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방송 영상 기술

Color Management

by z03y 2024. 11. 5.

🍮 Color Gamut 색영역

디스플레이에서 표현 가능한 색상의 범위, (=Color space)

sRGB  DCI-P3  BT.709  BT.2020  S-Gamut

색상(hue), 명도(Lightness,Value), 채도(Saturation)를 각 축으로 3차원으로 표현한 공간적인 개념.

 

❓ 색 영역을 사용하는 이유

카메라, 디스플레이 등의 기기들은 컬러 데이터를 해석할 때 각각 다른 매커니즘을 가지고 있다. 각 장비들이 색을 만드는 방식에 따라 사람이 보는 색상이 달라지기 때문에 어떤 색의 범위를 지칭하는 데이터가 같게 만든 기준이 Color Gamut이다.

Color Gamut이라는 기준에서 디스플레이나 촬영 기기가 이 기준에 최대한 맞도록 세팅하면 우리는 기기독립적인 데이터로 거의 유사한 화면을 보게되는 것이다.

 

CIE XY 색 도표는 사람이 볼 수 있는 모든 색상을 말굽형태의 표로 배치한 것이다.

각 색 공간의 Color Gamut은 CIE XY 색도표를 기준으로, 어느 정도 영역을 커버하는지를 나타낸다.

 

각 색 공간은 RGB 세 가지 색에 원점을 가지고 있다. 이 원점들의 위치로 삼각형을 만들어서 비교하는 것이다.

 

각 색 영역에 대한 자세한 정보는 Color Gamut 색 영역의 종류와 역사(링크) 에서 확인 할 수 있다.

 

 

🍮 Color Depth 색심도

디스플레이가 표현할 수 있는 색의 가지수를 나타내는 수치로 Bit단위를 사용 (=Bit Depth)

8bit  10bit  12bit

색 공간은 디스플레이가 표현할 수 있는 색상의 범위를 나타내는 반면, 색 깊이는 디스플레이가 각 색상 채널에서 표현할 수 있는 세부 수준을 나타냅니다. 색 공간은 색상의 범위를 결정하고, 색 깊이는 각 색상의 세부 정보를 결정합니다.

 

8bit 디스플레이 (좌) / 10bit 디스플레이 (우)

 

 

🍮 EOTF 전광 변환 함수 (감마 보정)

카메라 센서로 읽어들이는 픽셀의 색상 값에 대응되는 밝기 정보를 디스플레이에 출력하는데 사용

2.2  2.4  2.6  PQ  HLG  S-log3

카메라 센서에서 받아들인 빛 신호를 디지털로 바꾼 데이터는 입력된 밝기 값에 정비례하는 Linear 형태. 하지만 인간의 눈은 카메라 센서와 달리 어두운 영역에서 더 민감하게 반응하고 밝은 빛에는 오히려 둔감합니다. 이런 사람 눈이 갖는 특성에 맞춰, Linear 형태로 반응하는 센서에서 저장된 신호를 비선형적 밝기의 변화 값을 갖는 신호로 출력하는 것이 우리가 접하는 비디오(영상)입니다.

  • Color Gamut(Space) 색역과 맞는 EOTF
    • sRGB - sRGB, 2.2
    • DCI-P3 - 2.6(SDR), PQ(정수 HDR), Linear (부동소수점 HDR)
    • BT.2020 - BT.709(SDR), PQ, HLG(정수 HDR), Linear(부동소수점 HDR)

 

 

🍮 HDR

더 넓은 밝기와 더 넓은 색 공간

고해상도(일반적으로 4K+8K)와 높은 동적 범위(PQ 또는 HLG) 및 넓은 색 영역(Rec.2020)을 결합하여 시청 경험에 가장 많이 언급되는 기술이다.

 

자세한 내용은 (https://lightillusion.com/what_is_hdr.html)에 잘 정리되어 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

🍮 Ref.

The Ins Outs of HDR - What is HDR?(Color depth 설명 관련) : https://www.eizo.com/library/management/ins-and-outs-of-hdr/index1.html/

A Standard Default Color Space for the Internet - sRGB : https://www.w3.org/Graphics/Color/sRGB

EOTF 전광 변환 함수, 디스플레이에서 빛의 재현 : https://m.blog.naver.com/shiaru/222752855549

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