컬러 모델(Color Model) - RGB, CMYK, HSI, YCbCr, YIQ, Yuv

컬러 모델의 종류에는 RGB, CMYK, HSI, YCbCr 등이 있습니다. 여러 컬러 모델 중 RGB, CMYK, HSI, YCbCr, YIQ, Yuv에 대해 알아보고 비교해 보려고 합니다.

 

1. RGB

• 가산 체계 → 모든 값을 더하면 흰색이 됨
• 색의 표준으로 사용
• RGB에 똑값은 픽셀 값을 대입하면 GrayScale이 되고, R채널 값만 보고싶을 때에는(프레임 별 분포) 나머지 픽셀 값을 0으로 바꾸면 됨

Original, Red, Green, Blue 순서

 

2. CMYK

• 감산체계 → 값이 커질수록 검은색에 가까워짐
• 잉크젯 프린터에서 사용, 프린트 관련 산업에서의 표준

Original, C band, M band, Y band 순서

• RGB와 CMYK는 교환관계에 있음

(좌) RGB Color Model (우) CMYK Color Model

 

3. HSI(HSV)

• 색상(Hue), 채도(Saturation), 명도(Intensity)로 이루어져 있음
• 색상을 표현하기 매우 직관적(ex. 그래디언트 - 색상이 점진적으로 변하는 경우 표현이 쉬움)
• 미술 분야에서 사용

HSI의 예로는 무지개의 표현이 있다.
색의 점진적 표현을 하는 데 좋다. (RGB의 경우에는 원초적인 느낌이 더 많이 난다고 한다.)

Original, H band, S band, I band 순서

 

4. YCbCr

• 명도(Y), 푸른색(Cb), 붉은색(Cr)로 이루어져 있음
• 이미지와 비디오 압축기술에 사용
• 절대 색공간이 아닌 RGB 정보를 인코딩 하는 방식 중 하나

RGB는 특성상 중복되는 값이 많이 들어가기 때문에, 이러한 중복을 최소화하기 위해 변환 및 서브샘플링이 필요하다.
이때 사용하는 서브샘플링 방법 중 하나가 YCbCr이다.

Original, Y band, Cr band, Cb band 순서

 

5. YIQ, Yuv

• 명도(Y), IQ와 UV는 색상 성분
• 사람의 눈이 색상보다는 밝기에 민감하다는 사실에서 착안한 방식
• tv나 비디오에서 사용함(YCbCr과 비슷)
• YIQ와 Yuv는 방식은 비슷하지만 공식을 다르게 사용

YIQ: Original, Y band, I band, Q band 순서

Yuv: Original, Y band, u band, v band 순서

 

컬러 모델 간 변환 방법 - Python

• OpenCV의 cv2.cvtColor함수를 사용하면 됨