RGB-farvemodel

RGB og displaysEdit

En almindelig anvendelse af RGB-farvemodellen er visning af farver på et katodestrålerør (CRT), LCD-display (LCD), plasmaskærm eller organisk lysemitterende di ode (OLED) -skærm, såsom et fjernsyn, en computerskærm eller en storskærm. Hver pixel på skærmen er bygget ved at køre tre små og meget tætte, men stadig adskilte RGB-lyskilder. Ved fælles synsafstand kan de separate kilder ikke skelnes, hvilket narrer øjet til at se en given solid farve. Alle pixels samlet arrangeret i den rektangulære skærmoverflade svarer til farvebilledet.

Under digital billedbehandling kan hver pixel repræsenteres i computerens hukommelse eller interface-hardware (for eksempel et grafikkort) som binære værdier for de røde, grønne og blå farvekomponenter. Når de administreres korrekt, konverteres disse værdier til intensiteter eller spændinger via gammakorrektion for at korrigere den iboende ikke-linearitet af nogle enheder, således at de tilsigtede intensiteter gengives på skærmen.

Quattron frigivet af Sharp bruger RGB-farve og tilføjer gul som en underpixel, der angiveligt tillader en stigning i antallet af tilgængelige farver.

Videoelektronik Rediger

RGB er også udtrykket, der henviser til en type komponentvideosignal, der anvendes inden for videoelektronikindustrien. Den består af tre signaler – rød, grøn og blå – båret på tre separate kabler / ben. RGB-signalformater er ofte baseret på modificerede versioner af RS-170 og RS-343 standarder for monokrom video. Denne type videosignal bruges i vid udstrækning i Europa, da det er det bedste kvalitetssignal, der kan bæres på standard SCART-stikket. Dette signal er kendt som RGBS (4 BNC / RCA-terminerede kabler findes også), men det er direkte kompatibelt med RGBHV, der bruges til computerskærme (normalt bæres på 15-pin-kabler, der afsluttes med 15-pin D-sub- eller 5 BNC-stik) , der bærer separate vandrette og lodrette synkroniseringssignaler.

Uden for Europa er RGB ikke særlig populært som videosignalformat; S-Video tager denne plads i de fleste ikke-europæiske regioner. Imidlertid bruger næsten alle computerskærme rundt om i verden RGB.

Video framebufferEdit

En framebuffer er en digital enhed til computere, der lagrer data i den såkaldte videohukommelse (omfattende en matrix Video RAM eller lignende chips). Disse data går enten til tre digital-til-analoge konvertere (DACer) (til analoge skærme), en pr. Primærfarve eller direkte til digitale skærme. Drevet af software skriver CPUen (eller andre specialiserede chips) de relevante bytes i videohukommelsen for at definere billedet. Moderne systemer koder pixelfarveværdier ved at afsætte otte bits til hver af R-, G- og B-komponenterne. RGB-information kan enten bæres direkte af selve pixelbitene eller leveres af en separat farveopslagstabel (CLUT), hvis der anvendes indekserede farvegrafiktilstande.

En CLUT er et special RAM, der gemmer R, G- og B-værdier, der definerer specifikke farver. Hver farve har sin egen adresse (indeks) – betragt den som et beskrivende referencenummer, der giver den specifikke farve, når billedet har brug for det. Indholdet af CLUT ligner meget en farvepalet. Billeddata, der bruger indekseret farve, angiver adresser i CLUT for at give de krævede R-, G- og B-værdier for hver specifik pixel, en pixel ad gangen. Før CLUT skal naturligvis indlæses med R-, G- og B-værdier, der definerer den farvepalet, der kræves for hvert billede, der skal gengives. Nogle videoapplikationer gemmer sådanne paletter i PAL-filer (Age of Empires-spillet bruger f.eks. Over et halvt dusin) og kan kombinere CLUTer på skærmen.

RGB24 og RGB32

Denne indirekte ordning begrænser antallet af tilgængelige farver i et billede CLUT – typisk 256 kubik (8 bit i tre farvekanaler med værdier 0-255) – skønt hver farve i RGB24 CLUT-tabellen kun har 8 bit, der repræsenterer 256 koder for hver af R, G og B-primærvalg, hvilket giver 16.777.216 mulige farver. Imidlertid er fordelen, at en billedfil med indekseret farve kan være betydeligt mindre, end den ville være med kun 8 bits pr. Pixel for hver primær.

Moderne opbevaring er dog langt billigere, hvilket i høj grad reducerer behovet for at minimere billedfilstørrelse. Ved at bruge en passende kombination af rød, grøn og blå intensitet kan mange farver vises. Aktuelle typiske skærmadaptere bruger op til 24-bit information for hver pixel: 8-bit pr. Komponent ganget med tre komponenter (se afsnittet Digitale repræsentationer nedenfor (24bits = 2563, hver primære værdi på 8 bit med værdier på 0-255) Med dette system er 16.777.216 (2563 eller 224) diskrete kombinationer af R-, G- og B-værdier tilladt, hvilket giver millioner af forskellige nuancer, mætning og lysfarver (men ikke nødvendigvis skelnes). Øget skygge er blevet implementeret på forskellige måder, nogle formater såsom .png- og .tga-filer, blandt andre ved hjælp af en fjerde gråfarvekanal som maskeringslag, ofte kaldet RGB32.

For billeder med et beskedent udvalg af lysstyrker fra det mørkeste til det lyseste, otte bits pr. primærfarve giver billeder af god kvalitet, men ekstreme billeder kræver flere bits pr. primærfarve såvel som den avancerede skærmteknologi. For mere information se HDR-billeddannelse (High Dynamic Range).

NonlinearityEdit

I klassiske katodestrålerør (CRT) -enheder er lysstyrken på et givet punkt over den fluorescerende skærm på grund af virkningen af accelererede elektroner ikke proportional med spændingerne på elektronkanonstyringen gitre, men til en ekspansiv funktion af denne spænding. Størrelsen af denne afvigelse er kendt som dens gamma-værdi (γ {\ displaystyle \ gamma}), argumentet for en power law-funktion, der nøje beskriver denne adfærd. En lineær respons er givet med en gamma-værdi på 1,0, men de faktiske CRT-ikke-lineariteter har en gamma-værdi på omkring 2,0 til 2,5.

Tilsvarende er intensiteten af output på tv og computerenheder ikke direkte proportional med R-, G- og B-anvendte elektriske signaler (eller fildataværdier, der driver dem gennem digital-til-analoge konvertere). På en typisk standard 2,2-gamma CRT-skærm udsender en inputintensitets RGB-værdi på (0,5, 0,5, 0,5) kun ca. 22% af den fulde lysstyrke (1,0, 1,0, 1,0) i stedet for 50%. For at opnå det korrekte svar anvendes en gammakorrektion til kodning af billeddataene og muligvis yderligere korrektioner som en del af enhedens farvekalibreringsproces. Gamma påvirker sort-hvid-tv såvel som farve. I standardfarve-tv korrigeres udsendelsessignaler gamma-korrigeret.

RGB og kameraer Rediger

I farvefjernsyns- og videokameraer fremstillet før 1990erne blev det indgående lys adskilt af prismer og filtrerer ind i de tre RGB-primærfarver, der føder hver farve til et separat videokamerarør (eller pickup-rør). Disse rør er en type katodestrålerør, der ikke skal forveksles med CRT-skærme.

Med ankomsten af en kommercielt levedygtig charge-coupled device (CCD) -teknologi i 1980erne, først pickup-rørene blev erstattet med denne type sensor. Senere blev der anvendt højere integrationselektronik (hovedsageligt af Sony), hvilket forenklede og endda fjernede den mellemliggende optik og derved reducerede størrelsen på hjemmevideokameraer og til sidst førte til udviklingen af fulde videokameraer. Nuværende webkameraer og mobiltelefoner med kameraer er de mest miniaturiserede kommercielle former for sådan teknologi.

Fotografiske digitale kameraer, der bruger en CMOS- eller CCD-billedsensor, fungerer ofte med en vis variation af RGB-modellen. I et Bayer-filterarrangement gives grøn dobbelt så mange detektorer som rød og blå (forhold 1: 2: 1) for at opnå højere luminansopløsning end krominansopløsning. Sensoren har et gitter med røde, grønne og blå detektorer arrangeret således, at den første række er RGRGRGRG, den næste er GBGBGBGB, og denne sekvens gentages i efterfølgende rækker. For hver kanal opnås manglende pixels ved interpolering i demosaiseringsprocessen for at opbygge det komplette billede. Andre processer, der tidligere blev anvendt for at kortlægge kameraets RGB-målinger i et standard RGB-farveområde som sRGB.

RGB og scannere Rediger

Ved computing er en billedscanner en enhed, der optisk scanner billeder (udskrevet tekst, håndskrift eller et objekt) og konverterer det til et digitalt billede, der overføres til en computer. Blandt andre formater findes flade, tromme- og filmscannere, og de fleste af dem understøtter RGB-farve. De kan betragtes som efterfølgerne af tidlige telefonfotograferingsindretninger, som var i stand til at sende på hinanden følgende scanningslinjer som analoge amplitudemodulationssignaler gennem standardtelefonlinjer til passende modtagere sådanne systemer var i brug i pressen siden 1920erne til midten af 1990erne. Farvetelefotografier blev sendt som tre adskilte RGB-filtrerede billeder efter hinanden.

Aktuelt tilgængelige scannere bruger typisk opladningskoblet enhed (CCD) eller kontaktbilledføler (CIS) som billedsensor, mens ældre trommescannere bruger et fotomultiplikatorrør som billedsensor. Tidlige farvefilmscannere brugte en halogenlampe og et trefarvet filterhjul, så der var behov for tre eksponeringer for at scanne et enkelt farvebillede. På grund af opvarmningsproblemer, hvor den værste af dem er den potentielle ødelæggelse af den scannede film, blev denne teknologi senere erstattet af ikke-opvarmende lyskilder såsom farve-lysdioder.