Color Gamut 색 영역의 종류와 역사

🍮 Color Gamut 색영역

디스플레이에서 표현 가능한 색상의 범위(=Color space, 색공간)

방송, IT, 영화 등 분야에 따라 사용하는 색공간이 다를 수 있다.

이 글에서는 BT.709, BT.2020, sRGB, DCI-P3 , S-Gamut 에 대한 내용을 다뤄본다.

 

🍮 방송

BT.709 (HDTV)

EOFT : BT.709(SDR)  /   밝기 범위 : 0~100 nits(SDR)

고해상도와 16:9 와이드 스크린 등 높은 수준의 화질을 구현하기 위한 표준 규격으로, 독특한 점은 당시로서는 가장 보편적인 TV였던 브라운관(CRT) TV의 현실적인 기술적 특성을 고려해 색공간은 기존의 다른 색공간들에 비해 오히려 일부 줄어들었다는 것이다.

 

BT.2020 (UHDTV)

EOFT : PQ, HLG(HDR)  /   밝기 범위 : 0~10,000 nits(HDR)

UHDTV 환경에 대응하기 위해 고안된 색 영역으로 Rec.709보다 더 넓은 색 영역 지원과 10,000 니트의 밝기 표현을 지원하여 HDR 마스터링을 염두에 두었다. UHDTV의 색 공간은 뒤에서 다룰 IT분야의 색공간인 sRGB, Adobe RGB와 영화용 규격인 DCI-P3 등 상용화된 대부분의 색 공간을 수렴한다.

 

 

🍮 IT(모니터)

sRGB

EOFT : sRGB, 평균2.2  /  밝기 범위 : 0~80 nits

1996년 HP와 마이크로소프트사가 정의한 표준(standard)RGB 색영역이다. sRGB는 대부분의 브라운관(CRT) 모니터들이 비슷한 색으로 재현된다는데 착안해 모니터, 스캐너, 디지털 카메라의 평균값으로 정의된 색공간이다. 때마침 HDTV의 색공간인 ITU-R BT.709 규격이 sRGB에서 정의한 색공간을 만족해 동일한 좌표를 기준으로 사용하게 됐으며 따라서 HDTV와 sRGB의 색 공간 또한 일치한다.

 

sRGB는 고유의 감마를 사용하며. 평균 2.2인 이유는 밝기에 따라 감마가 바뀌기 때문이다. 검은색 주변의 끝 부분은 산술계산상의 이유로 선형표현이기에 감마값 1이라 하고, 그 부분을 벗어나면 유효감마가 100% 흰색에 이르기 까지 증가하며 이 전체의 평균값이 약 2.2 이다.

 

색 공간 정보가 없는 이미지, 특히 이미지 화소들이 색 채널 당 8비트 정수로 저장되는 경우에는 기본 색 공간으로 사용된다.

 

 

🍮 영화

DCI-P3

EOFT : Gamma 2.6(SDR), PQ(HDR) 밝기 범위 : 0~48 nits(SDR), 0~10,000 nits(HDR)

2007년 SMPTE(미국 영화 텔레비전 기술자 협회)에 의해 정의된 색 공간.

기존 sRGB 보다 25% 더 넓은 색 영역을 표현할 수 있으며 적색 부분에 특히 더 넓은 커버리지를 갖춘 것이 주요 특징이다. XYZ 색 영역과 완벽하게 호환된다는 점으로 인해서 HDR 마스터링 용도로 많이 쓰인다.

 

S-Gamut

EOFT : PQ, HLG(HDR) 밝기 범위 : 0~10,000 nits (HDR)

Sony가 만든, 포스트 프로덕션 공정에서 폭이 넓은 계조 표현을 실현하기 위한 Log 곡선과 색역. S-Log3는 넓은 DR를 데이터로 남길 수 있으므로 제작자가 촬영 현장에서 하이라이트의 날기나 그림자의 찌그러짐을 신경 써야 하는 상황을 줄일 수 있다. 이처럼 S-Gamut은 데이터를 효율적으로 이용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 후반에서 자유자재로 변경에 유연하게 톤이나 색을 조정할 수 있다.

 

S-Gamut3은 S-Log3과 함께 사용한다. BT.709, DCI-P3 보다 훨씬 넓은 색 영역을 위해 설계되어 BT.2020 색역과 비슷하며 HDR 제작에 적합하다.

 

 

 

 

 

 

 

 

🍮 Ref.

로그감마는 무엇인가 (방송과기술) : http://tech.kobeta.com/%EB%A1%9C%EA%B7%B8%EA%B0%90%EB%A7%88%EB%9E%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%B8%EA%B0%80/

S-Log/ S-Gamut 관련 : https://jp.pronews.com/column/20171018110074157.html

색영역 관련 : https://www.laserfocusworld.com/detectors-imaging/article/16550233/advances-in-displays-quantum-dot-film-lets-lcds-express-50-more-color