이상인 눈

눈에는 3 가지 이상의 원뿔형이있는 동물이있어 3 가지 이상의 원색을 인식 할 수 있습니다. 예를 들어, 많은 새, 곤충 및 물고기는 4 가지 주요 색상을 인식하는 사 염색체 입니다. 일부는 오각형 으로 5를 인식합니다. 그러한 생물이 볼 수있는 색의 범위는 RGB 만 사용하여 표시 할 수있는 범위를 왜소하게합니다. 그 너머에는 사마귀 새우 가 있는데, 이것은 12 개의 다른 원뿔을 기반으로 한 색상을 보는 dodecachromat입니다. 이 동물들 중 어느 것도 RGB 디스플레이로 만족되지 않을 것입니다.

그러나 더 진지 하게도 , 인간의 눈을 목적으로 한 이미지의 경우에도 4 가지 원색으로 보는 사람의 사 염색체 가있을 수 있으며 5 또는 6만큼 많은 사람이있을 수 있습니다. 현재 그러한 사람들은 존재하지 않는 것 같습니다 3 개 이상의 원색을 갖는 디스플레이를 상업적으로 실용화하기에 충분한 수로, 그러나 미래에 사람이 볼 수있는 원색의 수를 식별하는 것이 더 쉬워지면, 이는 미래 세대에 인구 전체에 퍼지게하는 매력적인 특성이 될 수있다. 따라서 훌륭한 손자가 당신의 작업을 고맙게 생각하기를 원한다면 육색 모니터와 호환되도록 만들어야 할 수도 있습니다 ...

이 질문과 관련이 없지만 관련이 있습니다. 실제 세계 또는 RGB 이미지 에서 사용할 수없는 색상을 보려면 Chimerical Colors를 살펴보십시오 ...

RGB로 충실하게 재현 할 수없는 가장 눈에 띄는 스펙트럼 효과는 스펙트럼에 따라 다양한 굴절률을 갖는 유전체 (일반적으로 Sellmeier 방정식 으로 모델링 됨)로 인한 분산 이라고 생각합니다 .

다른 스펙트럼 현상은 일반적으로 파동 효과에 의해 발생합니다. 실생활에서 항상 발생하고 박막 간섭 이 발생하는 하나의 예입니다. 이는 하나 이상의 반사 표면이 서로 겹치도록 쌓여 있습니다 (예 : 오일 슬릭, 비누 방울). 때때로 관찰 할 수있는 또 다른 물결 효과는 회절 에 의해 발생하는 예를 들어, 회절 격자 의 CD 펑키 모양을 일으키는 것입니다.

그것이 우리의 감각 장치가 작동하는 방식이기 때문에 RGB가 작동합니다. 분산 이외에도, 일부 인공 재료와 곤충 몸체는 때때로 매우 단단한 색띠를 가진 표면을 가지고 있습니다. 이들은 넓은 스펙트럼 렌더링의 이점을 얻을 수 있습니다.

그러나 이러한 효과 중 많은 부분이 현지화되어 있기 때문에 셰이더가 이상하게 작동하는 경우가 종종 있습니다. 이것은 반사와 굴절에서 올바르게 작동하지 않지만 아무도 눈치 채지 못할 것입니다. 물리 시뮬레이션을하지 않는 한 실제로 큰 문제는 아닙니다. 그러나 광학을 설계하면 큰 문제가 될 수 있습니다.

눈과 같은 일부 재료는 들어오는 자외선을 가시 광선으로 변환합니다. 다시 이런 종류의 효과는 일반적으로 쉐이더 / 특수 라이트 그룹에 의해 처리 될 수 있습니다.

나비 날개는 또한 파도 단계와 들어오는 빛의 형태를 조작 할 때 호기심입니다. 물리 시뮬레이션을하고 싶다면 큰 문제입니다.

빛의 편광은 곤충과 물 효과에 큰 영향을 미칩니다.

위의 훌륭한 제안에 덧붙여서, 자외선 채널이 없으면 형광 물질이 모델링하기 까다로울 수 있습니다.