색 공간과 비트 심도의 차이점은 무엇입니까?

다른 유형의 색 공간이 있으며 sRGB가 가장 일반적 이라는 것을 알고 있습니다 . 비트 심도 는 컬러 채널의 변형을 정의하며, 8 비트 및 / 또는 16 비트가 가장 일반적입니다.

어떤 사람들은 완전히 다르다고 말하고 다른 사람들은 서로 배타적이지 않다고 말할 수 있습니다.

누구든지 차이점을 설명 할 수 있습니까? 비트 심도를 높이면 왜 색 공간도 증가하지 않습니까?

기본적으로, 생생한 컬러 정보는 초콜릿 크레용 상자와 같습니다 ...

색상 정보는 아날로그 값이 아닌 정수로 저장됩니다. 특정 비트 심도로 설명 할 수있는 불연속적인 수의 색상이 있습니다.

색 공간을 다른 색의 크레용 상자처럼 생각하십시오. 색상 공간 은 사용 가능한 크레용 유형 을 설명합니다 . "굵은 색", "파스텔"등을 생각하십시오. 비트 심도 는 크레용 수 를 나타냅니다.

다음은 두 가지 다른 크레용 상자 상자의 예입니다.

둘 다 16 개의 크레용을 가지고 있지만 색상 범위가 다릅니다. 특히 낮은 세트는 빨간색으로 확장되지 않습니다. 16 개의 색이 있기 때문에 4 비트 색 농도 (2⁴ = 16)입니다.

"실제"색 공간은 3 차원이며 여기에는 1 차원이 있습니다. (그것은 색조입니다.) 그러나 그것은 내가 희망하는 모델을 만듭니다. 상단 "상자"는 가장 가장자리에 매우 "기본"색상이있는 색상 공간을 가지고 있고, 하단은 붉은 오렌지색으로 만 확장됩니다.

맨 처음 색 공간은 처음에는 분명히 뛰어나지 만 (하단으로 빨간색을 그릴 수도 없습니다!) 하늘, 물, 나무가있는 풍경을 그리는 상황을 고려하십시오. 녹색과 파란색의 미묘한 음영을 나타내는 데 더 많은 "비트"를 사용하기 때문에 크레용의 맨 아래 세트가 실제로 훨씬 나을 수 있습니다.

대신에. 64 개 크레용 세트로 동일한 색상 범위를 구입하면 기존의 모든 크레용 사이에 3 개의 새로운 크레용이 생깁니다. 하위 집합은 여전히 ​​파란색과 녹색에 대해 더 많은 옵션을 갖지만 새로운 크레용으로 인해 상위 집합은 16 크레용보다 그 범위에서 훨씬 더 많은 선택을 할 수 있습니다. 상위 세트도 빨간색 커버하기 때문에, 충분한 크레용으로는 것이다 객관적으로 더 나은.

그러나 두 상자 모두에 뭔가 빠진 선택을 상상할 수 있습니다 . 실제 sRGB (TV 또는 소비자 수준 컴퓨터 모니터) 및 표준 "SWOP"CMYK 잉크에 대해 좀 더 복잡한 시각화를 수행하는 경우 어떻게 될지 알기가 조금 더 쉽습니다.

여기서 CMYK SWOP 색 공간 ¹이 sRGB로 표현할 수있는 것보다 시안, 마젠타 / 자주색 및 노랑으로 더 확장됨을 알 수 있습니다. 사용 가능한 구별 가능한 단계를 구별하기 위해 더 많은 비트를 추가하더라도 색상 공간은 경계를 결정합니다 . 마찬가지로 CMYK 표현에 비트를 더 추가해도 sRGB가 적용되는 빨강, 녹색 및 파랑의 먼 모서리를 나타내는 데 도움이되지 않습니다. (물론 모두 외형으로 표현되는 인간 비전의 색 영역을 잘 표현하지 못합니다. 녹지의 디지털 사진이 자연스럽게 보이기 어려운 이유가 궁금하다면, 이것은 이야기의 일부입니다. !)

실제로 24 비트 색 공간 (채널당 8 비트)에는 1680 만 개의 색이 사용됩니다. 그것은 일반적으로 훌륭하고 인간의 눈이 구별 할 수있는 것보다 더 많은 색상으로 널리 간주 되지만 색상 공간이 실제로 큰 경우 중간의 개별 색상 간 이동이 이상적인 것보다 큰 경우 실제로 동일한 효과가있을 수 있습니다. 특정 상황에서는 눈에 that니다.

실제로, ProPhoto RGB와 같은 일부 "와이드"색 공간은 공간의 가장자리 에 사람의 시각에 해당하는 색 이 없습니다 . 그것들은 색 공간을 작동 시키지만 효과적으로 낭비되는 이론적 인 "가상"색상입니다. 적은 수의 크레용 (낮은 비트 심도)에서와 같은 색상 공간을 사용하는 경우 실제로 유용한 색상에 대한 옵션 이 적으므로 단계 누락이 더 큰 문제가 될 수 있습니다. sRGB와 같은 것은 멀리 떨어진 청록색과 녹색을 덮을 수 없지만 (위의 세트에서 누락 된 빨간색과 마찬가지로), 파란색과 보라색과 빨간색 (그리고 거기에있는 녹색)을 더 잘 구별 할 수 있습니다.

채널당 16 비트 (총 48 비트) 로 이동하면 상자의 모든 음영 사이에 1,680 만 개의 추가 "크레용" 이 있습니다. 이것은 완전한 오버 킬 (인간이 구별 할 수 있고 스크린이나 인쇄상의 차이의 미묘한 차이를 나타내는 실제적인 현실에서)이지만, 과잉은 부드러운 전환이 항상 가능하다는 것을 보장합니다. 그리고 현실에서 있기 때문에, 색 공간은 모든 약 (그들은 정확히 일치하지 않는 경우에도), 당신이 정말로 당신의 색 공간이 더 빨간색 한 상황으로 실행되지 않습니다 커버 인간의 비전 설계 전혀 그냥 힘 - 깊거나 미묘하지 않아야합니다.

고려해야 할 또 다른 사항은 sRGB는 인간의 시각과 잘 어울리도록 설계되었을뿐 아니라 대부분의 소비자 장치 에서 표현할 수 있도록 설계되었으며 비색 관리 디스플레이의 기본 가정입니다. 즉, sRGB를 사용하는 경우 사용중인 "크레용"이 시청자의 장치에서 사용하는 "크레용"에 해당 할 가능성이 가장 높습니다. 그렇기 때문에 웹보기 및 공유를 위해 sRGB로 저장하는 것이 좋습니다.— 비트 심도가 높을수록 널리 사용되는 옵션은 아니며 대부분의 사람들은 선택한 크레용 세트를 교체 할 수 없습니다. (앞으로 이것이 더 나아질 것이지만, 소비자 기기 제조업체에게는 우선 순위가 아닐 것 같습니다. 3D 및 4K 후 프라가 정해지면 "딥 컬러"에 대한 강조가 높아질 수 있습니다. 소비자 디스플레이.

(이 중 일부는 sRGB 및 Adobe RGB와 같은 색상 공간 이 어떻게 겹쳐 집니까?에 대한 이전 답변에서 얻은 것입니다 . )

각주

_{1.이 특정한 예는 CMYK 이미지와 다른 세부 사항의 실제 표현에 대한 지나치게 단순화 된 것입니다. 그러나 실제 색상 공간은 가능한 한 많이 겹쳐 지도록 설계되었으므로 일치하지 않는 항목이 표시되기 때문에 좋은 예입니다.}

비트 심도와 색 공간은 동일하지 않으며 상호 배타적도 아닙니다. 그것들은 동시에 존재하는 다른 것들입니다. 특히 간단한 설명 :

• 비트 심도 결정 섬도 각각에 고유 한 색상을 채점한다 .

• 색 공간 은 해당 색이 분포 되는 범위를 결정합니다 .

sRGB와 AdobeRGB를 색 공간으로, 8 비트와 16 비트 색상을 비트 심도로 가져 갑시다. sRGB는 작은 색 공간이고 AdobeRGB는 더 큰 색 공간입니다. 색 공간 또는 색 영역은 육안으로 볼 수있는 전체 색상 범위에서 (또는 심지어는 PhotoPhotoRGB 또는 일부 새로운 10bpc의 경우와 같이 해당 범위를 벗어나도) 색상을 선택할 수있는 범위를 정의합니다. TV 영역). sRGB에서 "Pure Green"색상을 매핑하면 해당 색상은 실제로 수치 적으로 순수한 녹색이지만 가장 지각 적으로 정확한 순수한 녹색이 아닐 수 있습니다. 동일한 색상의 맵 "Pure Green"은 AdobeRGB이며, 수치 적으로는 동일한 녹색이지만 AdobeRGB로 매핑하면 더욱 선명하고 생동감이 있습니다. (따라서 ProPhotoRGB에서 동일한 색상을 매핑하면 AdobeRGB보다 훨씬 채도가 높습니다. 물론,

이제 비트 깊이가 나옵니다. 8 비트와 16 비트에서 순수 녹색 의 차이 는 0,255,0 대 0,65535,0입니다. 8 비트 색상보다 16 비트 색상의 순수한 녹색으로 녹색 채널을 설명하는 데 훨씬 더 큰 숫자가 사용됩니다. 우리가 중간 녹색을 가져 오면, 8 비트의 값은 0,128,0 일 수 있지만 16 비트의 값은 0,32768,0입니다. 동일한 색상이지만 순수한 녹색과 중간 녹색 사이의 등급에서 뚜렷한 색상의 수는 16 비트 색상보다 훨씬 높습니다. 16 비트의 두 레벨 사이에 총 32768 개의 고유 한 녹색 레벨이 있고 8 비트의 128 개의 고유 한 레벨이 있습니다. 8 비트에서 0,192,0과 같이 밝은 녹색을 선택한다고 가정 해 봅시다. 동일한 색상은 16 비트에서 0,49152,0입니다. 잠재적 인 뚜렷한 색상의 증가는 높은 비트 심도를 사용할 때 그라디언트가 상당히 매끄럽고 세밀하게 묘사됨을 의미합니다.

마지막으로 비트 심도와 색 공간은 어떻게 작동합니까? sRGB와 같이 좁은 색 영역을 사용하면 고유 한 색상을 매핑 할 수있는 제한된 색상 공간이 있습니다. sRGB 및 8 비트 색상을 사용하면 0,1,0에서 0,128,0에서 0,255,0까지 모든 녹색을 통과 할 때 각 색상이 진정으로 구별됩니다. sRGB 공간에 16 비트 이미지가 있으면 어떻게됩니까? 숫자 적으로 이미지는 280 조 이상의 고유 한 색상을 표현할 수 있습니다 (16 + 16 + 16 비트는 총 48 비트, 2 ^ 48은 281.5 조). 지각 적으로 ... 숫자 RGB 값이 색역 제한 색상에 매핑 될 때 280 조 색상의 상당량이 색상 공간 내에서 정확히 동일한 "색 좌표"에 매핑됩니다. 이미지 파일에는 여전히 정밀한 컬러 데이터가 포함되어 있지만 화면에 렌더링되거나 렌더링되도록 렌더링 된 경우,

AdobeRGB로 올라가면 색 영역이 커지고 색 공간이 커져서 더 많은 수의 고유 한 색 매핑을 포함 할 수 있습니다. 8 비트 색 심도를 사용하면이 더 큰 영역에 효과적으로 매핑되지 않습니다. 기술적으로, 색역은 비트 심도가 참조 할 수있는 것보다 더 많은 색상을 기술 할 수 있습니다. 범위가 제한적이지 않고 비트 깊이가 제한되는 대신 제한 요인이 바뀌 었습니다. AdobeRGB 색상 공간에서 16 비트 색상을 사용하면 280 조 개의 잠재적 색상이 뚜렷한 색상을 참조 할 수있는 공간이 더 많아집니다. 여러 색상이 여전히 AdobeRGB 공간에서 동일한 실제 좌표에 매핑 될 가능성이 있지만이 더 큰 공간에서 sRGB보다 충돌이 훨씬 적습니다.

따라서 색 공간 / 범위 및 비트 심도는 별개의 것이지만 서로 관련되어 있습니다. 더 높은 비트 심도를 사용하여 이미지 데이터를 저장할 때 더 큰 범위를 사용하지 않아도되지만 더 높은 비트 심도를 최대한 활용하는 것이 좋습니다. 반대로 비트 심도가 낮은 이미지를 저장하는 경우 sRGB 이상의 다른 이미지로 렌더링 할 때 가치가 떨어지는 경우가 많습니다.

이미지 파일의 높은 비트 심도 색상 정보를 최대한 활용하려면 더 큰 영역 및 실제로 해당 영역을 표시 할 수있는 더 나은 화면이 중요해집니다. TV 또는 컴퓨터 화면에서 10, 12 및 16 비트 색상을 렌더링하려면 사람의 시각적 인식을 최대한 활용하기 위해 AdobeRGB보다 크고 심지어는 ProPhotoRGB보다 큰 범위가 종종 필요합니다. 우리의 눈은 놀라운 장치이며 놀라운 다이나믹 레인지와 매우 넓은 색감도를 자랑합니다. 12 비트, 14 비트 및 16 비트 하드웨어 LUT (3D 컬러 룩업 테이블)가있는 최신 10 비트 화면에는 총 680 억 (12 비트), 4.4 조에서 선택되는 10 억 7 천만 개의 동시 색상을 표시 할 수 있습니다. LUT에서 매우 정확하게 설명하는 (14 비트) 또는 281.5 조 (16 비트) 색상입니다.

이것들은 독립적 인 것입니다. 색상 공간은 가능한 모든 색상을 나타내며 연속적인 공간입니다. 디지털 장치는 공간의 이산화가 필요합니다. 이것은 각각의 단계 가 색상 공간 내에 있는 색상을 나타낼 수 있음을 의미합니다 .

여기에 간단한 유추가 있습니다 : 색 공간으로서 2 층 사이의 높이에 관한 것. 그것은 바닥 사이의 공간입니다. 이제 아래층에서 위층까지 계단을 세우려면 몇 단계를 거쳐야합니까? 답은 단계의 크기에 따라 다릅니다. 그것은 깊이입니다.

이제 파일 형식에 사용 된 비트 심도에 대해 이야기 할 때 비트 심도가 선형 적으로 균일하게 분포되지 않기 때문에 모든 단계가 크기가 아니기 때문에 상황이 더 복잡합니다. 경우에 따라 단계는 교훈 기반 곡선, 감마 곡선 또는 로그 곡선을 따릅니다.

일반적으로 비트 심도를 높이면 색상 공간 내에서 더 많은 그라데이션을 얻을 수 있지만 그 경계는 동일하게 유지됩니다. 그러나 부동 소수점 또는 고정 소수점 값을 사용하는 HDR 파일 형식은 특수 색상 공간 외부의 색상을 나타 내기 위해 음수 일 수도 있습니다.

간단한 예를 들어 보겠습니다. "무지개"라는 색상 공간이 있다고 가정하겠습니다. 무지개의 색이 포함되어 있으므로 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑 ​​및 보라색으로 구성됩니다. 색 공간은 색 영역으로 덮여있는 색상 범위를 나타냅니다.

반면 비트 심도는 해당 공간 내에서 만들 수있는 고유 한 색상 수를 정의합니다. 몇 비트 만 있으면 무지개의 기본 색만 표현할 수 있지만, 비트 수가 많으면 진한 빨간색과 밝은 빨간색과 중간 빨간색 등을 만들 수 있습니다. 더 고유 한 값을 정의 할 수 있고 더 많은 색상을 가질 수 있지만 여전히 모든 빨강, 주황, 노랑, 녹색, 파랑 및 보라색 음영입니다.

그렇기 때문에 더 높은 비트 심도를 통해 더 작은 범위의 색을 표현할 수 있습니다.

보다 기술적으로 비트 전송률은 색상 공간 내 색상의 입도를 정의하고 색상 공간은 색상의 최소값과 최대 값을 정의하지만 공간에 따라 다른 값도 정의 할 수 있습니다. 해당 값 사이의 단계.

덮는 색 공간을 확장하거나 색 공간 내의 색을보다 세밀하게 제어하거나이 둘을 조합하여 사용할 수있는 추가 비트입니다.

그런 것들을 생각하는 쉬운 방법은 색 공간이 컨테이너라는 것입니다. 여기에는 작성된 색상 공간의 색상 값이 포함됩니다. RGB 색상 공간 인 경우 값은 각 채널에서 RGB-0-255입니다. CMYK 0-100 값인 경우

색 공간의 볼륨이 변하면 해당 값은 변경되지 않습니다. 색 공간의 볼륨을 변경하는 것은 해당 공간을 정의하는 CIEXYZ 값입니다. 볼륨이 큰 색상 공간은 일반적으로 채도가 높은 색상을 포함 할 수 있습니다. 그 예로는 볼륨 별 작은 색 공간 인 sRGB와 볼륨 별 큰 색 공간 인 ProPhoto가 있습니다. Photoshop에서 sRGB 이미지를 열면 예상되는 결과가 나지만 ProPhoto ICC 프로파일을 할당하면 이미지 색상이 크게 변경되고 채도가 높아지지만 RGB 값은 변경되지 않습니다. CIELab과의 관계. 색 공간의 볼륨을 정의하는 CIEXYZ 값은 CIELab으로 변환 된 다음 대상 공간으로 변환됩니다.

비트 심도는 픽셀에서 사용 가능한 색상 정보의 양입니다. 여기에 아주 잘 설명되어 있습니다사진 및 디지털 이미지에 적용된 높은 비트 심도는 각 픽셀에서 더 많은 사진 정보를 허용합니다. 이 높은 비트 심도는 그림자를 열거 나 하이라이트 세부 사항을 다시 가져올 때 더 큰 조정 성을 제공합니다. 캡처 된 비트 심도가 아닌 픽셀 비트 심도로 렌더링됩니다. 일단 비트나 색 공간이 줄어들면 확장 할 수 없습니다. 8 비트 이미지를 16 비트로 가져와도 픽셀 당 더 많은 비트가 생성되지 않고 단순히 8 비트 픽셀의 비트가 두 배가됩니다. 색 공간도 마찬가지입니다. 이미지가 sRGB로 렌더링되었고 이제 대형 영역 프린터에 인쇄 된 원본 이미지의 밝은 색상을 모두 원한다면 해당 색상이 해당 sRGB 이미지에 더 이상 존재하지 않습니다. 다시 시작하여 해당 픽셀을 더 큰 색 공간으로 렌더링하십시오.