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espacios de color RGB

Diagrama de cromaticidad CIE de 1931 que muestra algunos espacios de color RGB definidos por sus triángulos de cromaticidad. Los espacios de color RGB son una categoría de espac...

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Diagrama de cromaticidad CIE de 1931 que muestra algunos espacios de color RGB definidos por sus triángulos de cromaticidad.

Los espacios de color RGB son una categoría de espacios de color colorimétricos aditivos [ 1 ] que especifican parte de su definición de espacio de color absoluto utilizando el modelo de color RGB . [ 2 ]

Los espacios de color RGB se utilizan habitualmente para describir la correspondencia entre el modelo de color RGB y el color perceptible por el ser humano, pero algunos espacios de color RGB utilizan colores primarios imaginarios (no del mundo real) y, por lo tanto, no se pueden mostrar directamente.

Como en cualquier espacio de color, si bien las especificaciones de esta categoría utilizan el modelo de color RGB para describir su espacio, no es obligatorio usar dicho modelo para indicar los valores de color de los píxeles. Los espacios de color de la televisión abierta, como NTSC , PAL , Rec. 709 y Rec. 2020, describen además una conversión de RGB a YCbCr , y así es como se suelen indicar para la transmisión; sin embargo, una imagen puede almacenarse como RGB o YCbCr. Esto demuestra que usar el término singular "espacio de color RGB" puede resultar engañoso, ya que un espacio de color elegido o un color indicado puede describirse mediante cualquier modelo de color apropiado. No obstante, el singular puede aparecer en especificaciones donde el almacenamiento indicado como RGB es su uso previsto.

Definición

cubo RGB

El ojo humano normal contiene tres tipos de células cono sensibles al color . Cada célula responde a la luz de longitudes de onda largas, medias o cortas , que generalmente se clasifican como rojo, verde y azul. En conjunto, las respuestas de estas células cono se denominan valores tristímulo , y la combinación de sus respuestas se procesa para generar el efecto psicológico de la visión del color.

El uso de RGB en las definiciones de espacios de color emplea colores primarios (y a menudo un punto blanco ) basados ​​en el modelo de color RGB, para mapearlos al color del mundo real. Aplicando la ley de aditividad de la luz de Grassmann , el rango de colores que se pueden producir son aquellos encerrados dentro del triángulo en el diagrama de cromaticidad definido usando los colores primarios como vértices . [ 3 ]

Los colores primarios suelen representarse mediante coordenadas de cromaticidad xyY , aunque también pueden utilizarse las coordenadas uʹ,vʹ del diagrama de cromaticidad UCS. Tanto xyY como uʹ,vʹ se derivan del espacio de color CIE 1931 , un espacio independiente del dispositivo, también conocido como XYZ, que abarca toda la gama de colores perceptibles por el ojo humano y visibles para el observador estándar CIE 2° .

Aplicaciones

Un millón de colores en el espacio RGB, visibles en la imagen a tamaño completo.

Los espacios de color RGB son idóneos para describir la visualización electrónica del color, como en los monitores de ordenador y los televisores en color . Estos dispositivos suelen reproducir colores mediante una matriz de fósforos rojos, verdes y azules agitados por un tubo de rayos catódicos (CRT), o una matriz de pantallas LCD rojas, verdes y azules iluminadas por una luz de fondo, por lo que se describen de forma natural mediante un modelo de color aditivo con colores primarios RGB.

Los primeros ejemplos de espacios de color RGB surgieron con la adopción del estándar de televisión en color NTSC en 1953 en Norteamérica, seguido por PAL y SECAM en el resto del mundo. Estos primeros espacios RGB se definieron, en parte, por el fósforo utilizado en los tubos de rayos catódicos (CRT) de la época y por la radiación gamma del haz de electrones. Si bien estos espacios de color reproducían los colores deseados mediante la adición de los colores primarios rojo, verde y azul, la señal de transmisión se codificaba a partir de componentes RGB en una señal compuesta, como YIQ , y el receptor la decodificaba nuevamente en señales RGB para su visualización.

La HDTV utiliza el espacio de color BT.709 , posteriormente adaptado para monitores de ordenador como sRGB . Ambos utilizan los mismos colores primarios y punto blanco, pero diferentes funciones de transferencia, ya que la HDTV está diseñada para un salón oscuro, mientras que sRGB está diseñado para un entorno de oficina más luminoso. La gama de estos espacios es limitada, cubriendo solo el 35,9 % de la gama CIE 1931. [ 4 ] Si bien esto permite el uso de una profundidad de bits limitada sin causar bandas de color y, por lo tanto, reduce el ancho de banda de transmisión, también impide la codificación de colores profundamente saturados que podrían estar disponibles en espacios de color alternativos. Algunos espacios de color RGB, como Adobe RGB y ProPhoto, destinados a la creación, en lugar de la transmisión, de imágenes, están diseñados con gamas ampliadas para abordar este problema; sin embargo, esto no significa que el espacio más grande tenga "más colores". La cantidad numérica de colores está relacionada con la profundidad de bits y no con el tamaño o la forma de la gama. Un espacio grande con una profundidad de bits baja puede ser perjudicial para la densidad de la gama y dar como resultado una altaΔmi{\displaystyle \Delta E}errores.

Los espacios de color más recientes, como Rec. 2020 para televisores UHD, definen una gama extremadamente amplia que cubre el 63,3 % del espacio CIE 1931. [ 5 ] Este estándar no es actualmente realizable con la tecnología LCD actual, y actualmente se están desarrollando arquitecturas alternativas como dispositivos basados ​​en puntos cuánticos [ 6 ] u OLED [ 7 ] .

Especificaciones del espacio de color empleando el modelo de color RGB

La siguiente tabla enumera las especificaciones técnicas para muchos espacios de color RGB (el punto blanco y los colores primarios requieren una pantalla compatible con Rec. 2020 para una visualización precisa; en la mayoría de los dispositivos, los resultados serán solo aproximados):

El estándar de espacio de color CIE 1931 define tanto el espacio CIE RGB, que es un espacio de color con colores primarios monocromáticos , como el espacio de color CIE XYZ, que es funcionalmente similar a un espacio de color RGB lineal; sin embargo, los colores primarios no son físicamente realizables, por lo que no se describen como rojo, verde y azul.

MAC no debe confundirse con MacOS. Aquí, MAC se refiere a Componentes Analógicos Multiplexados .

Véase también

Referencias

  1. ↑ "espacio de color colorimétrico (definición)" . Francia: Comisión Internacional de Iluminación (CIE) . Consultado el 8 de octubre de 2023 .
  2. ↑ Pascale, Danny. "Una revisión de los espacios de color RGB... de xyY a R'G'B"" (PDF) . Consultado el 20 de octubre de 2021 .
  3. ↑ Hunt, RW G (2004). La reproducción del color (6.ª ed.) . Chichester, Reino Unido: Wiley–IS&T Series in Imaging Science and Technology. ISBN 0-470-02425-9.
  4. ^ Yamashita, Takayuki; Nishida, Yukihiro; Emoto, Masaki; Ohmura, Kohei; Masaoka, Kenichiro; Masuda, Hiroyasu; Sugawara, Masayuki. "Super Hi-Vision como televisión de próxima generación y sus parámetros de vídeo" . Visualización de información . Archivado desde el original el 10 de febrero de 2018.
  5. ↑ Baker, Simon (19 de febrero de 2014). "La gama del puntero: la cobertura de los colores reales de la superficie mediante espacios de color RGB y pantallas de amplia gama" . TFTCentral . Consultado el 13 de enero de 2023 .
  6. ↑ Chen, Haiwei; He, Juan; Wu, Shin-Tson (septiembre de 2017). "Avances recientes en pantallas de cristal líquido mejoradas con puntos cuánticos". IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics . 23 (5): 1– 11. Bibcode : 2017IJSTQ..2349466C . doi : 10.1109/JSTQE.2017.2649466 . S2CID 1400159 . 
  7. ↑ Huang, Yuge; Hsiang, En-Lin; Deng, Ming-Yang; Wu, Shin-Tson (18 de junio de 2020). "Pantallas Mini-LED, Micro-LED y OLED: estado actual y perspectivas futuras" . Light: Science & Applications . 9 (1): 105. Bibcode : 2020LSA.....9..105H . doi : 10.1038/ s41377-020-0341-9 . PMC 7303200. PMID 32577221. S2CID 235470310 .   
  8. ↑ "RECOMENDACIÓN ITU-R BO.650-2 *,** | Normas para sistemas de televisión convencionales para radiodifusión por satélite en los canales definidos en el Apéndice 30 del Reglamento de Radiocomunicaciones" (PDF) .
  9. ↑ "Recomendación ITU-R BT.470-6 | Sistemas de televisión convencionales" (PDF) .
  • Tabla de colores RGB.
  • "Registro de codificación de color de tres componentes" . Consorcio Internacional del Color (ICC) . Consultado el 11 de febrero de 2022 .
  • Susstrunk, Buckley y Swen. "Espacios de color RGB estándar" . Archivado del original (PDF) el 17 de febrero de 2007. Recuperado el 18 de noviembre de 2005 .
  • Lindbloom, Bruce. "Información sobre el espacio de trabajo RGB" . Consultado el 18 de noviembre de 2005 .
  • Colantoni, Philippe. "Transformación del cubo RGB en diferentes espacios de color" . Archivado del original el 5 de mayo de 2008.