5. 색

인체의 색 수용

우리 망막에 세가지 색 수용기인 추상체가 존재한다.

• 정상적인 빛 수준에서 활성화 되어 삼각형 색각(trichromacy)를 보인다.

간상체

• 약한 빛에도 민감하나, 모든 빛에 과도하게 자극되어 색 지각에 미치는 영향을 무시할 수 있다.
• 따라서 색각을 이해하기 위해서 원뿔체만 고려한다

Trichromacy (삼각형 색각)

서로 다른 파장의 빛은 세가지 색 수용기에 따로 흡수된다.(S,M,L)

위에서 보는 것 처럼 540, 580에서 최대값인 M과 L은 상당히 겹치며, S는 450nm에서 최대 감도를 보인다.

• 파란색 영역의 빛을 흡수하는 것은 훨씬 덜 민감하므로, 검은 배경에 파란색 텍스트 같은 세부 정보를 표시하면 잘 안보이는 이유이기도 하다.

비색법(Colorimetry)

• 세가지 이상의 기본광을 혼합하면 모든 색을 표현할 수 있다.
• 이 공간이 형광체 색상에 의해 형성되면 모니터의 전체 색 영역이 된다.

원색(Primaries)

원색은 색 혼합의 관점에서 보면 임의적이다.(특별히 사용해야하는 색은 존재하지 않는다.)

• 즉, 우리가 아는 RGB로만 만들어야 하는 것은 아니다.
• 단지 한 원색에서 다른 원색으로 바꿀수 있느냐가 중요하다.

국제 조명 위원회(CIE)

표준 관찰자는 해당 위원회에서 만드는 색 표준 체계를 사용하여 결정된다.

• CIE tristimulus시스템이 표준으로 유색광 측정에 사용된다.
• CIE XYZ가 지각적으로는 균일하지 않았기에
• CIELAB 와 CIELUV에 대한 색공간을 만들어냈음.
• CIELUV가 큰 색상 차이를 표현하는데 더 적합하다,
• openCV라는 라이브러리를 사용할 경우 어떤 색공간이든 행렬곱을 이용하여 변환시킬 수 있다.

색공간에서의 색차이

인간이 인지할 수 있는 색공간이며

파란색은 등색선으로 색맹환자가 구분하기 어려워하는 색공간이다.

색 인지

1. 채도가 높은 색상이 더 쉽게 구분된다.
2. 작은 색상 패치 영역보다 큰 색상 패치 영역에서 더 쉽게 색상을 구분할 수 있다.

Opponent Process Theory(반대 과정 이론)

색상에 여섯가지 기본색(흑백, 적녹, 황청)의 반대되는 축으로 배열되어있다는 이론 제시(에발트 헤링)

추상체에서 입력된 신호는 수용체 바로 뒤에서 세 개의 개별 채널로 처리된다.

• 흑백(휘도채널): 모든 추상체 입력을 기초
• 적녹: 장파장 중파장 추상체 신호의 차이를 기초로 함
• 황청: 단파장과 추상체의 차이와 다른 두 추상체의 합을 기초로 함

색의 세부정보 표시

적녹, 황청색상 채널은 흑백보다 더 적은 세부정보들을 표시가능하다.

깊이감

색상 채널만 다른 그림싸에서 입체적인 깊이를 보는 것은 불가능하거나 매우 어려움

• 입체 깊이 인식은 휘도채널의 정보에 기초함

오른쪽 사진이 깊이감 인식이 더 어렵다

• 오른쪽 사진이 전반적으로 밝아지고, 어두운 부분이 희석되어 음영이 옅어짐
• 따라서 동상의 경계가 뿌옇게 되어 휘도차이가 약해짐
• 휘도 채널의 정보가 약화되며 입체감과 배경의 깊이 차가 덜 인식된다.

휘도대비

우리눈은 음영으로 표면의 형태를 잘 인지한다.

형태의 지각은 휘도채널을 통해 처리하므로 휘도 대비로 형태를 잘 인식하도록 만든다.

색

빛 조각의 XYZ자극은 물리적으로 색상을 정의하지만 어떻게 보일지는 모른다.

• 공간, 시간적 요인에 따라 동일한 색상이 다르게 보일 수 있다.

위 사진을 보면 배경 색에 따라 색이 다르게 보인다.

채도

색이 얼마나 순수하거나 생생하게 느껴지는지를 나타낸 크기

• 높을수록 순수하고, 낮을수록 흑백에 가까움

색상의 의미

기호를 색상으로 사용할때는 색상의 의미를 고려해야함

• 빨간색: 뜨거움, 분노, 위험, 손실
• 파란색: 차가움, 물, 우울함, 고요함
• 녹색: 안전, 이익, 풀

색맹 인구도 존재하므로 색맹인 사람도 구분할 수 있는 색을 사용하는 것이 바람직

글의 표현

글꼴을 검은색에서 컬러로 변경할 경우 명도대비를 유지해야함(명도대비가 없으면 잘 안보임)

배경을 흰색에서 컬러로 변경할 경우 위와 같이 채도가 낮고 밝은 색상을 사용해야함

• 색채 채널의 공간 해상도가 낮기 때문에 작은 심볼은 높은 채도를 가져야한다.
• 대비 채널의 색채 대비를 통해 확실하게 식별 가능한 심볼은 몇개 뿐이다.
• 따라서 넓은 영역은 일반적으로 채도가 낮아야한다.