RGB farve model - RGB color model

En repræsentation af additiv farveblanding. Projektion af primærfarvelys på en hvid skærm viser sekundære farver, hvor to overlapper hinanden; Kombinationen af ​​alle tre af rød, grøn og blå i lige intensiteter gør hvid.
Additiv farveblanding demonstreret med CD -covers brugt som strålesplittere

Den RGB-farver er en additiv farvemodel , hvor røde , grønne og blå primærfarver af lys lægges sammen på forskellige måder at genskabe en bred vifte af farver . Navnet på modellen stammer fra initialerne i de tre additive primære farver , rød, grøn og blå.

Hovedformålet med RGB -farvemodellen er til registrering, repræsentation og visning af billeder i elektroniske systemer, såsom fjernsyn og computere, selvom den også er blevet brugt i konventionel fotografering . Før den elektroniske tidsalder havde RGB -farvemodellen allerede en solid teori bag sig, baseret på menneskelig opfattelse af farver .

RGB er en enhedsafhængig farvemodel: forskellige enheder registrerer eller gengiver en given RGB-værdi forskelligt, da farveelementerne (f.eks. Fosfor eller farvestoffer ) og deres reaktion på de enkelte røde, grønne og blå niveauer varierer fra producent til producent, eller endda i den samme enhed over tid. En RGB -værdi definerer således ikke den samme farve på tværs af enheder uden nogen form for farvestyring .

Typiske RGB -inputenheder er farve -tv og videokameraer , billedscannere og digitale kameraer . Typiske RGB -outputenheder er tv -apparater med forskellige teknologier ( CRT , LCD , plasma , OLED , quantum dots osv.), Computere og mobiltelefoner , videoprojektorer , flerfarvede LED -skærme og store skærme som Jumbotron . Farveprintere er derimod ikke RGB -enheder, men subtraktive farveenheder , der typisk bruger CMYK -farvemodellen .

Additive farver

Additiv farveblanding: tilføjelse af rød til grøn giver gul; tilføjelse af grønt til blåt giver cyan; tilføjelse af blå til rød giver magenta; at tilføje alle tre primære farver giver hvidt.
Med uret fra toppen: rød , orange , gul , chartreuse , grøn , forår , cyan , azurblå , blå , violet , magenta og rose

For at danne en farve med RGB skal tre lysstråler (en rød, en grøn og en blå) overlejres (f.eks. Ved emission fra en sort skærm eller ved refleksion fra en hvid skærm). Hver af de tre bjælker kaldes en komponent i den farve, og hver af dem kan have en vilkårlig intensitet, fra helt slukket til fuldt ud, i blandingen.

RGB -farvemodellen er additiv i den forstand, at de tre lysstråler lægges sammen, og deres lysspektre tilføjer bølgelængde for bølgelængde for at danne den endelige farves spektrum.Dette er i det væsentlige modsat den subtraktive farvemodel , især CMY -farvemodellen , der gælder for maling, blæk, farvestoffer og andre stoffer, hvis farve afhænger af at reflektere det lys, som vi ser dem under. På grund af egenskaber skaber disse tre farver hvidt, dette er i stærk kontrast til fysiske farver, såsom farvestoffer, der skaber sort, når de blandes.

Nul intensitet for hver komponent giver den mørkeste farve (intet lys, betragtet som det sorte ), og fuld intensitet af hver giver en hvid ; den kvalitet af denne hvide afhænger af arten af de primære lyskilder, men hvis de er korrekt afbalanceret, er resultatet en neutral hvid matching systemets hvide punkt . Når intensiteterne for alle komponenterne er de samme, er resultatet en grå nuance, mørkere eller lysere afhængigt af intensiteten. Når intensiteterne er forskellige, er resultatet en farvet nuance , mere eller mindre mættet afhængigt af forskellen mellem de stærkeste og svageste af intensiteterne i de anvendte primærfarver.

Når en af ​​komponenterne har den stærkeste intensitet, er farven en nuance nær denne primære farve (rød-ish, grøn-ish eller blå-ish), og når to komponenter har samme stærkeste intensitet, så er farven en nuance af en sekundær farve (en nuance af cyan , magenta eller gul ). En sekundær farve dannes af summen af ​​to primære farver med samme intensitet: cyan er grøn+blå, magenta er blå+rød, og gul er rød+grøn. Hver sekundær farve er komplementet til en primær farve: cyan komplementerer rød, magenta komplementerer grøn og gul komplementerer blå. Når alle de primære farver blandes i samme intensitet, er resultatet hvidt.

RGB -farvemodellen selv definerer ikke, hvad der menes med rød , grøn og blå kolorimetrisk, og derfor er resultaterne af blanding af dem ikke specificeret som absolutte, men i forhold til de primære farver. Når de nøjagtige kromatiske egenskaber for den røde, grønne og blå primær er defineret, bliver farvemodellen derefter et absolut farveområde , f.eks. SRGB eller Adobe RGB ; se RGB -farverum for flere detaljer.

Fysiske principper for valg af rødt, grønt og blåt

Et sæt primære farver, f.eks. SRGB -primærerne, definerer en farvetrekant ; kun farver inden for denne trekant kan gengives ved at blande de primære farver. Farver uden for farvetrekanten vises derfor her som grå. Primærerne og D65 hvide punkt for sRGB vises. Baggrundsfiguren er CIE xy kromaticitetsdiagrammet .

Valget af primære farver er relateret til fysiologien i det menneskelige øje ; gode primære er stimuli, der maksimerer forskellen mellem responsen af keglecellerne på den menneskelige nethinde på lys med forskellige bølgelængder , og som derved danner en stor farvetrekant .

De normale tre slags lysfølsomme fotoreceptorceller i det menneskelige øje (kegleceller) reagerer mest på gult (lang bølgelængde eller L), grønt (medium eller M) og violet (kort eller S) lys (spidsbølgelængder nær 570 nm , Henholdsvis 540 nm og 440 nm). Forskellen i de signaler, der modtages fra de tre slags, gør det muligt for hjernen at differentiere et bredt spektrum af forskellige farver, samtidig med at den er mest følsom (overordnet) for gulgrønt lys og for forskelle mellem nuancer i den grøn-til-orange region.

Antag som et eksempel, at lys i det orange bølgelængdeområde (ca. 577 nm til 597 nm) kommer ind i øjet og rammer nethinden. Lys af disse bølgelængder ville aktivere både mellemhøje og lange bølgelængdekegler i nethinden, men ikke ens-langbølgelængdecellerne vil reagere mere. Forskellen i responsen kan opdages af hjernen, og denne forskel er grundlaget for vores opfattelse af appelsin. Et objekts orange udseende skyldes således lys fra objektet, der kommer ind i vores øje og stimulerer de forskellige kegler samtidigt, men i forskellige grader.

Brug af de tre primære farver er ikke tilstrækkelig til at gengive alle farver; kun farver inden for farvetrekanten, der er defineret af primærernes kromatik, kan gengives ved additiv blanding af ikke-negative mængder af disse lysfarver.

RGB -farvemodels teori og brug

RGB-farvemodellen er baseret på Young – Helmholtz-teorien om trikromatisk farvesyn , udviklet af Thomas Young og Hermann von Helmholtz i begyndelsen til midten af ​​1800-tallet og på James Clerk Maxwells farvetrekant, der uddybede denne teori (omkring 1860 ).

Tidlige farvefotografier
En sløjfe lavet af tartanbånd.  Midten af ​​sløjfen er rund, lavet af bunkebånd af bånd, med to båndstykker fastgjort nedenunder, den ene strækker sig i en vinkel til det øverste venstre hjørne af fotografiet og en anden, der strækker sig til øverst til højre.  Tartanfarverne er falmede, i nuancer mest af blå, pink, rødbrun og hvid;  buen er sat mod en baggrund af flettet oliven.
Det første permanente farvefotografi, taget af JC Maxwell i 1861 ved hjælp af tre filtre, specifikt rød, grøn og violetblå.
Et stort farvefotografi støder op til (til højre) en kolonne med tre stablede sort-hvide versioner af det samme billede.  Hver af de tre mindre sort-hvide fotos er lidt forskellige på grund af effekten af ​​det anvendte farvefilter.  Hver af de fire fotografier adskiller sig kun i farve og skildrer en turbaned og skægget mand, der sidder i et tomt rum i hjørnet med en åben dør til højre og en lukket dør til venstre.  Manden er iført en udsmykket blå kappe i fuld længde trimmet med et ternet rød-og-sort bånd.  Det blå stof er prydet med afbildninger af stilke af hvide, lilla og blå blomster.  Han bærer et pyntet guldbælte, og i venstre hånd holder han et guldsværd og skede.  Under hans højre skulderrem er en hvid aiguillette;  fastgjort til hans kappe på tværs af hans øvre bryst er fire flertrådige mærker i forskellige former, måske militære eller kongelige dekorationer.
Et fotografi af Mohammed Alim Khan (1880–1944), Emir i Bukhara , taget i 1911 af Sergey Prokudin-Gorsky ved hjælp af tre eksponeringer med blå, grønne og røde filtre.

Fotografering

De første eksperimenter med RGB i tidlig farvefotografering blev foretaget i 1861 af Maxwell selv og involverede processen med at kombinere tre farvefiltrerede separate tagninger. For at gengive farvefotografiet var tre matchende fremskrivninger over en skærm i et mørkt rum nødvendige.

Den additive RGB-model og varianter som orange-grøn-violet blev også brugt i Autochrome Lumière- farveplader og andre skærmpladeteknologier såsom Joly-farveskærmen og Paget-processen i begyndelsen af ​​det tyvende århundrede. Farvefotografering ved at tage tre separate plader blev brugt af andre pionerer, såsom russeren Sergey Prokudin-Gorsky i perioden 1909 til 1915. Sådanne metoder varede indtil omkring 1960 ved hjælp af den dyre og ekstremt komplekse trefarvede carbro Autotype- proces.

Når det blev anvendt, blev gengivelsen af ​​udskrifter fra trepladefotos udført med farvestoffer eller pigmenter ved hjælp af den komplementære CMY- model ved blot at bruge de filtrerede negative plades negative plader: omvendt rød giver cyanpladen og så videre.

Television

Inden udviklingen af ​​praktisk elektronisk tv var der patenter på mekanisk scannede farvesystemer allerede i 1889 i Rusland . Den farve-tv pioner John Logie Baird demonstrerede verdens første RGB farve transmission i 1928, og også verdens første farve-udsendelse i 1938, i London . I hans eksperimenter blev scanning og visning udført mekanisk ved at dreje farvede hjul.

The Columbia Broadcasting System (CBS) begyndte en eksperimentel RGB felt-sekventiel farvesystem i 1940. Billederne blev scannet elektrisk, men systemet stadig bruges en bevægelig del: den gennemsigtige RGB farvehjul roterer med over 1.200 rpm synkront med lodret scanning. Kameraet og katodestrålerøret (CRT) var begge monokromatiske . Farve blev leveret af farvehjul i kameraet og modtageren. For nylig er farvehjul blevet brugt i felt-sekventielle projektions-tv-modtagere baseret på Texas Instruments monokrome DLP-billedbehandler.

Den moderne RGB skygge maske teknologi til farve CRT-skærme blev patenteret af Werner Flechsig i Tyskland i 1938.

Personlige computere

Tidlige personlige computere i slutningen af ​​1970'erne og begyndelsen af ​​1980'erne, f.eks. Dem fra Apple og Commodores Commodore VIC-20 , brugte sammensat video, mens Commodore 64 og Atari-familien brugte S-Video- derivater. IBM introducerede et 16-farveskema (fire bit-en bit hver for rød, grøn, blå og intensitet) med Color Graphics Adapter (CGA) til sin første IBM PC (1981), senere forbedret med Enhanced Graphics Adapter (EGA) ) i 1984. Den første producent af et truecolor -grafikkort til pc'er (TARGA) var Truevision i 1987, men det var først ved ankomsten af Video Graphics Array (VGA) i 1987, at RGB blev populær, hovedsagelig på grund af den analoge signaler i forbindelsen mellem adapteren og skærmen, hvilket tillod en meget bred vifte af RGB -farver. Faktisk måtte det vente et par år mere, fordi de originale VGA-kort var paletdrevne ligesom EGA, dog med større frihed end VGA, men fordi VGA-stikene var analoge, senere varianter af VGA (fremstillet af forskellige producenter under den uformelle navn Super VGA) tilføjede til sidst ægte farve. I 1992 annoncerede magasiner stærkt for Super VGA-hardware i ægte farver.

RGB -enheder

RGB og displays

Cutaway -gengivelse af en farve CRT: 1.  Elektronpistoler 2.  Elektronstråler 3.  Fokuseringsspoler 4.  Afbøjningsspoler 5.  Anodeforbindelse 6.  Maske til adskillelse af bjælker til rød, grøn og blå del af det viste billede 7.  Phosphorlag med rødt , grønne og blå zoner 8.  Nærbillede af den phosphorbelagte inderside af skærmen
Farvehjul med RGB -pixels i farverne
RGB fosfor prikker i en CRT-skærm
RGB- sub-pixels i et LCD-tv (til højre: en orange og en blå farve; til venstre: et nærbillede)

En almindelig anvendelse af RGB-farvemodellen er visning af farver på et katodestrålerør (CRT), flydende krystaldisplay (LCD), plasmaskærm eller organisk lysemitterende diode (OLED), f.eks. Et fjernsyn, en computerskærm eller en storskærm. Hver pixel på skærmen er bygget ved at køre tre små og meget tætte, men stadig adskilte RGB -lyskilder. Ved fælles synsafstand kan de separate kilder ikke skelnes, hvilket lurer øjet til at se en given ensfarvet farve. Alle pixels sammen arrangeret i den rektangulære skærmoverflade er i overensstemmelse med farvebilledet.

Under digital billedbehandling kan hver pixel repræsenteres i computerens hukommelse eller grænsefladehardware (f.eks. Et grafikkort ) som binære værdier for de røde, grønne og blå farvekomponenter. Når de administreres korrekt, konverteres disse værdier til intensiteter eller spændinger via gammakorrektion for at korrigere den iboende ulinearitet for nogle enheder, således at de påtænkte intensiteter gengives på displayet.

Den Quattron udgivet af Sharp bruger RGB-farve og tilføjer gul som en sub-pixel, angiveligt tillade en stigning i antallet af tilgængelige farver.

Videoelektronik

RGB er også udtrykket, der refererer til en type komponentvideosignal , der bruges i videoelektronikindustrien . Den består af tre signaler - rød, grøn og blå - båret på tre separate kabler/ben. RGB-signalformater er ofte baseret på modificerede versioner af RS-170 og RS-343 standarder for monokrom video. Denne type videosignal er meget udbredt i Europa, da det er det signal af bedste kvalitet, der kan transporteres på standard SCART -stik. Dette signal er kendt som RGBS (der findes også 4 BNC / RCA- terminerede kabler), men det er direkte kompatibelt med RGBHV, der bruges til computerskærme (sædvanligvis bæres på 15-pins kabler, der er afsluttet med 15-pin D-sub eller 5 BNC-stik) , som bærer separate vandrette og lodrette synkroniseringssignaler.

Uden for Europa er RGB ikke særlig populær som et videosignalformat; S-Video indtager dette sted i de fleste ikke-europæiske regioner. Dog bruger næsten alle computerskærme rundt om i verden RGB.

Videoramebuffer

En framebuffer er en digital enhed til computere, der lagrer data i den såkaldte videohukommelse (omfattende et array af Video RAM eller lignende chips ). Disse data går enten til tre digital-til-analoge omformere (DAC'er) (til analoge skærme), en pr. Primær farve eller direkte til digitale skærme. Drevet af software , den CPU'en (eller andre specialiserede chips) skrive de relevante bytes i videohukommelse at definere billedstørrelsen. Moderne systemer koder pixelfarveværdier ved at bruge otte bits til hver af R-, G- og B -komponenterne. RGB-oplysninger kan enten bæres direkte af pixelbitene selv eller leveres af en separat farveopslagstabel (CLUT), hvis der bruges indekserede farvegrafikindstillinger .

En CLUT er en specialiseret RAM, der gemmer R-, G- og B -værdier, der definerer specifikke farver. Hver farve har sin egen adresse (indeks) - betragtes som et beskrivende referencenummer, der giver den specifikke farve, når billedet har brug for det. Indholdet i CLUT ligner meget en palet af farver. Billeddata, der bruger indekseret farve, angiver adresser i CLUT for at give de nødvendige R-, G- og B -værdier for hver specifik pixel, en pixel ad gangen. Selvfølgelig skal CLUT før visning indlæses med R-, G- og B -værdier, der definerer den farvepalet, der kræves for hvert billede, der skal gengives. Nogle videoprogrammer gemmer sådanne paletter i PAL-filer ( Age of Empires- spil bruger f.eks. Over et halvt dusin) og kan kombinere CLUT'er på skærmen.

RGB24 og RGB32

Dette indirekte skema begrænser antallet af tilgængelige farver i et billed CLUT-typisk 256-terninger (8 bit i tre farvekanaler med værdier på 0–255)-selvom hver farve i RGB24 CLUT-tabellen kun har 8 bits, der repræsenterer 256 koder for hver af R-, G- og B -primærerne, hvilket gør 16.777.216 mulige farver. Fordelen er imidlertid, at en billedfil med indekseret farve kan være betydeligt mindre end den ville være med kun 8 bits pr. Pixel for hver primær.

Moderne opbevaring er imidlertid langt billigere, hvilket i høj grad reducerer behovet for at minimere billedfilens størrelse. Ved at bruge en passende kombination af rød, grøn og blå intensitet kan mange farver vises. Nuværende typiske displayadaptere bruger op til 24-bits information for hver pixel: 8-bit pr. Komponent ganget med tre komponenter (se afsnittet Digitale repræsentationer nedenfor (24bits = 256 3 , hver primære værdi på 8 bit med værdier på 0–255 Med dette system er 16.777.216 (256 3 eller 2 24 ) diskrete kombinationer af R-, G- og B -værdier tilladt, hvilket giver millioner af forskellige (dog ikke nødvendigvis adskillelige) nuancer, mætninger og lysstyrker . Øget skygge er blevet implementeret i forskellige måder, nogle formater såsom .png og .tga filer blandt andre, der bruger en fjerde gråtoner farvekanal som en maskering lag, ofte kaldet RGB32 .

For billeder med et beskedent udvalg af lysstyrker fra de mørkeste til de lyseste giver otte bits pr. Primærfarve billeder i god kvalitet, men ekstreme billeder kræver flere bits pr. Primærfarve samt den avancerede displayteknologi. For mere information se High Dynamic Range (HDR) billeddannelse.

Ikke -linearitet

I klassiske CRT -enheder er lysstyrken af ​​et givet punkt over den fluorescerende skærm på grund af påvirkningen af ​​accelererede elektroner ikke proportional med spændingerne, der påføres elektronpistolstyringsgitterne , men til en ekspansiv funktion af denne spænding. Mængden af ​​denne afvigelse er kendt som dens gammaværdi ( ), argumentet for en magtlovs -funktion, som tæt beskriver denne adfærd. Et lineært svar er givet med en gammaværdi på 1,0, men faktiske CRT -ikke -lineariteter har en gammaværdi på omkring 2,0 til 2,5.

På samme måde er intensiteten af ​​output på tv- og computerskærmsenheder ikke direkte proportional med de anvendte elektriske signaler R, G og B (eller fildataværdier, der driver dem gennem digital-til-analog-omformere). På en typisk standard 2,2-gamma CRT-skærm udsender en inputintensitets RGB-værdi på (0,5, 0,5, 0,5) kun ca. 22% af fuld lysstyrke (1,0, 1,0, 1,0) i stedet for 50%. For at opnå det korrekte svar bruges en gammakorrektion til kodning af billeddata og muligvis yderligere korrektioner som en del af enhedens farvekalibreringsproces . Gamma påvirker sort-hvidt tv samt farve. I standard farve -tv korrigeres udsendelsessignaler for gammakorrektion.

RGB og kameraer

Den Bayer filter arrangement af farvefiltre på pixelarrayet af et digitalt billede sensor

I farve -tv og videokameraer fremstillet før 1990'erne blev det indkommende lys adskilt af prismer og filtre i de tre RGB -primære farver, der fodrede hver farve i et separat videokamera -rør (eller pickup -rør ). Disse rør er en type katodestrålerør, der ikke må forveksles med CRT -displays.

Med ankomsten af ​​kommercielt levedygtig ladningskoblet enhed (CCD) -teknologi i 1980'erne, blev pickup-rørene først erstattet med denne slags sensor. Senere blev højere skala integration elektronik anvendt (hovedsageligt af Sony ), forenkling og endda fjerne de mellemliggende optik, og derved reducere størrelsen af hjemmet videokameraer og i sidste ende fører til udvikling af fuld videokameraer . Nuværende webcams og mobiltelefoner med kameraer er de mest miniaturiserede kommercielle former for sådan teknologi.

Fotografiske digitale kameraer, der bruger en CMOS- eller CCD -billedsensor, fungerer ofte med en vis variation af RGB -modellen. I et Bayer -filterarrangement gives grønt dobbelt så mange detektorer som rødt og blåt (forhold 1: 2: 1) for at opnå en højere luminansopløsning end krominansopløsning . Sensoren har et gitter med røde, grønne og blå detektorer arrangeret, så den første række er RGRGRGRG, den næste er GBGBGBGB, og den sekvens gentages i efterfølgende rækker. For hver kanal opnås manglende pixels ved interpolation i demosaiseringsprocessen for at opbygge det komplette billede. Andre processer plejede også at blive anvendt for at kortlægge kameraets RGB -målinger til et standard RGB -farverum som sRGB.

RGB og scannere

I computing er en billedscanner en enhed, der optisk scanner billeder (trykt tekst, håndskrift eller et objekt) og konverterer det til et digitalt billede, der overføres til en computer. Blandt andre formater findes flad-, tromle- og filmscannere, og de fleste af dem understøtter RGB -farve. De kan betragtes som efterfølgere af tidlige telefonografiske inputenheder, der var i stand til at sende på hinanden følgende scannelinjer som analoge amplitude -modulationssignaler gennem standardtelefonlinjer til passende modtagere; sådanne systemer var i brug i pressen siden 1920'erne til midten af ​​1990'erne. Farvetelefotografer blev sendt som tre adskilte RGB -filtrerede billeder i træk.

Aktuelt tilgængelige scannere bruger typisk CCD eller kontaktbilledsensor (CIS) som billedsensor, hvorimod ældre trommescannere bruger et fotomultiplikatorrør som billedsensoren. Tidlige farvefilmscannere brugte en halogenlampe og et trefarvet filterhjul, så tre eksponeringer var nødvendige for at scanne et enkelt farvebillede. På grund af varmeproblemer, den værste af dem er den potentielle ødelæggelse af den scannede film, blev denne teknologi senere erstattet af lyskilder, der ikke varmer, såsom farve- LED'er .

Numeriske repræsentationer

En typisk RGB -farvevælger i grafiksoftware. Hver skyder varierer fra 0 til 255.
Hexadecimale 8-bit RGB-repræsentationer af de vigtigste 125 farver

En farve i RGB -farvemodellen beskrives ved at angive, hvor meget af hver af de røde, grønne og blå er inkluderet. Farven udtrykkes som en RGB -triplet ( r , g , b ), hvor hver komponent kan variere fra nul til en defineret maksimalværdi. Hvis alle komponenter er på nul, er resultatet sort; hvis alle er maksimale, er resultatet den klareste hvide, der kan repræsenteres.

Disse intervaller kan kvantificeres på flere forskellige måder:

  • Fra 0 til 1, med en hvilken som helst brøkværdi imellem. Denne repræsentation bruges i teoretiske analyser og i systemer, der anvender floating point -repræsentationer.
  • Hver farvekomponentværdi kan også skrives i procent fra 0% til 100%.
  • I computere gemmes komponentværdierne ofte som usignerede heltal i området 0 til 255, det område, som en enkelt 8-bit byte kan tilbyde. Disse er ofte repræsenteret som enten decimaltal eller hexadecimale tal.
  • High-end digitalt billedudstyr er ofte i stand til at håndtere større heltalsområder for hver primærfarve, f.eks. 0..1023 (10 bit), 0..65535 (16 bit) eller endnu større, ved at forlænge 24-bit ( tre 8-bit værdier) til 32-bit , 48-bit eller 64-bit enheder (mere eller mindre uafhængigt af den bestemte computers ordstørrelse ).

For eksempel skrives den lyseste mættede røde i de forskellige RGB -notationer som:

Notation RGB -trilling
Aritmetik (1,0, 0,0, 0,0)
Procent (100%, 0%, 0%)
Digital 8-bit pr. Kanal (255, 0, 0) eller nogle gange
#FF0000 (hexadecimal)
Digital 12-bit pr. Kanal (4095, 0, 0)
Digital 16-bit pr. Kanal (65535, 0, 0)
Digital 24-bit pr. Kanal (16777215, 0, 0)
Digital 32-bit pr. Kanal (4294967295, 0, 0)

I mange miljøer styres komponentværdierne inden for intervallerne ikke som lineære (det vil sige, tallene er ikke -lineært relateret til de intensiteter, de repræsenterer), som f.eks. I digitale kameraer og tv -udsendelser og modtagelser på grund af gammakorrektion. Lineære og ikke -lineære transformationer håndteres ofte via digital billedbehandling. Repræsentationer med kun 8 bit per komponent anses for tilstrækkelige, hvis gamma koder anvendes.

Følgende er det matematiske forhold mellem RGB -rum og HSI -rum (farvetone, mætning og intensitet: HSI -farverum ):

Hvis , så .

Farvedybde

RGB -farvemodellen er en af ​​de mest almindelige måder at kode farve på i computing, og flere forskellige digitale repræsentationer er i brug. Hovedkarakteristikken for dem alle er kvantiseringen af de mulige værdier pr. Komponent (teknisk set en prøve ) ved kun at bruge heltalsnumre inden for et område, normalt fra 0 til en effekt på to minus en (2 n  - 1) for at passe dem ind nogle bit grupperinger. Kodninger på 1, 2, 4, 5, 8 og 16 bit pr. Farve findes almindeligvis; det samlede antal bits, der bruges til en RGB -farve, kaldes typisk farvedybden .

Geometrisk fremstilling

RGB -farvemodellen kortlagt til en terning. Den vandrette x-akse som røde værdier stiger til venstre, y-aksen som blå stigende til nederste højre og den lodrette z-akse som grøn stigende mod toppen. Oprindelsen, sort er toppunktet skjult for synet.
Se også RGB -farverum

Da farver normalt defineres af tre komponenter, ikke kun i RGB-modellen, men også i andre farvemodeller , blandt andet CIELAB og Y'UV , beskrives et tredimensionelt volumen ved at behandle komponentværdierne som almindelige kartesiske koordinater i et euklidisk rum . For RGB-modellen repræsenteres dette af en terning, der bruger ikke-negative værdier inden for et 0–1-område, der tildeler oprindelsen ved toppunktet sort (0, 0, 0) sort og med stigende intensitetsværdier, der løber langs de tre akser opad til hvid ved toppunktet (1, 1, 1), diagonalt modsat sort.

En RGB-triplet ( r , g , b ) repræsenterer den tredimensionelle koordinat for punktet for den givne farve inden for terningen eller dens flader eller langs dens kanter. Denne tilgang gør det muligt at beregne farveligheden af to givne RGB -farver ved blot at beregne afstanden mellem dem: jo kortere afstanden er, desto større er ligheden. Beregninger uden for gamut kan også udføres på denne måde.

Farver i webdesign

RGB -farvemodellen for HTML blev formelt vedtaget som en internetstandard i HTML 3.2, selvom den havde været i brug i nogen tid før det. Oprindeligt førte den begrænsede farvedybde for de fleste videohardware til en begrænset farvepalet på 216 RGB -farver, defineret af Netscape Color Cube. Med overvægten af ​​24-bit skærme giver brugen af ​​hele 16,7 millioner farver i HTML RGB-farvekoden ikke længere problemer for de fleste seere.

Den websikre farvepalet består af 216 (6 3 ) kombinationer af rød, grøn og blå, hvor hver farve kan tage en af ​​seks værdier (i hexadecimal ): #00, #33, #66, #99, #CC eller #FF (baseret på området 0 til 255 for hver værdi, der er diskuteret ovenfor). Disse hexadecimale værdier = 0, 51, 102, 153, 204, 255 i decimaler, hvilket = 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%med hensyn til intensitet. Dette virker fint for at opdele 216 farver i en terning af dimension 6. Men uden gammakorrektion er den opfattede intensitet på en standard 2,5 gamma CRT / LCD kun: 0%, 2%, 10%, 28%, 57%, 100%. Se den faktiske websikker farvepalet for en visuel bekræftelse af, at størstedelen af ​​de producerede farver er meget mørke.

Syntaksen i CSS er:

rgb(#,#,#)

hvor # er lig med andelen af ​​henholdsvis rød, grøn og blå. Denne syntaks kan bruges efter vælgere som "baggrundsfarve:" eller (for tekst) "farve:".

Farvestyring

Korrekt gengivelse af farver, især i professionelle miljøer, kræver farvestyring af alle de enheder, der er involveret i produktionsprocessen, mange af dem ved hjælp af RGB. Farvestyring resulterer i flere transparente konverteringer mellem enhedsuafhængige og enhedsafhængige farverum (RGB og andre, som CMYK til farveudskrivning) under en typisk produktionscyklus for at sikre farvekonsistens i hele processen. Sammen med den kreative behandling kan sådanne indgreb på digitale billeder skade farvenøjagtigheden og billeddetaljerne, især hvor spektret reduceres. Professionelle digitale enheder og softwareværktøjer gør det muligt at manipulere billeder med 48 bpp (bits pr. Pixel) (16 bit pr. Kanal) for at minimere sådanne skader.

ICC-kompatible applikationer, f.eks. Adobe Photoshop , bruger enten Lab-farverummet eller CIE 1931-farverummet som et profilforbindelsesrum, når der oversættes mellem farverum.

RGB -model og luminans -krominansformatforhold

Alle luminans –chrominansformater, der bruges i de forskellige tv- og videostandarder, såsom YIQ for NTSC , YUV for PAL , YD B D R for SECAM og YP B P R for komponentvideo, bruger farveforskelsignaler, hvormed RGB -farvebilleder kan kodet til udsendelse/optagelse og senere afkodet til RGB igen for at vise dem. Disse mellemformater var nødvendige for kompatibilitet med allerede eksisterende sort-hvide tv-formater. Disse farveforskelsignaler har også brug for lavere databåndbredde i forhold til fulde RGB -signaler.

Tilsvarende nuværende højeffektiv digitale farvebilleddata datakomprimering ordninger som JPEG og MPEG butik RGB farve internt i YC B C R format, en digital luminans-chrominans format baseret på YP B P R . Anvendelsen af YC B C R tillader også computere til at udføre lossy undersampling med krominans kanaler (typisk til 4: 2: 2 eller 4: 1: 1-forhold), hvilket reducerer den resulterende filstørrelse.

Se også

Referencer

eksterne links