2019년 6월 24일 월요일

이색 뭐니?

투과율(스펙트럼)을 측정하여 숫자로 색을 표현하려면 어떻게 해야 할까?

색을 표시하는 방법에는 일반적으로 CIE L*a*b* / Y, x, y 라는 색 좌표가 있다.


Y x y (D65/10) : 60.1, 0.297, 0.350



위 그림과 같은 색 분포 모양을 대략 알고 있다면 x 축의 값 0.297와 y 축의 값 0.350에 해당하는 좌표 값만 듣고도 이 물체의 투과 / 반사색이 어떤 색인지 상상할 수 있다.

이렇듯 어떤 물체의 투과 / 반사 스펙트럼을 측정할 수 있다면 색을 숫자로 계산하여 서로 정확히 비교가 가능하게 된다.

위 Y x y 값은 실제 Green 유리(두께 12mm)를 측정한 값으로 투과색을 계산한 것이다.


L*a*b*(D65/10) : 81.9, -15.30, 3.31



색을 표시하는 또 다른 방법으로 L*a*b* 도 있다.

L*a*b*(D65/10) : 81.9, -15.30, 3.31 값은
위에서 측정한 동일한 Green 유리에 대하여 L*a*b* 값을 계산한 것이다.



이 값 또한 x축의 양의 방향이 +a* (red)
x 축의 음의 방향이 -a* (green)
y 축의 양의 방향이 +b* (yellow)
y 축의 음의 방향이 -b* (blue) 값으로 a*, b*  값이 결정되면 삼차원 공간상의 한 점인 L* a*, b* 값이 있는 위치에 해당되는 색으로 삼원색 (물체 : 빨,노,파, 빛: 빨,녹,파)이 혼합된 색상과 명도값에 해당되는 L* 값이 합성 되어 표시됨을 알 수 있다.

Y 와 L* 값은 0~100 범위 값으로 밝고 어두운 정도를 나타낸다.

위 표에서 보는 바와 같이 (D65/2) 또는 (D65/10)으로 표시되어 있는 것은 무엇을 의미 할까?
이것은 표준광원(D65) 및 시야(10도) 각을 의미한다.

L*a*b*(D65/10) : 81.9, -15.30, 3.31
L*a*b*(D65/2)   : 81.8, -16.43, 2.49 

먼저 표준광원부터 살펴 보면,

물체는 어떤 불빛 아래에서 놓여 있는가에 따라 색이 다르게 보일 것이므로 우리가 생활하는 공간인 태양광 아래에서 관측하는 것이 가장 좋은 방법일 것이다.

하지만 우리가 대기권이 존재하는 지구에 사는 한 태양 빛 마저도 항상 같지 않다.

지표면에 도달하는 빛의 세기는 흐린날 또는 맑은날 등 날씨에 대한 영향과  오전에서 오후로 시간이 흘러감에 따라 태양빛의 경로에 대하여 대기권의 두께가 달라지게 되는 고도의 영향, 경도 및 위도에 따른 지정학적 위치 등 수 많은 요인에 따라 실제 지표면에 도달하는 태양빛 에너지 분광분포는 다양할 수 밖에 없다.

따라서 동일한 기준으로 색도 값을 계산하려면 기준이 되는 표준광원을 정하여 계산할 수 밖에 없으므로 아래와 같은 다양한 표준광원이 생겨나게 되었으며, 이 외에도 용도에 따라 다양한 표준광원 또는 기준광원을 정의하여 사용하고 있다.




두 번째 요인으로 우리가 육안으로 보는 물체의 색은 동일한 색이라 할지라도 커다란 물체와 작은 물체가 다르게 보인다는 사실이다.

망막에 맺히는 상의 크기는 작은 물체와 큰 물체가 서로 다르며, 색을 인식할 수 있는 세포의 밀집도가 망막의 중심에서 멀어질 수록 낮아지게 되므로 동일한 페인트를 칠한 색을 볼지라도 벽면과 같이 커다란 물체의 색과  동전과 같이 작은 물체의 색은 다르게 보이게 된다.

따라서 이러한 요인으로 인하여 측정된 색은 Y, x, y 또는 L*a*b* 값에 표준광원과 시약각을 함께 표시하고 있다.

그러므로 2도 시야는 작은 물체를 10도 시야는 큰 물체를 기준으로 색을 표시하는 방법을 나타낸 것이다.

여기에서 한 가지 더 궁금한 사항은 Y x y 표색계에서 L*a*b* 표색계를 왜 추가로 제정하게 되었을까?

L*a*b* 표색계에는 a* b* 값에 따라 물체색의 삼원색인 빨노파와 빛의 삼원색인 빨녹파를 모두 표현할 수 있는 색좌표 값으로 그 이유는 아마도 L*a*b* 표색계에 비하여 x y 표색계가 빛의 삼원색의 혼합색과 물체색의 삼원색 혼합색을 표현하는 것이 더 명료하지 않기 때문이 아닐까 생각된다.

색좌표 Y,x,y 값과 L*a*b*을 계산하려면 "(CIE Y x y 계산 방법)"과"(CIE L*a*b* 계산방법)"을 참조하기 바란다.





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