نموذج ألوان RGB هو نموذج ألوان مضافة يتم فيه إضافة الضوء الأحمر والأخضر والأزرق معًا بطرق مختلفة لإعادة إنتاج مجموعة كبيرة من الألوان. يأتي اسم النموذج من الأحرف الأولى من الألوان الأساسية الثلاثة المضافة ، الأحمر والأخضر والأزرق.

الغرض الرئيسي من نموذج الألوان RGB هو استشعار ، تمثيل وعرض الصور في الأنظمة الإلكترونية ، مثل أجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر ، على الرغم من أنه تم استخدامه أيضًا في التصوير التقليدي. قبل العصر الإلكتروني ، كان نموذج ألوان RGB يحتوي على نظرية صلبة خلفه ، تستند إلى إدراك الإنسان للألوان.

RGB هو نموذج لون معتمد على جهاز: تقوم أجهزة مختلفة باكتشاف قيمة RGB أو إعادة إنتاجها بشكل مختلف ، نظرًا لأن عناصر اللون (مثل الفوسفور أو الأصباغ) واستجابتها لمستويات R و G و B الفردية تختلف من مصنع إلى مصنع ، أو حتى في نفس الجهاز مع مرور الوقت. وبالتالي ، لا تحدد قيمة RGB اللون نفسه عبر الأجهزة بدون نوع من إدارة الألوان.

أجهزة إدخال RGB النموذجية هي تلفزيون ملون وكاميرات فيديو ، وماسحات ضوئية للصور ، وكاميرات رقمية. أجهزة الإخراج RGB النموذجية هي أجهزة التلفزيون من تقنيات مختلفة (CRT ، LCD ، البلازما ، OLED ، النقاط الكمومية ، إلخ) ، شاشات الكمبيوتر والهاتف المحمول ، أجهزة عرض الفيديو ، شاشات LED متعددة الألوان والشاشات الكبيرة مثل JumboTron. من ناحية أخرى ، لا تعد الطابعات الملونة أجهزة RGB ، ولكنها أجهزة ألوان مطروحة (نموذج ألوان CMYK عادة).

تتناول هذه المقالة المفاهيم الشائعة لجميع مسافات الألوان المختلفة التي تستخدم نموذج ألوان RGB ، والتي يتم استخدامها في تطبيق واحد أو آخر في تقنية إنتاج الصور الملونة.

الاضافات الالوان
لتكوين لون مع RGB ، يجب تركيب ثلاثة أشعة ضوئية (واحدة حمراء ، واحدة خضراء ، وأخرى زرقاء) (على سبيل المثال عن طريق الانبعاث من شاشة سوداء أو عن طريق الانعكاس من شاشة بيضاء). يسمى كل من الحزم الثلاثة مكونًا من هذا اللون ، ويمكن أن يكون لكل واحد منها شدة تعسفية ، من التشغيل الكامل إلى التشغيل الكامل ، في الخليط.

يعتبر نموذج ألوان RGB مضافًا بمعنى أنه يتم إضافة الحزم الضوئية الثلاثة معًا ، ويضيف أطياف الضوء الخاصة بها ، طول الموجة لطول الموجة ، لجعل طيف اللون النهائي. وهذا في الأساس معاكس لطراز الألوان الطرحي الذي ينطبق على الدهانات والأحبار والأصباغ والمواد الأخرى التي يعتمد لونها على عكس الضوء الذي نراه تحته. بسبب الخصائص ، هذه الألوان الثلاثة تخلق اللون الأبيض ، وهذا في تناقض صارخ مع الألوان المادية ، مثل الأصباغ التي تخلق اللون الأسود عند خلطها.

تعطي كثافة صفر لكل مكون أحلك لون (لا يوجد ضوء ، يعتبر أسود) ، وكثافة كاملة لكل منهما تعطي اللون الأبيض ؛ تعتمد جودة هذا اللون الأبيض على طبيعة مصادر الضوء الأولية ، ولكن إذا كانت متوازنة بشكل صحيح ، فإن النتيجة هي أبيض محايد يطابق النقطة البيضاء للنظام. عندما تكون الكثافات لكل المكونات هي نفسها ، فإن النتيجة هي ظل رمادي أو أغمق أو أخف اعتمادًا على الكثافة. عندما تكون الكثافات مختلفة ، تكون النتيجة لونًا ملونًا ، مشبعًا إلى حد ما اعتمادًا على الفرق بين الأقوى والأضعف من شدة الألوان الأساسية المستخدمة.

عندما يكون أحد المكونات أقوى شدة ، يكون اللون لونًا بالقرب من هذا اللون الأساسي (ضارب إلى الحمرة أو أخضر أو ​​مزرق) ، وعندما يكون لمكونين لهما نفس الكثافة القوية ، يكون اللون لونًا ثانويًا (ظل من سماوي ، أرجواني أو أصفر). يتشكل لون ثانوي بمجموع لونين أساسيين متساويين في الكثافة: سماوي أخضر + أزرق ، أرجواني أحمر + أزرق ، وأصفر أحمر + أخضر. كل لون ثانوي هو مكمل لوني أساسي واحد. عندما يتم إضافة اللون الأساسي واللون الثانوي التكميلي معًا ، تكون النتيجة بيضاء: يكمل السماوي الأحمر والأرجواني باللون الأخضر ويكمل اللون الأصفر.

لا يحدد نموذج ألوان RGB نفسه ما هو المقصود باللون الأحمر والأخضر والأزرق اللوني ، وبالتالي فإن نتائج خلطها غير محددة تمامًا ، ولكن بالنسبة للألوان الأساسية. عندما يتم تحديد اللونية الدقيقة للعمليات التمهيدية الحمراء والخضراء والزرقاء ، يصبح نموذج اللون مساحة لون مطلقة ، مثل sRGB أو Adobe RGB ؛ انظر فضاءات ألوان RGB لمزيد من التفاصيل.

المبادئ المادية لاختيار الأحمر والأخضر والأزرق

يرتبط اختيار الألوان الأساسية بفيزيولوجيا العين البشرية ؛ إن الانتخابات التمهيدية الجيدة هي المحفزات التي تزيد من الفرق بين استجابات الخلايا المخروطية لشبكية العين البشرية إلى ضوء أطوال موجية مختلفة ، مما يجعل مثلثًا كبيرًا من الألوان.

تستجيب الأنواع الثلاثة العادية لخلايا مستقبلة للضوء حساسة للضوء في العين البشرية (خلايا مخروطية) إلى الصفراء (الطول الموجي الطويل أو L) والأخضر (المتوسط ​​أو المتوسط) والبنفسجي (قصير أو S) ضوء (طول موجات الذروة قرب 570 نانومتر ، 540 نانومتر و 440 نانومتر ، على التوالي). ويسمح الاختلاف في الإشارات المتلقاة من الأنواع الثلاثة للدماغ بتمييز نطاق واسع من ألوان مختلفة ، في حين يكون أكثر حساسية (بشكل عام) للضوء الأخضر المصفر والاختلافات بين درجات اللون في المنطقة الخضراء إلى البرتقالية.

على سبيل المثال ، افترض أن الضوء في المدى البرتقالي لأطوال الموجة (حوالي 577 نانومتر إلى 597 نانومتر) يدخل العين ويضرب الشبكية. يؤدي ضوء هذه الأطوال الموجية إلى تنشيط كل من الأقماع ذات الطول الموجي المتوسط ​​والطويل لشبكية العين ، ولكن ليس بالتساوي – فستستجيب الخلايا ذات الطول الموجي الطويل أكثر. يمكن للدماغ أن يكتشف الفرق في الاستجابة ، وهذا الاختلاف هو أساس تصورنا للون البرتقالي. وهكذا ، فإن المظهر البرتقالي للكائن ينتج عن الضوء من الجسم الذي يدخل أعيننا وينشط المخاريط المختلفة في وقت واحد ولكن بدرجات مختلفة.

استخدام الألوان الأساسية الثلاثة ليس كافيًا لإعادة إنتاج كل الألوان ؛ يمكن إعادة إنتاج الألوان فقط داخل مثلث اللون المحدد بواسطة اللونية في الانتخابات الأولية عن طريق الخلط الإضافي للكميات غير السالبة من تلك الألوان من الضوء.

تاريخ نظرية نموذج اللون RGB والاستخدام
يعتمد نموذج ألوان RGB على نظرية يونغ-هيلمهولتز على الرؤية الملونة ثلاثية الألوان ، التي طورها توماس يونغ وهيرمان هيلمهولتز في أوائل ومنتصف القرن التاسع عشر ، وعلى مثلث جيمس كلارك ماكسويل الذي وضع تلك النظرية (حوالي عام 1860).

التصوير
تم إجراء أول تجارب مع RGB في تصوير الألوان المبكرة في عام 1861 من قبل ماكسويل نفسه ، وشارك في عملية الجمع بين ثلاث عمليات منفصلة لفلترة اللون. لإعادة إنتاج الصورة الملونة ، كانت هناك ثلاثة إسقاطات متطابقة على شاشة في غرفة مظلمة كانت ضرورية.

كما تم استخدام نموذج RGB الإضافي ومتغيراته مثل البرتقالي والأخضر والبنفسجي في لوحات ألوان Autochrome Lumière وتقنيات لوحة الشاشة الأخرى مثل شاشة Joly الملونة وعملية Paget في أوائل القرن العشرين. تم استخدام التصوير الفوتوغرافي الملون من خلال أخذ ثلاث لوحات منفصلة من قبل الرواد الآخرين ، مثل Sergey Prokudin-Gorsky الروسي في الفترة من 1909 حتى 1915. استمرت هذه الأساليب حتى حوالي عام 1960 باستخدام عملية Autotype ثلاثية الألوان باهظة الثمن ومعقدة للغاية.
عند توظيفها ، كان استنساخ المطبوعات من الصور ثلاثية الصباغ يتم بواسطة الأصباغ أو الصبغات باستخدام نموذج CMY التكميلي ، وذلك ببساطة باستخدام الألواح السلبية للأغلفة التي تمت تصفيتها: الأحمر العكسي يعطي لوحة السماوي وهكذا.

التلفاز
قبل تطوير التلفزيون الإلكتروني العملي ، كانت هناك براءات اختراع على أنظمة الألوان الممسوحة ميكانيكيا في وقت مبكر من عام 1889 في روسيا. أظهر رائد التلفزيون الملون جون لوجي بيرد أول إرسال للون RGB في العالم في عام 1928 ، وكذلك أول بث ألوان في العالم في عام 1938 ، في لندن. في تجاربه ، تم المسح الضوئي والعرض ميكانيكيا عن طريق تدوير عجلات ملونة.

بدأ نظام البث في كولومبيا (CBS) نظام ألوان تجريبي متسلسل لـ RGB في عام 1940. تم مسح الصور ضوئيًا كهربائياً ، ولكن النظام لا يزال يستخدم جزءًا متحركًا: العجلة اللونية RGB الشفافة التي تدور فوق 1200 دورة في الدقيقة بالتزامن مع المسح الرأسي. كانت الكاميرا وأنبوب أشعة الكاثود (CRT) كلاهما أحادي اللون. تم توفير اللون بواسطة عجلات ملونة في الكاميرا وجهاز الاستقبال. وفي الآونة الأخيرة ، تم استخدام عجلات ملونة في أجهزة استقبال التلفزيون الإسقاط متسلسلة الميدان على أساس جهاز تصوير ضوئي أحادي اللون من تكساس إنسترومنتس.

كان Werner Flechsig في ألمانيا في عام 1938 براءة اختراع تقنية قناع الظل RGB الحديث لشاشات CRT الملونة.

حواسيب شخصية
لم تستخدم أجهزة الكمبيوتر الشخصية المبكرة في أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات ، مثل أجهزة Apple و Atari و Commodore ، RGB كطريقة رئيسية لإدارة الألوان ، بل إلى فيديو مركب. قدمت IBM نظامًا من 16 لونًا (أربعة بتات – بتة واحدة لكل أحمر ، أخضر ، أزرق ، وكثافة) مع Color Graphics Adapter (CGA) لأول حاسب IBM PC (1981) ، تم تحسينه لاحقًا باستخدام محوِّل الرسومات المحسن (EGA) ) في عام 1984. أول مصنع لبطاقة الرسومات truecolor لأجهزة الكمبيوتر (TARGA) كان Truevision في عام 1987 ، ولكن لم يكن حتى وصول مصفوفة الفيديو رسومات (VGA) في عام 1987 أن RGB أصبحت شعبية ، ويرجع ذلك أساسا إلى التناظرية إشارات في الاتصال بين المحول والشاشة التي سمحت مجموعة واسعة جدا من الألوان RGB. في الواقع ، كان عليها أن تنتظر بضع سنوات أخرى لأن بطاقات VGA الأصلية كانت تحركها اللوحة تمامًا مثل EGA ، على الرغم من أنها تتمتع بحرية أكبر من VGA ، ولكن لأن موصلات VGA كانت تماثلية ، ومتغيرات لاحقة من VGA (صنعها العديد من الشركات المصنعة تحت اسم سوبر VGA) وأضاف في نهاية المطاف truecolor. في عام 1992 ، أعلنت المجلات بشكل كبير عن أجهزة Truecolor Super VGA.

أجهزة RGB

RGB ويعرض
تقديم كوتاواي من لون CRT: 1. البنادق الإلكترونية 2. الحزم الإلكترونية 3. ملفات التركيز 4. ملفات الانحراف 5. اتصال الأنود 6. قناع لفصل الحزم للجزء الأحمر والأخضر والأزرق من الصورة المعروضة 7. طبقة الفوسفور مع الأحمر والمناطق الخضراء والزرقاء 8. لقطة مقربة من الجانب الداخلي المطلي بالفسفور للشاشة

أحد التطبيقات الشائعة لنموذج ألوان RGB هو عرض الألوان على أنبوب أشعة الكاثود (CRT) ، أو شاشة عرض الكريستال السائل (LCD) ، أو شاشة البلازما ، أو عرض الصمام الثنائي العضوي (OLED) مثل التليفزيون ، شاشة الكمبيوتر ، أو شاشة واسعة النطاق. يتم إنشاء كل بكسل على الشاشة من خلال قيادة ثلاثة مصادر ضوئية صغيرة وقريبة جدًا ولكن لا تزال منفصلة. في مسافة المشاهدة الشائعة ، لا يمكن تمييز المصادر المنفصلة ، التي تخدع العين لرؤية لون صلب معين. جميع البكسلات معًا مرتبة في سطح الشاشة المستطيلة تتطابق مع الصورة الملونة.

أثناء معالجة الصور الرقمية ، يمكن تمثيل كل بكسل في ذاكرة الكمبيوتر أو جهاز الواجهة (على سبيل المثال ، بطاقة رسومات) كقيم ثنائية لمكونات اللون الأحمر والأخضر والأزرق. عند إدارة هذه القيم بشكل صحيح ، يتم تحويل هذه القيم إلى شدة أو جهد من خلال تصحيح غاما لتصحيح عدم الخطية الكامنة في بعض الأجهزة ، بحيث يتم نسخ الكثافة المقصودة على الشاشة.

يستخدم Quattron الذي تم إصداره بواسطة Sharp لون RGB ويضيف اللون الأصفر على أنه بكسل فرعي ، مما يسمح بزيادة في عدد الألوان المتاحة.

الالكترونيات الفيديو
RGB هو المصطلح الذي يشير أيضًا إلى نوع من إشارة الفيديو المكونة المستخدمة في صناعة الفيديو الإلكتروني. ويتكون من ثلاثة إشارات – حمراء وخضراء وزرقاء – تحمل على ثلاثة كابلات / دبابيس منفصلة. غالبًا ما تستند تنسيقات إشارات RGB إلى إصدارات معدلة من معايير RS-170 و RS-343 للفيديو أحادي اللون. يستخدم هذا النوع من إشارات الفيديو على نطاق واسع في أوروبا نظرًا لأنه أفضل إشارة جودة يمكن حملها على موصل SCART القياسي. تعرف هذه الإشارة باسم RGBS (4 كبلات BNC / RCA المنتهية موجودة أيضًا) ، ولكنها متوافقة بشكل مباشر مع RGBHV المستخدم في شاشات الكمبيوتر (عادة ما يتم حملها على كبلات 15-pin إنهاء مع 15-pin D-sub أو 5 BNC connectors) ، والذي يحمل إشارات متزامنة منفصلة أفقية ورأسية.

خارج أوروبا ، لا يحظى RGB بشعبية كبيرة كتنسيق إشارة فيديو. تأخذ S-Video هذا الموقع في معظم المناطق غير الأوروبية. ومع ذلك ، تستخدم جميع شاشات الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم RGB.

فيديو framebuffer
يعد framebuffer جهازًا رقميًا لأجهزة الكمبيوتر التي تقوم بتخزين البيانات في ذاكرة الفيديو المسماة (التي تتضمن صفيفًا من ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو أو الرقائق المماثلة). تذهب هذه البيانات إما إلى ثلاثة محولات رقمية إلى تمثيلية (DAC) (للمراقبين التناظريين) ، أو واحدة لكل لون أساسي ، أو مباشرة إلى الشاشات الرقمية. مدفوعة بالبرامج ، وحدة المعالجة المركزية (أو رقائق متخصصة أخرى) كتابة وحدات البايت المناسبة في ذاكرة الفيديو لتحديد الصورة. تقوم الأنظمة الحديثة بترميز قيم لون البكسل بتكريس ثمانية بتات لكل من مكونات R و G و B. يمكن نقل معلومات RGB مباشرة بواسطة وحدات البكسل نفسها أو التي يتم توفيرها من خلال جدول بحث منفصل (CLUT) إذا تم استخدام أوضاع رسومية ملونة مفهرسة.

A CLUT هي ذاكرة وصول عشوائي متخصصة تقوم بتخزين قيم R و G و B التي تحدد ألوان معينة. كل لون له عنوانه الخاص (فهرس) – ضعه في الاعتبار كرقم مرجعي وصفي يوفر ذلك اللون المحدد عندما تحتاج الصورة إليه. محتوى CLUT يشبه إلى حد كبير لوحة من الألوان. تحدد بيانات الصورة التي تستخدم الألوان المفهرسة العناوين داخل CLUT لتوفير قيم R و G و B المطلوبة لكل بكسل محدد ، بكسل واحد في كل مرة. بالطبع ، قبل العرض ، يجب تحميل CLUT بقيم R و G و B التي تحدد لوحة الألوان المطلوبة لكل صورة يتم عرضها. تخزن بعض تطبيقات الفيديو هذه اللوحات في ملفات PAL (تستخدم لعبة Microsoft AOE ، على سبيل المثال ، أكثر من نصف دزينة) ويمكنها الجمع بين CLUTs على الشاشة.

RGB24 و RGB32
يقيّد هذا المخطط غير المباشر عدد الألوان المتاحة في صورة CLUT – بشكل تقليدي 256-cubed (8 بت في ثلاث قنوات لونية مع قيم 0-255) – على الرغم من أن كل لون في جدول RGB24 CLUT يحتوي على 8 بت فقط يمثل 256 رمز لكل من نظرية الرياضيات الاندماجية R و G و B الأولية تقول أن هذا يعني أن أي لون معين يمكن أن يكون واحداً من 16777716 لوناً ممكناً. ومع ذلك ، فإن الميزة هي أن ملف صورة ملونًا يمكن أن يكون أصغر بكثير من 8 بت لكل بكسل فقط لكل أساسي.

ومع ذلك ، فإن التخزين الحديث أقل تكلفة بكثير ، مما يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى تقليل حجم ملف الصورة. باستخدام تركيبة مناسبة من شدة الضوء الأحمر والأخضر والأزرق ، يمكن عرض العديد من الألوان. تستخدم محولات العرض النموذجية الحالية ما يصل إلى 24 بت من المعلومات لكل بكسل: 8 بت لكل مكون مضروب في ثلاثة مكونات (راجع قسم تمثيلات رقمية أدناه (24bits = 2563 ، كل قيمة أساسية من 8 بت مع قيم 0-255) مع هذا النظام ، يتم السماح بـ 167777216 (2563 أو 224) مجموعات منفصلة من قيم R و G و B ، مما يوفر الملايين من ظلال التلون والتشبع والخفة (على الرغم من عدم تمييزها بالضرورة) ، وقد تم تنفيذ التظليل المتزايد بطرق مختلفة ، بعض التنسيقات مثل ملفات png. و tga وغيرها باستخدام قناة لون رمادي تدرجية رابعة كطبقة تقنيع ، غالباً ما تسمى RGB32.

بالنسبة للصور التي تحتوي على مجموعة متواضعة من السطوع من أظلم إلى أخف ، توفر ثماني بت لكل لون أساسي صورًا ذات جودة جيدة ، ولكن الصور المتطرفة تتطلب المزيد من البتات لكل لون أساسي بالإضافة إلى تقنية العرض المتقدمة. لمزيد من المعلومات ، راجع تصوير النطاق الديناميكي العالي (HDR).

استقامة
في أجهزة أشعة الكاثود الكلاسيكية (CRT) ، فإن سطوع نقطة معينة على الشاشة الفلورية بسبب تأثير الإلكترونات المتسارعة لا يتناسب مع الفولتية المطبقة على شبكات التحكم في بندقية الإلكترون ، ولكن إلى وظيفة توسعية لهذا الجهد. يعرف مقدار هذا الانحراف بقيمة غاما ({\ displaystyle \ gamma} \ gamma) ، وهي حجة دالة قانون الطاقة ، والتي تصف هذا السلوك عن كثب. يتم الحصول على استجابة خطية بقيمة غاما من 1.0 ، ولكن القيم اللاخطية CRT الفعلية لها قيمة جاما حوالي 2.0 إلى 2.5.

وبالمثل ، لا تتناسب كثافة المخرجات على أجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر بشكل مباشر مع الإشارات الكهربائية التطبيقية R و G و B (أو قيم بيانات الملف التي تدفعهم عبر محولات رقمية إلى نظيرة). على شاشة قياسية قياسية 2.2-gamma CRT ، تنتج قيمة RGB لشدة الإدخال (0.5 ، 0.5 ، 0.5) فقط حوالي 22٪ من السطوع الكامل (1.0 ، 1.0 ، 1.0) ، بدلاً من 50٪. للحصول على الاستجابة الصحيحة ، يتم استخدام تصحيح غاما في تشفير بيانات الصورة ، وربما المزيد من التصحيحات كجزء من عملية معايرة الألوان في الجهاز. تؤثر Gamma على التلفزيون الأبيض والأسود بالإضافة إلى اللون. في التلفزيون الملون القياسي ، يتم تصحيح إشارات gamma.

RGB والكاميرات

في التلفزيون الملون وكاميرات الفيديو التي تم تصنيعها قبل التسعينات ، تم فصل الضوء الوارد بواسطة المنشور والمرشحات إلى الألوان الأساسية الثلاثة RGB التي تغذي كل لون في أنبوب فيديو منفصل (أو أنبوب صغير). هذه الأنابيب هي نوع من أنبوب أشعة الكاثود ، لا يجب الخلط بينها وبين شاشات CRT.

ومع وصول تكنولوجيا جهاز (CCD) قابلة للاستخدام تجاريا في الثمانينات من القرن العشرين ، استبدلت أنابيب الاستلام مع هذا النوع من أجهزة الاستشعار. في وقت لاحق ، تم تطبيق إلكترونيات التكامل على نطاق أعلى (أساسا من سوني) ، تبسيط وحتى إزالة البصريات الوسيطة ، وبالتالي تقليل حجم كاميرات الفيديو المنزلية ، مما أدى في نهاية المطاف إلى تطوير كاميرات الفيديو كاملة. تعد كاميرات الويب الحالية والهواتف المحمولة المزوَّدة بالكاميرات أكثر الأشكال التجارية المصغرة لهذه التكنولوجيا.

غالبًا ما تعمل الكاميرات الرقمية الفوتوغرافية التي تستخدم مستشعر صور CMOS أو CCD مع بعض أشكال نموذج RGB. في ترتيب مرشح Bayer ، يتم إعطاء اللون الأخضر ضعفي عدد أجهزة الكشف كالأحمر والأزرق (النسبة 1: 2: 1) من أجل تحقيق دقة النصوع الأعلى من دقة التلوين. يحتوي المستشعر على شبكة من الكاشفات الحمراء والخضراء والزرقاء مرتبة بحيث يكون الصف الأول هو RGRGRGRG ، التالي هو GBGBGB ، ويتم تكرار هذا التسلسل في الصفوف اللاحقة. لكل قناة ، يتم الحصول على وحدات البكسل المفقودة من خلال الاستيفاء الداخلي في عملية demosaicing لبناء الصورة الكاملة. أيضًا ، تم استخدام العمليات الأخرى لتعيين قياسات كاميرا RGB في مساحة ألوان RGB قياسية مثل sRGB.

RGB والماسحات الضوئية
في الحوسبة ، الماسح الضوئي للصور عبارة عن جهاز يقوم بمسح الصور ضوئيًا بصريًا (طباعة النص ، الكتابة اليدوية ، أو كائن) وتحويلها إلى صورة رقمية يتم نقلها إلى جهاز كمبيوتر. من بين التنسيقات الأخرى ، توجد ماسحات ضوئية مسطحة وأسطوانية وأفلام ، ومعظمها يدعم ألوان RGB. ويمكن اعتبارها خلفاء أجهزة الإدخال بالتلفوتوغرافي المبكر ، التي كانت قادرة على إرسال خطوط مسح متتابعة كإشارات لتشكيل الاتساع التناظري من خلال الخطوط الهاتفية القياسية إلى المستقبلات المناسبة ؛ تم استخدام هذه الأنظمة في الصحافة منذ عشرينيات القرن العشرين حتى منتصف التسعينات. تم إرسال الصور البعدية الملونة في صورة ثلاث صور مفلترة من RGB على التوالي.

تستخدم الماسحات الضوئية المتوفرة حاليًا عادةً جهازًا مقترنًا بشحن (CCD) أو مستشعر صور متحرك (CIS) كمستشعر للصورة ، بينما تستخدم أجهزة المسح الضوئي ذات الأسطوانات القديمة أنبوبًا ضوئيًا ضوئيًا كجهاز استشعار الصورة. استخدمت ماسحات الأفلام الملونة المبكرة مصباح الهالوجين وعجلة ترشيح ثلاثية الألوان ، لذلك كانت هناك حاجة لثلاث حالات لمسح صورة ملونة واحدة. بسبب مشاكل التدفئة ، كان أسوأها التدمير المحتمل للفيلم الممسوح ، تم استبدال هذه التكنولوجيا فيما بعد بمصادر إضاءة غير تسخين مثل مصابيح LED الملونة.

عمق اللون
يعتبر نموذج ألوان RGB من أكثر الطرق شيوعًا لتشفير الألوان في الحوسبة ، وهناك العديد من تمثيلات رقمية ثنائية مختلفة قيد الاستخدام. السمة الرئيسية لكل منها هي تكمية القيم المحتملة لكل مكون (تقنيًا عينة (إشارة)) باستخدام أرقام صحيحة فقط ضمن نطاق معين ، عادة من 0 إلى بعض القدرة من اثنين ناقص واحد (2n – 1) لتناسب لهم في بعض المجموعات بت. وترد بشكل شائع ترميزات 1 و 2 و 4 و 5 و 8 و 16 بت لكل لون ؛ عادةً ما يُطلق على عدد البتات المستخدم للون RGB عمق اللون.

تمثيل هندسي
نظرًا لأن الألوان عادة ما يتم تحديدها بواسطة ثلاثة مكونات ، ليس فقط في نموذج RGB ، ولكن أيضًا في نماذج الألوان الأخرى مثل CIELAB و Y’UV ، من بين أمور أخرى ، عندئذٍ يتم وصف حجم ثلاثي الأبعاد بمعالجة قيم المكونات كإحداثيات ديكارتية عادية في الفضاء الإقليدي. بالنسبة لنموذج RGB ، يتم تمثيل ذلك بواسطة مكعب باستخدام قيم غير سالبة ضمن نطاق 0-1 ، وتعيين الأسود إلى الأصل في الرأس (0 ، 0 ، 0) ، مع زيادة قيم الكثافة على طول المحاور الثلاثة لأعلى إلى اللون الأبيض في قمة الرأس (1 ، 1 ، 1) ، عكس الأسود مائلًا.

تمثل ثلاثية RGB (r، g، b) الإحداثيات ثلاثية الأبعاد لنقطة اللون المحدد داخل المكعب أو وجوهه أو على طول حوافه. يسمح هذا الأسلوب بحساب تشابه اللون بين لونين RGB وبكل بساطة حساب المسافة بينهما: كلما كانت المسافة أقصر ، كلما كان التشابه أكبر. يمكن إجراء الحسابات خارج النطاق أيضًا بهذه الطريقة.

الألوان في تصميم صفحات الويب
تم اعتماد نموذج ألوان RGB لـ HTML بشكل رسمي كمعيار إنترنت في HTML 3.2 ، على الرغم من أنه تم استخدامه لبعض الوقت قبل ذلك. في البداية ، أدى عمق الألوان المحدود لمعظم أجهزة الفيديو إلى لوحة ألوان محدودة من 216 لون RGB ، محددة بواسطة Netscape Color Cube. مع غلبة عرض 24 بت ، لم يعد استخدام الألوان الكاملة التي يبلغ طولها 16.7 مليون لون من كود HTML RGB يشكل مشكلة لمعظم المشاهدين.

تتكون لوحة الألوان الآمنة للويب من مجموعات 216 (63) من الأحمر والأخضر والأزرق حيث يمكن أن يأخذ كل لون واحدة من ست قيم (بالنظام الست عشري): # 00 أو # 33 أو # 66 أو # 99 أو #CC أو #FF (استنادًا إلى النطاق من 0 إلى 255 لكل قيمة تمت مناقشتها أعلاه). هذه القيم السداسية العشرية = 0 ، 51 ، 102 ، 153 ، 204 ، 255 بالأرقام العشرية ، والتي = 0٪ ، 20٪ ، 40٪ ، 60٪ ، 80٪ ، 100٪ من حيث الكثافة. هذا يبدو جيدًا لتقسيم 216 لونًا إلى مكعب من البعد 6. ومع ذلك ، تفتقر إلى تصحيح غاما ، والشدة المتصورة على معيار gamma CRT / LCD 2.5 هي: 0٪ ، 2٪ ، 10٪ ، 28٪ ، 57٪ ، 100٪. انظر لوحة الألوان الآمنة للويب الفعلية للتأكيد البصري على أن غالبية الألوان المنتجة تكون داكنة جدًا أو انظر Xona.com Color List لمقارنة جنبًا إلى جنب للألوان المناسبة بجوار ما يعادله من نقص في تصحيح غاما الصحيح.

إدارة الألوان
المقال الرئيسي: إدارة اللون
يتطلب الاستنساخ السليم للألوان ، خاصة في البيئات الاحترافية ، إدارة الألوان لجميع الأجهزة المشاركة في عملية الإنتاج ، وكثير منها يستخدم RGB. ينتج عن إدارة الألوان العديد من التحويلات الشفافة بين مسافات لونية مستقلة عن الأجهزة ولا تعتمد على الجهاز (RGB وغيرها ، مثل CMYK للطباعة بالألوان) أثناء دورة الإنتاج النموذجية ، وذلك لضمان تناسق الألوان خلال العملية. إلى جانب المعالجة الإبداعية ، يمكن لمثل هذه التدخلات على الصور الرقمية أن تلحق الضرر بدقة الألوان وتفاصيل الصورة ، خاصةً عندما يتم تقليل التدرج اللوني. تسمح الأجهزة الرقمية المهنية وأدوات البرامج باستخدام 48 صورة bpp (بت لكل بكسل) للتلاعب (16 بت لكل قناة) لتقليل أي تلف من هذا القبيل.

تستخدم التطبيقات المتوافقة مع ICC ، مثل Adobe Photoshop ، مساحة ألوان Lab أو مساحة اللون CIE 1931 كمساحة اتصال Profile عند الترجمة بين مسافات اللون.

بناء الجملة في CSS هو:
RGB (# # #)
حيث يساوي # نسبة الأحمر والأخضر والأزرق على التوالي. يمكن استخدام هذه الصيغة بعد محددات مثل “background-color:” أو (للنص) “color:”.

نموذج RGB وعلاقة تنسيقات السطوع
جميع تنسيقات التشويش والألوان المستخدمة في معايير التلفزيون والفيديو المختلفة مثل YIQ لـ NTSC و YUV لـ PAL و YDBDR لـ SECAM و YPBPR لإشارات اختلاف ألوان استخدام الفيديو المكون ، والتي يمكن من خلالها ترميز صور ملونة RGB للبث / التسجيل و في وقت لاحق فك الشفرة إلى RGB مرة أخرى لعرضها. كانت هناك حاجة إلى هذه التنسيقات المتوسطة للتوافق مع تنسيقات التلفزيون بالأبيض والأسود الموجودة مسبقًا. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج إشارات فرق اللون تلك إلى عرض نطاق بيانات أقل مقارنة بإشارات RGB الكاملة.

وبالمثل ، فإن أنظمة ضغط بيانات الصور الرقمية الحالية عالية الكفاءة مثل JPEG و MPEG مخزن RGB لونًا داخليًا بتنسيق YCBCR ، وهو شكل من أشكال التلون الرقمي للطباعة المستندة إلى YPBPR. كما يسمح استخدام YCBCR لأجهزة الكمبيوتر بإجراء عملية اختزال فرعية مع قنوات صفاء (عادة إلى 4: 2: 2 أو 4: 1: 1) ، مما يقلل من حجم الملف الناتج.