Цветовая модель RGB


Цветовая модель RGB — это аддитивная цветовая модель [1] , в которой красный , зеленый и синий основные цвета света складываются различными способами для воспроизведения широкого спектра цветов . Название модели происходит от инициалов трех аддитивных основных цветов : красного, зеленого и синего.

Основная цель цветовой модели RGB заключается в восприятии, представлении и отображении изображений в электронных системах, таких как телевизоры и компьютеры, хотя она также использовалась в обычной фотографии . До эпохи электроники за цветовой моделью RGB уже стояла солидная теория, основанная на человеческом восприятии цветов .

RGB — это цветовая модель , зависящая от устройства : разные устройства обнаруживают или воспроизводят заданное значение RGB по-разному, поскольку цветовые элементы (такие как люминофоры или красители ) и их реакция на отдельные уровни красного, зеленого и синего варьируются от производителя к производителю. или даже в одном и том же устройстве с течением времени. Таким образом, значение RGB не определяет один и тот же цвет на разных устройствах без какого-либо управления цветом .

Типичными устройствами ввода RGB являются цветные телевизоры и видеокамеры , сканеры изображений и цифровые камеры . Типичными устройствами вывода RGB являются телевизоры различных технологий ( ЭЛТ , LCD , плазма , OLED , квантовые точки и т. д .), дисплеи компьютеров и мобильных телефонов , видеопроекторы , многоцветные светодиодные дисплеи и большие экраны, такие как Jumbotron . Цветные принтеры , с другой стороны, не являются устройствами RGB, а являются субтрактивными цветными устройствами, обычно использующими цветовую модель CMYK ..

Чтобы сформировать цвет с помощью RGB, необходимо наложить три световых луча (один красный, один зеленый и один синий) (например, путем излучения черного экрана или путем отражения от белого экрана). Каждый из трех лучей называется компонентом этого цвета, и каждый из них может иметь произвольную интенсивность, от полностью выключенного до полностью включенного в смеси.

Цветовая модель RGB является аддитивной в том смысле, что три световых луча складываются вместе, а их световые спектры складываются, длина волны за длиной волны, чтобы получить окончательный цветовой спектр. [2] [3] Это существенно противоположно субтрактивной цветовой модели, в частности цветовой модели CMY , которая применяется к краскам, чернилам, красителям и другим веществам, цвет которых зависит от отражения света, при котором мы их видим. Из-за свойств эти три цвета создают белый цвет, что резко контрастирует с физическими цветами, такими как красители , которые при смешивании создают черный цвет.


Полноцветное изображение вместе с его компонентами R, G и B
Аддитивное смешивание цветов продемонстрировано на обложках компакт-дисков, используемых в качестве светоделителей.
Аддитивное смешивание цветов: проецирование основных цветов на белый экран показывает вторичные цвета, где два перекрываются; сочетание всех трех основных цветов равной интенсивности дает белый цвет.
Набор основных цветов, таких как основные цвета sRGB , определяет цветовой треугольник ; только цвета внутри этого треугольника могут быть воспроизведены путем смешивания основных цветов. Поэтому цвета вне цветового треугольника показаны здесь серыми. Показаны основные цвета и точка белого D65 sRGB. Фоновый рисунок — диаграмма цветности CIE xy .
Ранние цветные фотографии
Фотография Мохаммеда Алим-хана (1880–1944), эмира Бухарского , сделанная в 1911 году Сергеем Прокудиным-Горским с использованием трех экспозиций с синим, зеленым и красным фильтрами.
Рендеринг цветного ЭЛТ в разрезе: 1.  Электронные пушки 2.  Электронные пучки 3.  Катушки фокусировки 4. Катушки  отклонения 5.  Подключение анода 6.  Маска для разделения лучей на красную, зеленую и синюю части отображаемого изображения 7.  Слой люминофора с красным , зеленая и синяя зоны 8.  Крупный план люминофорной внутренней стороны экрана
Цветовое колесо с RGB-пикселями цветов
Точки люминофора RGB в ЭЛТ-мониторе
Субпиксели RGB в ЖК-телевизоре (справа: оранжевый и синий цвет; слева: крупный план)
Расположение цветных фильтров Байера на массиве пикселей цифрового датчика изображения
Типичный селектор цвета RGB в графическом ПО. Каждый ползунок находится в диапазоне от 0 до 255.
Шестнадцатеричные 8-битные RGB-представления основных 125 цветов.
Цветовая модель RGB сопоставлена ​​с кубом. Горизонтальная ось X, как красные значения, увеличивается влево, ось Y, как синяя, увеличивается вниз справа, а вертикальная ось Z, как зеленый, увеличивается вверх. Исходная точка, черный цвет — вершина, скрытая от глаз.