Color Space이란?(Feat. Render Space, ViewTransform)

Color Space는 색공간, 디지털 이미지에서 색상의 표현 방식입니다.

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CG에서의 색의 톤 앤 매너, Color Space

ColorSpace, 색공간은 디지털 이미지에서 색상을 표현하는 방식을 의미합니다.
컬러 스페이스는 이미지의 색상과 명암을 숫자로 표현하는 데에 사용되며, 다양한 종류가 있습니다.
Graphic 작업시, 자주 등장하는, ColorSpace를 이해하며, Render Space, View Transform에 대해 알아봅시다.

 

ColorSpace의 이해

가장 먼저, 컬러 스페이스를 이해해야하는 이유를 알아볼까요?
올바른 컬러 스페이스를 사용하면 이미지의 색상을 정확하게 표현할 수 있으며, Color Correction(색상 보정)이나 이미지 편집 시에도 원하는 결과를 얻을 수 있습니다. 컬러 스페이스를 적절하게 활용함으로써 웹에서의 이미지 표현, 인쇄물 제작, 영상 편집 등에서 원하는 색상을 유지할 수 있겠습니다.

 

ColorSpace, 색공간

Color Space는 디지털 이미지에서 사용되는 색상 데이터를 표현하는 방식을 말합니다.
Graphic 작업을 컴퓨터로 한다면, Digital Image로 작업이 되는데, 그중에서 색상 표현하는 방식 중에서 가장 중요한 개념입니다.
ColorSpace는 색상과 명암 정보등을 컴퓨터가 좋아하는 숫자로 변환하여 표현합니다.
Digital Imaging에 사용되는 가장 일반적인 ColorSpace 중 하나는 RGB 색상 모델로, 빨강, 녹색 및 파랑의 3원색 조합을 기반으로 합니다. CMYK(인쇄에 사용) 및 Lab(장치 독립적인 색상 표현에 사용)과 같은 다른 ColorSpace도 널리 사용됩니다.

RGB, CMYK ColorSpace

각 색상은 위와 같은 숫자로 표현되며, ColorSpace는 이러한 숫자들을 어떻게 해석해야 하는지를 정의합니다.

다시말해, 이미지에 표시하거나 저장할 수 있는 색상 범위와 해당 색상이 숫자 값에 매핑되는 방식을 정의합니다.
Color Space마다 표시할 수 있는 색상 범위를 나타내는 색욕이 다릅니다.

색 공간은 정확한 색 재현과 이미지 편집에 필수적입니다. 적절한 색상 공간을 사용하면 다양한 장치에서 색상이 올바르게 표시되고 색상 표현의 일관성을 유지할 수 있습니다.

Render Space(Linear Space)

Linear공간이라고도 불리우는, 렌더링 공간(Rendering space)은 렌더링 시 계산되는 ColorSpace를 나타냅니다. 렌더링 할 때 적용되는 색상 처리를 의미하며, 보통 선형(Linear) 공간으로 작업합니다. 

CG에서의 렌더링이 뭘까? 그 과정은 어떻게 되는 걸까?

이 공간에서 RGB 값은 빛의 물리적 강도와 Linear로 관련됩니다.

많은 렌더링 엔진에서 다양한 Lighting 및 Shading 계산을 단순화하기 때문에 Linear 색 공간에서 계산이 수행됩니다. Linear ColorSpace를 사용하면 Light, Shadow 및 기타 시각 효과로 작업할 때 보다 정확하고 예측 가능한 결과를 얻을 수 있겠습니다.

 

ViewTranform

ViewTransform은 실제로 눈으로 볼 때 어떤 색상 공간으로 변환되는지를 나타냅니다. 대부분의 경우, 렌더링 결과물은 sRGB gamma로 변환되어 모니터에서 올바른 색상과 밝기를 보여줍니다.
눈으로 실제 볼때에 Color를 맞춰주어야겠습니다. View Transform 은 최종 렌더링된 이미지가 변환되거나 특정 출력 색상 공간에 매핑되는 방법을 정의합니다. Rendering PipeLine의 마지막 단계이고, 모니터나 프로젝터와 같은 디스플레이 장치에서 볼 때 이미지가 올바르게 표시되도록 합니다.

ViewTransform, Color Correct

View Transform은 다양한 보기 장치에서 일관되고 정확한 색상 표현을 달성하는 데 중요합니다.
최종 이미지가 의도한 대로 나타나도록 하고 디스플레이 장치의 특성을 고려하여 시각적으로 만족스러운 결과를 제공합니다.

 

추가적으로, 8bit 이미지는 색상 데이터를 제한적으로 표현하므로 대부분의 경우 더 넓은 범위를 표현할 수 있는 16비트 또는 32비트 이미지를 사용하는 것이 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 이를 고려하여 Rendering과 Color 처리를 진행하는 것이 좋습니다. 그렇기 때문에 아래 Nuke와 같은 합성 프로그램을 활용해야 높은 퀄리티의 결과를 얻을 수 있겠습니다.

합성 프로그램, Nuke란?

 

(아래 포스팅에서 Color Space의 종류와 어떤 Map들을 연결해야 하는지, 연결되는 Pixel Shader를 더욱 알아봅시다.)
포스팅 예정.

 

마무리

ColorSpace는 이미지에서 색상이 표현되는 방식을 정의하고 Render Space는 렌더링 계산 중에 사용되는 색상 공간이며 ViewTransform은 렌더링된 이미지를 특정 출력 색상 공간에 Mapping 하여 모니터 또는 기타 디스플레이 장치에 정확하게 표시합니다.
이러한 개념을 잘 이해하고 활용해야지, Digital Image나, CG 출력에서 중요한 역할을 하겠습니다. 정확한 ColorSpace의 활용은 일관되고 정확한 색상 표현을 달성하는 데 필수적입니다.

 
남만 알고 있는 쓰리디에 대한 정보를
속이 쓰리지 않게,
소기쓰리디