色彩空间—— REC.709 vs. sRGB

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如果你对大量的背景知识不感兴趣的话,这里是为你划出的重点——HDTV( Rec.709) 和 sRGB拥有相同的主色度,但他们的转换函数是不同的。

色彩空间的定义

那么对于有耐心的读者们,我们先来看看色彩空间的定义,避免疑惑。色彩模型和色彩空间这两个术语经常会被混用。色彩模型是一种抽象的数学概念,它定义了代表颜色的坐标系。例如,RGB色彩模型表明,一种颜色可以定义为原色红、绿、蓝的线性组合,而彩色印刷的减色法CMYK模型定义了颜色由四种原色组成。如果没有明确的刻度范围,颜色的数值对于色彩模型来说是没有意义的。换种说法,就像是告诉某人你的地址在42街,但却没有说明是在英国剑桥还是澳大利亚墨尔本又或者是美国旧金山。色彩空间是指一个带有数值定义说明的色彩模型。色彩空间的定义包含有关色彩模型的信息、色彩模型的原色坐标和刻度信息、白点数据以及对非线性转换特性的描述。

基于RGB模型的色彩空间背后是模拟人眼对颜色的观测。生理学研究表明,人眼中不同种类的视锥细胞中存在着三种不同的吸收色素。因此,用三个变量来描述颜色,会比光谱更加合理。

三基色色度——红、绿、蓝

视频应用的RGB原色标准有所不同。欧洲广播联盟(EBU)在EBU Tech. 3213-E (1975)标准中引入了影视监视器的色度。对于标清电视,ITU-R BT.601建议书定义了数字电视的编码参数。并未指代用来形成分量信号的任何色彩空间。因此,EBU Tech. 3213-E和ITU-R BT.709 都可以计算非线性R’G’B’数据。

对于高清环境,ITU-R BT.709建议书定义了编码和色彩转化系数。三基色坐标与sRGB标准的色度坐标是一致的。白点也是 D65。到目前为止,这两个色彩空间几乎是相同的。

几种视频标准与sRGB中的RGB三基色

从CIE XYZ  三刺激值色彩空间转换为线性 (!) sRGB数据可以通过一个3×3矩阵来计算:

转换函数(

线性RGB数据使用转换函数编码。这就是区别所在。sRGB转换函数与Rec. 709非常接近,但不完全相同。下式中,C为线性输入色彩,可以为红(R)、绿(G)、蓝(B)。输出色彩C’为编码值,通过转换函数变换。

两个转换函数都是分段定义的,它们在开始都有一个线性部分和一个主幂函数部分。虽然sRGB转换函数的幂函数指数是2.4,但sRGB经常被认为具有2.2解码伽玛。受函数线性部分的影响,中间值接近2.2。

Rec. 709色彩空间与 sRGB相似, 其整体伽玛约为0.5,产生解码伽玛为2.0 (1/0.5 = 2.0).

 ITU -R Rec. BT.709和sRGB转化函数

sRGB的整体解码伽玛更接近2.2而不是2.4

(T)

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