RGB en displays Bewerken
Opengewerkte weergave van een kleur CRT: 1. Elektronenkanonnen 2. Elektronenstralen 3. Focusspoelen 4. Afbuigspoelen 5. Anodeaansluiting 6. Masker voor het scheiden van bundels voor rode, groene en blauwe delen van weergegeven beeld 7. Fosforlaag met rood, groen en blauw zones 8. Close-up van de met fosfor beklede binnenkant van het scherm
Kleurenwiel met RGB-pixels van de kleuren
RGB-fosfor dots in een CRT-monitor
RGB-subpixels in een lcd-tv (aan de rechterkant: een oranje en een blauwe kleur; aan de linkerkant: een close-up)
Een veel voorkomende toepassing van het RGB-kleurmodel is de weergave van kleuren op een kathodestraalbuis (CRT), liquid-crystal display (LCD), plasmascherm of organisch lichtemitterend di ode (OLED) weergave zoals een televisie, een computermonitor of een groot scherm. Elke pixel op het scherm is gebouwd door drie kleine en zeer dichtbij gelegen maar nog steeds gescheiden RGB-lichtbronnen aan te sturen. Bij een normale kijkafstand zijn de afzonderlijke bronnen niet te onderscheiden, wat het oog misleidt om een bepaalde effen kleur te zien. Alle pixels bij elkaar gerangschikt in het rechthoekige schermoppervlak komen overeen met het kleurenbeeld.
Tijdens digitale beeldverwerking kan elke pixel worden weergegeven in het computergeheugen of interfacehardware (bijvoorbeeld een grafische kaart) als binaire waarden voor de rode, groene en blauwe kleurcomponenten. Als ze goed worden beheerd, worden deze waarden omgezet in intensiteiten of voltages via gammacorrectie om de inherente niet-lineariteit van sommige apparaten te corrigeren, zodat de bedoelde intensiteiten op het scherm worden weergegeven.
De Quattron die door Sharp is uitgebracht, gebruikt RGB-kleuren en voegt geel toe als een subpixel, wat een toename van het aantal beschikbare kleuren mogelijk maakt.
Video-elektronica Bewerken
RGB is ook de term die verwijst naar een type component videosignaal dat wordt gebruikt in de video-elektronica-industrie. Het bestaat uit drie signalen – rood, groen en blauw – die worden overgedragen via drie afzonderlijke kabels / pinnen. RGB-signaalformaten zijn vaak gebaseerd op aangepaste versies van de RS-170- en RS-343-standaarden voor zwart-witvideo. Dit type videosignaal wordt veel gebruikt in Europa, aangezien dit het beste kwaliteitssignaal is dat via de standaard SCART-connector kan worden overgedragen. Dit signaal staat bekend als RGBS (er bestaan ook 4 BNC / RCA-afgesloten kabels), maar het is direct compatibel met RGBHV dat wordt gebruikt voor computermonitors (meestal gedragen door 15-pins kabels met eindstandige 15-pins D-sub- of 5 BNC-connectoren) , dat afzonderlijke horizontale en verticale synchronisatiesignalen draagt.
Buiten Europa is RGB niet erg populair als videosignaalformaat; S-Video neemt die plek in de meeste niet-Europese regios in. Bijna alle computermonitors over de hele wereld gebruiken echter RGB.
VideoframebufferEdit
Een framebuffer is een digitaal apparaat voor computers dat gegevens opslaat in het zogenaamde videogeheugen (bestaande uit een array van video-RAM of soortgelijke chips). Deze gegevens gaan ofwel naar drie digitaal-naar-analoog converters (DACs) (voor analoge monitoren), één per primaire kleur of rechtstreeks naar digitale monitoren. Gedreven door software, schrijft de CPU (of andere gespecialiseerde chips) de juiste bytes naar het videogeheugen om het beeld te definiëren. Moderne systemen coderen pixelkleurwaarden door acht bits te besteden aan elk van de R-, G- en B-componenten. RGB-informatie kan ofwel rechtstreeks door de pixelbits zelf worden gedragen of door een aparte kleuropzoektabel (CLUT) worden geleverd als geïndexeerde grafische kleurenmodi worden gebruikt.
Een CLUT is een gespecialiseerd RAM-geheugen dat R, G- en B-waarden die specifieke kleuren definiëren. Elke kleur heeft zijn eigen adres (index). Beschouw het als een beschrijvend referentienummer dat die specifieke kleur geeft wanneer de afbeelding die nodig heeft. De inhoud van de CLUT lijkt veel op een kleurenpalet. Afbeeldingsgegevens die geïndexeerde kleur gebruiken, specificeren adressen binnen de CLUT om de vereiste R-, G- en B-waarden voor elke specifieke pixel te leveren, één pixel tegelijk. Uiteraard moet de CLUT, voordat deze wordt weergegeven, worden geladen met R-, G- en B-waarden die het kleurenpalet definiëren dat vereist is voor elke afbeelding die moet worden weergegeven. Sommige videotoepassingen slaan dergelijke paletten op in PAL-bestanden (Age of Empires-game gebruikt bijvoorbeeld meer dan een half dozijn) en kunnen CLUTs op het scherm combineren.
RGB24 en RGB32
Dit indirecte schema beperkt het aantal beschikbare kleuren in een afbeelding CLUT – meestal 256 kubussen (8 bits in drie kleurkanalen met waarden van 0-255) – hoewel elke kleur in de RGB24 CLUT-tabel slechts 8 bits heeft die 256 codes vertegenwoordigen voor elk van de R, G en B primaire kleuren, waardoor 16.777.216 kleuren mogelijk zijn. Het voordeel is echter dat een geïndexeerd kleurenbeeldbestand aanzienlijk kleiner kan zijn dan het zou zijn met slechts 8 bits per pixel voor elke primaire afbeelding.
Moderne opslag is echter veel minder duur, waardoor de noodzaak om de bestandsgrootte van afbeeldingen te minimaliseren aanzienlijk wordt verminderd. Door een geschikte combinatie van rode, groene en blauwe intensiteiten te gebruiken, kunnen veel kleuren worden weergegeven. Huidige typische beeldschermadapters gebruiken maximaal 24 bits aan informatie voor elke pixel: 8 bits per component vermenigvuldigd met drie componenten (zie de sectie Digitale representaties hieronder (24 bits = 2563, elke primaire waarde van 8 bits met waarden van 0-255) . Met dit systeem zijn 16.777.216 (2563 of 224) discrete combinaties van R-, G- en B-waarden toegestaan, die miljoenen verschillende (maar niet noodzakelijkerwijs te onderscheiden) tint-, verzadigings- en lichtheidskleuren opleveren. Verhoogde schaduwwerking is op verschillende manieren geïmplementeerd, sommige formaten zoals .png- en .tga-bestanden die onder andere een vierde grijswaardenkleurkanaal als maskeerlaag gebruiken, vaak RGB32 genoemd.
Voor afbeeldingen met een bescheiden helderheidsbereik van de donkerste tot de lichtste, acht bits per primaire kleur levert afbeeldingen van goede kwaliteit op, maar extreme afbeeldingen vereisen meer bits per primaire kleur en de geavanceerde weergavetechnologie. Zie High Dynamic Range (HDR) -beelden voor meer informatie.
NonlinearityEdit
In klassieke kathodestraalbuis (CRT) -apparaten is de helderheid van een bepaald punt boven het fluorescerende scherm vanwege de impact van versnelde elektronen niet evenredig met de spanningen die worden toegepast op de elektronenkanonregeling netten, maar voor een expansieve functie van die spanning. De hoeveelheid van deze afwijking staat bekend als de gammawaarde (γ {\ displaystyle \ gamma}), het argument voor een machtswetfunctie, die dit gedrag nauwkeurig beschrijft. Een lineaire respons wordt gegeven door een gammawaarde van 1,0, maar feitelijke CRT-niet-lineariteiten hebben een gammawaarde tussen 2,0 en 2,5.
Evenzo is de intensiteit van de uitvoer op tv- en computerbeeldschermen niet recht evenredig met de R, G en B toegepaste elektrische signalen (of bestandsgegevenswaarden die ze door digitaal-naar-analoog converters sturen). Op een typisch standaard 2.2-gamma CRT-scherm geeft een RGB-waarde van de invoerintensiteit van (0,5, 0,5, 0,5) slechts ongeveer 22% van de volledige helderheid (1,0, 1,0, 1,0), in plaats van 50%. Om de juiste respons te verkrijgen, wordt een gammacorrectie gebruikt bij het coderen van de beeldgegevens, en mogelijk verdere correcties als onderdeel van het kleurkalibratieproces van het apparaat. Gamma heeft zowel invloed op zwart-wittelevisie als op kleur. Bij standaardkleuren-tv worden omroepsignalen gammacorrectie uitgevoerd.
RGB en cameras Bewerken
De Bayer-filteropstelling van kleurenfilters op de pixelreeks van een digitale beeldsensor
In kleurentelevisie- en videocameras die vóór de jaren negentig werden vervaardigd, werd het invallende licht gescheiden door prismas en filters in de drie RGB primaire kleuren die elke kleur in een aparte videocamerabuis (of opneembuis) voeren. Deze buizen zijn een soort kathodestraalbuis, niet te verwarren met die van CRT-beeldschermen.
Met de komst van commercieel levensvatbare charge-coupled device (CCD) -technologie in de jaren tachtig, eerst de opneembuizen werden vervangen door dit soort sensor. Later werd integratie-elektronica op hogere schaal toegepast (voornamelijk door Sony), waardoor de tussenliggende optiek werd vereenvoudigd en zelfs verwijderd, waardoor de grootte van videocameras voor thuisgebruik werd verkleind en uiteindelijk werd geleid tot de ontwikkeling van volledige camcorders. Huidige webcams en mobiele telefoons met cameras zijn de meest geminiaturiseerde commerciële vormen van dergelijke technologie.
Fotografische digitale cameras die een CMOS- of CCD-beeldsensor gebruiken, werken vaak met enige variatie op het RGB-model. In een Bayer-filteropstelling krijgt groen twee keer zoveel detectoren als rood en blauw (verhouding 1: 2: 1) om een hogere luminantieresolutie te bereiken dan chrominantieresolutie. De sensor heeft een raster van rode, groene en blauwe detectoren die zo zijn gerangschikt dat de eerste rij RGRGRGRG is, de volgende is GBGBGBGB, en die reeks wordt herhaald in volgende rijen. Voor elk kanaal worden ontbrekende pixels verkregen door interpolatie in het demosaicing-proces om het volledige beeld op te bouwen. Ook werden vroeger andere processen toegepast om de RGB-metingen van de camera in een standaard RGB-kleurruimte als sRGB in kaart te brengen.
RGB en scanners Bewerken
Bij computers is een beeldscanner een apparaat dat afbeeldingen optisch scant (gedrukte tekst, handgeschreven tekst of een object) en deze omzet in een digitale afbeelding die naar een computer wordt overgebracht. Naast andere formaten bestaan er flat-, drum- en filmscanners, en de meeste ondersteunen RGB-kleuren. Ze kunnen worden beschouwd als de opvolgers van vroege invoerapparaten voor telefonie, die in staat waren om opeenvolgende scanlijnen als analoge amplitudemodulatiesignalen door standaard telefoonlijnen naar de juiste ontvangers te sturen; dergelijke systemen waren in de pers in gebruik sinds de jaren twintig tot midden jaren negentig. Kleurentelefotos werden achtereenvolgens als drie afzonderlijke RGB-gefilterde afbeeldingen verzonden.
Momenteel verkrijgbare scanners gebruiken doorgaans een ladingsgekoppeld apparaat (CCD) of een contactbeeldsensor (CIS) als beeldsensor, terwijl oudere drumscanners een fotomultiplicator gebruiken als beeldsensor. Vroege kleurenfilmscanners gebruikten een halogeenlamp en een driekleurenfilterwiel, dus er waren drie belichtingen nodig om een enkele kleurenafbeelding te scannen. Vanwege verwarmingsproblemen, waarvan de ergste de mogelijke vernietiging van de gescande film was, werd deze technologie later vervangen door niet-verwarmende lichtbronnen zoals kleuren-LEDs.