Modello di colore RGB

RGB e displayModifica

Unapplicazione comune del modello di colore RGB è la visualizzazione dei colori su un tubo catodico (CRT), un display a cristalli liquidi (LCD), uno schermo al plasma o una luce organica che emette di display ode (OLED) come un televisore, il monitor di un computer o uno schermo di grandi dimensioni. Ogni pixel sullo schermo è costruito guidando tre sorgenti luminose RGB piccole e molto vicine ma comunque separate. A distanza di visione comune, le sorgenti separate sono indistinguibili, il che induce locchio a vedere un determinato colore solido. Tutti i pixel insieme disposti sulla superficie rettangolare dello schermo sono conformi allimmagine a colori.

Durante lelaborazione dellimmagine digitale ogni pixel può essere rappresentato nella memoria del computer o nellhardware dellinterfaccia (ad esempio, una scheda grafica) come valori binari per le componenti di colore rosso, verde e blu. Se gestiti correttamente, questi valori vengono convertiti in intensità o tensioni tramite correzione gamma per correggere la non linearità intrinseca di alcuni dispositivi, in modo tale che le intensità desiderate vengono riprodotte sul display.

Il Quattron rilasciato da Sharp utilizza il colore RGB e aggiunge il giallo come pixel secondario, presumibilmente consentendo un aumento del numero di colori disponibili.

Elettronica videoModifica

RGB è anche il termine che si riferisce a un tipo di segnale video componente utilizzato nel settore dellelettronica video. Consiste di tre segnali – rosso, verde e blu – trasportati su tre cavi / pin separati. I formati dei segnali RGB sono spesso basati su versioni modificate degli standard RS-170 e RS-343 per il video monocromatico. Questo tipo di segnale video è ampiamente utilizzato in Europa poiché è il segnale di migliore qualità che può essere trasportato sul connettore SCART standard. Questo segnale è noto come RGBS (esistono anche 4 cavi terminati BNC / RCA), ma è direttamente compatibile con RGBHV utilizzato per i monitor dei computer (solitamente trasportato su cavi a 15 pin terminati con connettori D-sub a 15 pin o 5 connettori BNC) , che trasporta segnali di sincronizzazione orizzontale e verticale separati.

Al di fuori dellEuropa, lRBG non è molto popolare come formato di segnale video; S-Video occupa questo posto nella maggior parte delle regioni non europee. Tuttavia, quasi tutti i monitor di computer in tutto il mondo utilizzano RGB.

Video framebufferEdit

Un framebuffer è un dispositivo digitale per computer che memorizza i dati nella cosiddetta memoria video (che comprende un array di Video RAM o chip simili). Questi dati vanno a tre convertitori digitale-analogico (DAC) (per monitor analogici), uno per colore primario o direttamente ai monitor digitali. Guidata dal software, la CPU (o altri chip specializzati) scrive i byte appropriati nella memoria video per definire limmagine. I sistemi moderni codificano i valori di colore dei pixel dedicando otto bit a ciascuno dei componenti R, G e B. Le informazioni RGB possono essere trasportate direttamente dai bit di pixel stessi o fornite da una tabella di ricerca del colore separata (CLUT) se vengono utilizzate modalità grafiche a colori indicizzate.

A CLUT è una RAM specializzata che memorizza R, Valori G e B che definiscono colori specifici. Ogni colore ha il suo indirizzo (indice): consideralo come un numero di riferimento descrittivo che fornisce quel colore specifico quando limmagine ne ha bisogno. Il contenuto di CLUT è molto simile a una tavolozza di colori. I dati dellimmagine che utilizzano il colore indicizzato specificano gli indirizzi allinterno del CLUT per fornire i valori R, G e B richiesti per ogni pixel specifico, un pixel alla volta. Naturalmente, prima di visualizzare, CLUT deve essere caricato con i valori R, G e B che definiscono la tavolozza dei colori richiesta per ogni immagine da renderizzare. Alcune applicazioni video memorizzano tali tavolozze in file PAL (il gioco Age of Empires, ad esempio, ne utilizza più di mezza dozzina) e possono combinare CLUT sullo schermo.

RGB24 e RGB32

Questo schema indiretto limita il numero di colori disponibili in unimmagine CLUT — tipicamente a 256 cubi (8 bit in tre canali di colore con valori da 0 a 255) — sebbene ogni colore nella tabella RGB24 CLUT abbia solo 8 bit che rappresentano 256 codici per ciascuno dei R, G e B primari, rendendo possibili 16.777.216 colori. Tuttavia, il vantaggio è che un file immagine a colori indicizzati può essere significativamente più piccolo di quanto sarebbe con solo 8 bit per pixel per ogni primario.

Larchiviazione moderna, tuttavia, è molto meno costosa, riducendo notevolmente la necessità di ridurre al minimo le dimensioni del file immagine. Utilizzando una combinazione appropriata di intensità di rosso, verde e blu, è possibile visualizzare molti colori. Gli adattatori display tipici attuali utilizzano fino a 24 bit di informazioni per ogni pixel: 8 bit per componente moltiplicato per tre componenti (vedere la sezione Rappresentazioni digitali di seguito (24 bit = 2563, ogni valore primario di 8 bit con valori da 0 a 255) Con questo sistema, sono consentite 16.777.216 (2563 o 224) combinazioni discrete di valori R, G e B, fornendo milioni di sfumature di tonalità, saturazione e luminosità diverse (sebbene non necessariamente distinguibili). Lombreggiatura aumentata è stata implementata in vari modi, alcuni formati come i file .png e .tga, tra gli altri, utilizzano un quarto canale di colore in scala di grigi come livello di mascheramento, spesso chiamato RGB32.

Per le immagini con una gamma modesta di luminosità dalla più scura alla più chiara, otto bit per colore primario fornisce immagini di buona qualità, ma le immagini estreme richiedono più bit per colore primario oltre alla tecnologia di visualizzazione avanzata. Per ulteriori informazioni, vedere imaging HDR (High Dynamic Range).

NonlinearityEdit

Nei classici dispositivi a tubo catodico (CRT), la luminosità di un dato punto sullo schermo fluorescente a causa dellimpatto degli elettroni accelerati non è proporzionale alle tensioni applicate al controllo del cannone elettronico griglie, ma ad una funzione espansiva di quella tensione. Lammontare di questa deviazione è noto come il suo valore gamma (γ {\ displaystyle \ gamma}), largomento per una funzione di legge di potenza, che descrive da vicino questo comportamento. Una risposta lineare è data da un valore gamma di 1,0, ma le non linearità CRT effettive hanno un valore gamma compreso tra 2,0 e 2,5.

Allo stesso modo, lintensità delloutput su dispositivi di visualizzazione TV e computer non è direttamente proporzionale a R, G e B hanno applicato segnali elettrici (o valori di dati di file che li guidano attraverso convertitori da digitale ad analogico). Su un tipico display CRT gamma 2.2 standard, un valore RGB di intensità di ingresso di (0,5, 0,5, 0,5) restituisce solo circa il 22% della luminosità completa (1,0, 1,0, 1,0), invece del 50%. Per ottenere la risposta corretta, viene utilizzata una correzione gamma nella codifica dei dati dellimmagine e possibilmente ulteriori correzioni come parte del processo di calibrazione del colore del dispositivo. La gamma influisce sulla TV in bianco e nero e sul colore. Nella TV a colori standard, i segnali di trasmissione sono corretti dalla gamma.

RGB e fotocamereEdit

Nella televisione a colori e nelle videocamere prodotte prima degli anni 90, la luce in entrata era separata da prismi e filtra nei tre colori primari RGB che alimentano ogni colore in un tubo della videocamera separato (o tubo di raccolta). Questi tubi sono un tipo di tubo a raggi catodici, da non confondere con quello dei display CRT.

Con larrivo della tecnologia dei dispositivi ad accoppiamento di carica (CCD) commercialmente praticabile negli anni 80, per primi, i tubi pickup sono stati sostituiti con questo tipo di sensore. Successivamente, è stata applicata unelettronica di integrazione su scala più elevata (principalmente da Sony), semplificando e persino rimuovendo le ottiche intermedie, riducendo così le dimensioni delle videocamere domestiche e portando infine allo sviluppo di videocamere complete. Le attuali webcam e telefoni cellulari con fotocamera sono le forme commerciali più miniaturizzate di tale tecnologia.

Le fotocamere digitali fotografiche che utilizzano un sensore di immagine CMOS o CCD spesso funzionano con alcune variazioni del modello RGB. In una disposizione di filtri Bayer, al verde viene assegnato il doppio dei rilevatori rispetto al rosso e al blu (rapporto 1: 2: 1) per ottenere una risoluzione della luminanza superiore a quella della crominanza. Il sensore ha una griglia di rilevatori rossi, verdi e blu disposti in modo che la prima riga sia RGRGRGRG, la successiva sia GBGBGBGB e tale sequenza venga ripetuta nelle righe successive. Per ogni canale, i pixel mancanti vengono ottenuti mediante interpolazione nel processo di demosaicizzazione per costruire limmagine completa. Inoltre, venivano applicati altri processi per mappare le misurazioni RGB della fotocamera in uno spazio colore RGB standard come sRGB.

RGB e scannerModifica

Nellinformatica, uno scanner di immagini è un dispositivo che scansiona otticamente le immagini (testo stampato, grafia o un oggetto) e le converte in unimmagine digitale che viene trasferita su un computer. Tra gli altri formati, esistono scanner piatti, a tamburo e per pellicola, e la maggior parte di essi supporta il colore RGB. Possono essere considerati i successori dei primi dispositivi di input per la fotografia, che erano in grado di inviare linee di scansione consecutive come segnali di modulazione di ampiezza analogica attraverso linee telefoniche standard a ricevitori appropriati; tali sistemi erano in uso nella stampa dagli anni 20 alla metà degli anni 90. Le fotografie a colori sono state inviate consecutivamente come tre immagini filtrate RGB separate.

Gli scanner attualmente disponibili utilizzano in genere un dispositivo ad accoppiamento di carica (CCD) o un sensore di immagine a contatto (CIS) come sensore di immagine, mentre i vecchi scanner a tamburo utilizzano un tubo fotomoltiplicatore come sensore di immagine. I primi scanner per pellicole a colori utilizzavano una lampada alogena e una ruota portafiltri a tre colori, quindi erano necessarie tre esposizioni per scansionare una singola immagine a colori. A causa di problemi di riscaldamento, il peggiore dei quali è la potenziale distruzione della pellicola digitalizzata, questa tecnologia è stata successivamente sostituita da sorgenti luminose non riscaldanti come i LED a colori.