Pourquoi la gamme de couleurs d'un moniteur RVB est-elle en forme de triangle?

Par rapport à l Diagramme de chromaticité CIE , on dit généralement que les moniteurs RGB ne peuvent pas reproduire la totalité des couleurs de ce diagramme. Le mieux qu'ils puissent faire est de couvrir une région triangulaire à l'intérieur du "fer à cheval".

Sur le sujet je lis ceci:

"Un espace colorimétrique additif défini par trois couleurs primaires a une chromaticité gamme c'est un triangle de couleur, lorsque les quantités des primaires sont contraintes à être non négatives. "

Ma question est la suivante: pourquoi est-ce que le fait que le nombre de primaires soit non négatif conduit à un triangle? Le triangle est-il une projection d'une tranche inclinée dans un autre espace colorimétrique? (Je suis rouillé sur mes calculs, essayant juste de comprendre ce point).

C'est simplement à cause de la nature du diagramme XY. Oui, vous voyez seulement une tranche d’intensité de la couleur, et non, ce n’est pas le même triangle dans toutes les tranches.

Le diagramme montre les couleurs de l'arc-en-ciel sur la partie incurvée extérieure (les nombres sont des longueurs d'onde). Maintenant, l’intérieur n’est plus qu’une interpolation des couleurs sur le bord (c’est pourquoi il a la forme d’une voile), des mélanges de couleurs de bord pures. Par conséquent, si vous avez 3 couleurs proches de n’importe quel bord de l’arc-en-ciel et que vous les mélangez, vous obtenez un triangle car c’est une interpolation entre 2 points (ce n’est pas aussi simple, mais le diagramme tente de le rendre aussi simple que possible ).

Maintenant la fin magenta est un peu spéciale, voyez-vous, les temps n'existent pas dans la nature. C'est une interprétation purement humaine. C'est pourquoi c'est tout droit. En conséquence, tout élément primaire dans l’espace magenta change soudainement de direction, de sorte que CMJ est un carré ou un pentacle, même s’il comporte 3 éléments primaires.

Maintenant, comme l’arc-en-ciel à une seule longueur d’onde est la courbe en forme de voile, il n’ya rien en dehors de cela. Aucune couleur négative. Il y a quelque chose en dessous de la ligne magenta que nous ne voyons pas, donc ça ne peut pas se mélanger. Cela serait également inutile étant donné que chaque animal a une forme différente de la courbe (sans doute chaque être humain).

Résumé: la vision humaine a quatre composantes physiologiques, donnant lieu à trois composantes de couleur dans la théorie des couleurs de l'adversaire. Le diagramme de chromaticité CIE a été construit en réalisant que toutes les couleurs peuvent être créées en faisant varier l’intensité de deux sources monochromatiques appropriées. Atteindre une couleur par deux combinaisons différentes est le méramérisme, et les couleurs sont des métamères et sont indiscernables. Les écrans d’ordinateur ont trois composants monochromatiques interférant avec le rétroéclairage. La nature de l'intensité de réduction de masquage des composants à trois composants donne une gamme triangulaire strictement située dans le diagramme de chromaticité CIE, entourée d'un point blanc. Toutes les couleurs de la gamme sont accessibles par variation continue de l'intensité monochromatique. La gamme a des côtés droits par définition du diagramme de chromaticité CIE.

La vision humaine typique comprend quatre composants: un type de tige qui excelle à accumuler les effets de photons arrivant en séquence et trois types de cônes: court, moyen et long. Tous les quatre sont sensibles à la lumière sur une gamme de longueurs d'onde sous la forme générale d'une courbe en cloche. Cependant, la sensibilité de la longueur d'onde maximale diffère entre les quatre. Les cônes courts sont les plus sensibles aux longueurs d'onde violettes, les cônes moyens au vert, les cônes longs au jaune et les bâtonnets au bleu-vert. L'image suivante montre les profils de réponse relatifs pour chacun, avec des cônes de couleur. Le profil de la ligne noire est pour les tiges.

Une théorie de la vision humaine est le modèle trichromatique. Ce modèle de vision humaine, qui conduit au diagramme de chromaticité de la CIE, repose essentiellement sur le fait que les bâtonnets sont responsables du contrôle de l’intensité globale perçue, tandis que chaque cône est responsable de la variation de la position dans le diagramme de chromaticité. On peut déterminer la position en intégrant le profil de longueur d'onde d'entrée aux trois réponses en forme de courbe en cloche des cônes. Répétez l'intégrale pour les tiges et multipliez-la par chacune des intégrales du cône pour obtenir un vecteur à trois composantes. Le résultat est une position dans la gamme globale de la vision humaine. Notez que le diagramme de chromaticité est bidimensionnel, alors que le vecteur est tridimensionnel. Le diagramme de chromaticité est une coupe de l’ensemble de la vision humaine, qui a la forme d’un cône dans le modèle trichromatique. Lorsque l'intensité est très faible, les bâtonnets et les cônes ne reçoivent pas de photons. Par conséquent, toutes les couleurs ont tendance à perdre de la saturation et à devenir ce que nous appelons le noir, ce qui se traduit par de faibles valeurs de l'intégrale du bâtonnet.

Le diagramme de chromaticité CIE a été construit par expérience. Les participants ont été invités à faire correspondre une couleur affichée en ajustant les intensités de diverses sources de lumière. Les sources de lumière ajustables étaient composées d’une variété de profils quasi monochromatiques. Les lumières étaient contrôlées par des boutons dont les positions (et donc les intensités) pouvaient être enregistrées. Il se trouve que différents participants font correspondre les couleurs en utilisant différentes combinaisons. La même couleur produite par différentes combinaisons de lumière est appelée métamère. Le diagramme a été construit en réalisant que l'interpolation de la variation relative de différentes sources monochromatiques conduisait à certaines des mêmes couleurs. En d'autres termes, il y avait un chevauchement si différentes sources monochromatiques étaient utilisées. En résumé, si vous pouvez atteindre deux positions sur le diagramme de chromaticité, vous pouvez atteindre n'importe quelle position sur une ligne droite entre elles en faisant varier les intensités relatives de vos sources. Si vous avez trois sources non colinéaires, vous avez un triangle et pouvez atteindre chaque point du triangle par la même méthode d'intensités variables.

Changez de vitesse, considérez les propriétés des écrans d’ordinateur grand public. Ils ont une certaine forme de contrôle de la couleur, presque toujours avec les trois composants rouge, vert et bleu. Le contrôle implique généralement un masque qui peut être modifié en continu pour chaque composant à chaque pixel. Ils ont également une forme de rétro-éclairage qui, par conception, est aussi proche des points blancs standard que cela est commercialement réalisable (D50 ou D65, selon les besoins). L'intensité maximale n'est atteinte que lorsque les trois composants sont complètement engagés. Lorsque l'un des composants est désengagé, même partiellement, l'intensité globale diminue. Lorsqu'un seul composant est activé, une grande partie du rétroéclairage est bloquée, l'intensité est réduite et les extrêmes du diagramme de chromaticité ne peuvent pas être atteints. Ainsi, toute gamme d'affichage sera strictement dans les limites du diagramme de chromaticité. De plus, nous ne disposons que de trois composants monochromatiques, nous nous attendons donc à ce que la gamme de l'affichage soit un triangle, par définition du diagramme de chromaticité. De plus, chaque point de la gamme triangulaire est accessible en faisant varier les intensités. Enfin, comme le rétro-éclairage est un point blanc standard, nous nous attendons à ce que le blanc soit quelque part dans le triangle.

J'espère que cela répond à vos questions!