CIE (Commission Internationale de l’Éclairage) 1931 XYZ / xyY / Color Gamut
CIE XYZ는 빛의 색 자극을 세 개의 수치로 표현하는 체계입니다. xy 좌표는 그중 밝기의 크기를 분리해 색도를 표현합니다.
XYZ가 필요한 이유
색을 숫자로 비교하려면 관찰자와 측정 조건의 기준이 필요합니다. CIE 1931 체계는 표준 색일치 함수를 이용해 스펙트럼을 X, Y, Z의 삼자극치로 바꿉니다. X·Y·Z는 실제 디스플레이의 RGB 부품 세 개를 뜻하지 않습니다. Y는 휘도와 연결되도록 정의되어 있습니다.
xy는 크기 대신 비율입니다
x=X/(X+Y+Z), y=Y/(X+Y+Z)로 정규화하면 공통적인 크기 배율이 사라집니다. 따라서 XYZ를 모두 두 배로 해도 xy는 같습니다. z=1−x−y이므로 색도를 나타내는 독립 좌표는 두 개면 충분합니다. 여기에 Y를 따로 보관하면 xyY가 됩니다.
Gamut 삼각형을 읽는 방법
가색혼합 디스플레이의 RGB 원색 좌표를 연결하면 그 원색들의 혼합으로 표현 가능한 색도 영역을 볼 수 있습니다. 삼각형이 넓으면 더 넓은 색도를 포함할 수 있지만, 그것만으로 색 정확도가 보장되지는 않습니다. 또한 xy 도표의 거리나 면적이 지각 차이에 균일하게 대응하는 것은 아닙니다.
예시로 연결하기
X=20, Y=30, Z=50이면 합이 100이므로 x=0.2, y=0.3, z=0.5입니다. XYZ가 40,60,100으로 바뀌면 xy는 같고 Y만 두 배가 됩니다.
헷갈리지 않기
xy만으로 휘도를 알 수는 없습니다. X+Y+Z=0인 완전한 영 자극에서는 정규화 분모가 0이므로 xy를 이 식으로 정의할 수 없습니다.
한 문장으로 정리
XYZ는 삼자극치 / Y는 휘도와 연결 / xy는 정규화된 색도 / Gamut은 표현 가능한 영역.
이해했는지 확인하기
XYZ가 같은 비율로 커질 때 xy가 바뀌지 않는 이유는 무엇인가요?
설명 확인하기
분자와 분모에 같은 배율이 곱해져 정규화 비율이 유지되기 때문입니다.
기존 요약 다시 보기
색을 정량화하려면 Light + Object + Observer를 표준화해야 한다. Color Matching Experiment의 RGB 음수 자극치 문제를 피하기 위해 가상 원색 X,Y,Z를 정의.
y = Y/(X+Y+Z)
z = 1 − x − y
Color Gamut: CIE Chromaticity Diagram (색도도)에서 디스플레이 RGB 원색 세 점을 연결한 영역. 넓을수록 더 넓은 색 범위를 표현.