[독학사/컴공/컴퓨터그래픽스]3.그래픽스 색상 모델

가.색상 이론

ㄱ.색상,채도,명도

빛:

-주파수: 초당 몇 번이나 장의 세기가 바뀌는가

-파장: 주파수의 역수 관계

-가시광선의 파장: 390nm - 720nm

-빛의 세기는 빛의 색이 아닌 양이다

 

일반광(백색광):

-적색부터 보라색까지 모든 주파수 성분이 내포

-이 빛이 물체 표면에 부딪치면 어떤 주파수 성분은 물체 내부로 흡수되고 어떤 주파수 성분은 반사

 

우세 주파수:

-반사된 빛 중 가장 많은 에너지를 지닌 파장의 주파수

-우세 주파수의 색을 물체의 색상이라 한다.

 

색상:

-우세 주파수의 색

 

채도:

-색의 선명도/순도. 색상 에너지와 백색 에너지의 차이(Ed - Ew)

-채도의 증가는 Ed의 증가 또는 Ew의 감소를 말한다

-Ew감소시 명도가 저하되고 색상 인식이 어려워진다.

 

명도:

-색상에 무관하게 눈에 감지된 빛 에너지의 총량

-주파수 파형 아래의 면적

-자체명도: 스스로 빛을 발하는 물체의 명도

-반사명도: 반사된 빛을 발하는 물체의 명도

 

눈의 구조:

-홍채: 빛의 양을 조절

-수정채: 초점거리를 조절

-막대세포: 명암인식, 어두운 환경에 반응

-원추세포: 색상인식, 밝은 환경에 반응

 

ㄴ.컬러 매칭

정의:

어떤 파장의 색을 다른 파장의 색으로 대치하는 것

CIE 컬러모델(색범주)를 사용한다

 

CIE컬러모델:

모든 자연색을 세가지 함수의 합성으로 모델링하고자 하여 만들어진 색 범주

경계선은 단일 파장에 의한 순수 색을 나타냄

중앙의 백색에서 멀어질수록 채도 증가

동일한 양의 두 보색을 섞으면 백색

 

나.색상 모델

ㄱ.RGB 색상 모델

삼중 자극이론:

원추세포는 630nm(빨강), 530nm(녹색), 450nm(청색)에 가장 민감하게 반응

이를 이용해 빨,녹,청 3개의 색의 조합으로 표현하는 모델

 

가산모델:

빛의 합성으로 색을 표현

R+G = Y, G+B = C, B+R = M

RGB의 보색은 CMY

 

ㄴ.회색음영 색상 모델

검정색 농도를 사용하여 오브젝트를 표현하고, 0%(흰색)에서 100%(검정)의 값을 가짐

 

ㄷ.CIE XYZ 색상 모델

정의:

RGB 색 공간으로부터 선형변환을 통해 얻을 수 있으며, 모든 값이 양수를 갖는다

 

ㄹ.HSV(HSB) 색상 모델

정의:

색을 혼합할 때 직관적이지 않은 RGB모델의 단점을 해결하기 위한 모델

인간의 시각적 지각 요소의 원통형 좌표계에서 색상을 표시하는 모델

색상(Hue), 채도(Saturation), 명도(Value, Brightness)로 구성됨

R,G,B,C,M,Y를 기본 색조로 하는 육각뿔의 컬러모델

 

셰이드:

어떤 색상에 흑색을 섞어 채도와 명도를 동시에 낮춤

 

틴트:

어떤 색상에 백색을 섞음으로 채도는 낮추고 명도는 높임

 

ㅁ.CMYK 색상 모델

감산모델:

물감의 합성으로 색을 표현

물감의 삼원색은 CYAN, MAGENTA, YELLOW

명도가 낮아지게 하는 혼합

 

Key:

CMYK의 K로써 검정색을 의미함

K를 사용함으로써 경제적으로 이득

 

다.그래픽스에서의 색상 모델

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