학습목표
- 색상, 명도, 채도의 정의를 명확히 이해한다.
- RGB, CMY, HSV 컬러 모델의 차이점을 이해한다.
- 컬러 프로파일과 컬러처리 시스템의 필요성을 이해한다.
- RGB 컬러모드와 인덱스 컬러모드의 차이점을 이해한다.
- 하프 토우닝 기법과 디더링 기법을 이해한다.
- 감마수정이 필요한 이유와 수정방법을 이해한다.
01. 컬러 이론
1.1 색상, 명도, 채도
전자기파
- 주파수, 파장
- 가시광선의 파장: 390nm ~ 720nm
색상: 우세 주파수의 색
명도: 파형 아래의 면적
채도: Ed -(빼기) Ew
채도 증가: Ed 증가 또는 Ew 감소
Ew 감소: 명도 저하, 색상 인식이 어려움
(선)명도로 이해하면 편함
눈의 구조
홍채: 빛의 양을 조절
수정체: 초점거리 조절
막대세포: 명암인식, 어두운 환경에 반응,
아주 적은 양의 빛만 있어도 전기 에너지를 만들어서 구분이 가능함, 흑백구분
원추세포: 색상인식, 밝은 환경에 반응, 충분히 강한 양의 빛이 들어와야 전기 에너지를 만들어서 구분이 가능함, 컬러 구분
빛이 충분히 많지 않다면, 우리는 세상을 흑백으로 봄
1.2 컬러 매칭
빨강, 파랑, 초록의 세 빛을 비춰서 기준 광원과 같은 색 만들기
위의 그래프에 따르면, 580nm의 황색 빛을 만들고자 할 때
파란색 빛 0.0, 빨간색 빛 0.25, 초록색 빛 0.14의 세기로 발사하면 됨500nm의 빛을 만들고자 할 때,
빨간색 빛은 음의 값을 가지므로 만들 수 없음
0.08의 초록색 빛과 0.05의 파란색 빛을 합성한 빛이
기준 광원에 (-)0.07의 빨간 빛을 합성한 빛과 같음이를 수식으로 표현하면
R(0.07) + X(500nm) = G(0.08) + B(0.05)
= X(500nm) = R(0.07) + G(0.08) + B(0.05)→ 모든 파장의 빛을 RGB를 이용해서 만들 수 없음
CIE(Commision Internationale de l'Eclairage) 컬러 모델
- 가상의 삼원색
- 수학적으로 유도
- 모두 양의 함수
460nm의 빛을 생각했을 때, X = 0.3, Y = 0.05, Z = 1.65
460nm = (X, Y, Z) = (0.3, 0.05, 1.65)
세 수(X, Y, Z)의 합이 1이 나오게 표현하자
→ 현재 세 수의 합이 2이므로 (, , )로 표현장점?
두 변수를 저장해두면 한 변수의 값을 알 수 있음 → 메모리를 아낄 수 있음
CIE 정규화
x + y + z = 1이 되도록 x, y, z를 설정
x = , y = , z =예)
500nm일 때
x, y, z = (0, 0.3, 0.3)
X, Y, Z = (, , ) = (0, 0.5, 0.5)
→ 데이터를 저장할 땐 (0, 0.5)만 저장
02. 컬러 모델
삼중 자극 이론(Tri-Stimuls Theory)-
원추세포는 630nm(빨강), 530nm(녹색) 450nm(청색)에 가장 민감하게 반응
✓ RGB(가산) 모델
아래 그림은 반드시 암기할 것
예)
WHITE - RED = CYAN
CMY 컬러(감산) 모델
예)
Magenta: 녹색을 흡수하는 물감
시험 문제
Cyan + Magenta = ?
빨간색과 녹색을 흡수하므로
? = 파란색Cyan + Magenta + Yellow = ?
빨간색과 녹색, 파란색을 모두 흡수하므로
? = 검정색
RGB(1, 1, 0) = YELLOW
CMY(0, 0, 1) = YELLOW서로 반대의 형태를 하고 있음을 알 수 있음
CMYK(K: Chromatic, 회색농도) 모델
예)
C = 120, M = 80, Y = 200
→ C = 40, M = 0, Y = 120, K = 80
- 잉크 건조시간 (CMY 3방울 대신 K 한방울), 잉크 비용
- 정밀, 정확한 회색 농도를 표현(완벽한 보색 차단)
HSV 컬러 모델
HSV 컬러 모델
색상(Hue): 빨/노/파 어떤 계열의 색인가?
채도(Saturation)무/유채색인가?
명도(Value, Brightness)밝/어두운가?
예)
Magenta: HSV = (300°, 1, 1)
