色域/颜色空间

色域又称为色彩空间（Color Space），而域又是一个数学概念，可以更好地说明色彩是有一定范围，比色彩空间一词在表述上能更加精准一些。

CIE 1931

在颜色感知的研究中，CIE 1931 XYZ色彩空间也叫做CIE 1931色彩空间是其中一个最先采用数学方式来定义的色彩空间，它由国际照明委员会（CIE）于1931年创立。

CIE xyY色度图是从XYZ直接导出的一个颜色空间，它使用亮度Y参数和颜色坐标x, y来描述颜色。xyY中的Y值与XYZ中的Y刺激值一致，表示颜色的亮度或者光亮度，颜色坐标x, y用来在二维图上指定颜色，这种色度图叫做CIE 1931色度图(CIE 1931 Chromaticity Diagram)

CIE 1931色度图是用标称值表示的CIE色度图，x表示红色分量，y表示绿色分量。E点代表白光，它的坐标为(0.33，0.33)；环绕在颜色空间边沿的颜色是光谱色，边界代表光谱色的最大饱和度，边界上的数字表示光谱色的波长，其轮廓包含所有的感知色调。所有单色光都位于舌形曲线上，这条曲线就是单色轨迹，曲线旁标注的数字是单色(或称光谱色)光的波长值；自然界中各种实际颜色都位于这条闭合曲线内；RGB系统中选用的物理三基色在色度图的舌形曲线上。

CIE 1931

sRGB

微软联合HP、三菱、爱普生等厂商联合开发的sRGB(standard Red GreenBlue)通用色彩标准。

sRGB定义了红色、绿色与蓝色三原色的颜色，即在其它两种颜色值都为零时该颜色的最大值。在CIE xy颜色坐标系中红色位于[0.6400, 0.3300]、绿色位于[0.3000, 0.6000]、蓝色位于[0.1500, 0.0600]、白色是位于[0.3127,0.3290]的D65。对于任何的RGB色彩空间来说，非负的R、G、B都不可能表示超出原色定义的三角形即色域范围，它刚好在人眼的色彩感知范围之内。

sRGB还定义了原色强度与实际保存的数值之间的非线性变换。这个曲线类似于CRT显示器的gamma响应。重现这条曲线要比sRGB图像在显示器上正确显示更加重要。这个非线性变换意味着sRGB非常高效地使图像文件中的整数值表示了人眼可以分辨的颜色。

sRGB由于它的色域不够大，尤其是蓝-绿颜色色域无法表示CMYK印刷中的所有颜色，所以通常印刷行业的专业人员不用这种模型。而Adobe RGB是印刷行业经常使用的色彩空间。

作为因特网上推荐使用的色彩空间，在编辑、保存用于WWW的图像的时候要sRGB标准，但是由于与其它色彩空间相比它的色域较小，因此用于专业印刷的图像如印前输出则可以使用Adobe RGB那样有较大色域的色彩空间。在一些先进的硬件上的另外一种替代方法是仍然使用sRGB原色模式但是使用负值或者超过1的亮度，这样就可以无限扩大色域。

CIE 1931 xy色彩图表示的sRGB色彩空间的色域以及原色的位置。白点D65显示在中间

Adobe RGB

Adobe RGB色彩空间是一种由Adobe Systems于1998年开发的[色彩空间。开发的目的是为了尽可能在CMYK彩色印刷中利用计算机显示器等设备的[RGB颜色模式上囊括更多的颜色。Adobe RGB色彩空间粗略包括了50%的CIELab色彩空间中的可视色彩，主要在青绿色（cyan-green）色系上有所提升。

Adobe RGB和sRGB色彩空间的主要区别：在于开发时间和开发厂家不同。sRGB色彩空间是美国的惠普公司和微软公司于1997年共同开发的标准色彩空间（standard Red Green Blue）。 Adobe RGB色彩空间是由美国以开发Photoshop软件的 Adobe公司1998年推出的色彩空间标准，拥有色彩空间和良好的色彩层次表现，与sRGB色彩空间相比，Adobe RGB包含sRGB没有覆盖的CMYK色彩空间。通常都是色彩能力极强的高端显示器，优派VG2450使得Adobe RGB色彩空间在印刷等领域。 两种色彩空间所包含的色彩范围不同，Adobe RGB有更加宽广的色彩空间能再现更鲜艳的色彩，Adobe RGB比sRGB具有现大的色彩空间。

Adobe RGB in CIE 1931

NTSC

由于NTSC已经过时，在此不做讨论。

DCI-P3

在 CIE 1931 xy 色彩空间中，DCI-P3 色彩空间覆盖了 45.5% 的全色域和 86.9% 的常见色域. 在 CIE 1976 u’v’ 色度图覆盖率分别是 41.7% 和 85.5%。 蓝色原色与 sRGB和 Adobe RGB相同; 红色原色是波长 615 纳米单色光源。DCI-P3 由数字电影倡导联盟(DCI) 组织定义电影电视工程师协会 (SMPTE) 在SMPTE EG 432-1和SMPTE RP 431-2中发布。作为实施 2020 倡议的一个步骤，预计将于 2020 在电视系统和家庭影院领域获得更广泛的采用。

DCI-P3 比 sRGB 色彩空间大了约 25%。

三角形的三个顶点是 DCI-P3 色彩空间的三个原色。 DCI-P3 D65 使用 Illuminant D65 作为白点。

BT.709/BT.2020

这两个标准都是ITU国际电信联盟专门为现在的HDTV以及未来UHD电视（4K、8K）制定的标准，在色域上的变化主要在于色深方面，由Rec.709标准的8bit提升至10bit或12bit，其中10bit针对的是4K系统，12bit则是针对8K系统。

BT.2020采用了比传统BT.709更宽广的色域空间如可显示高密度橘色，深绿色等。这一提升对于整个影像在色彩层次与过渡方面的增强起到了关键的作用。而色域范围的面积也远远大于BT.709标准，能够显示更加丰富的色彩。

BT.2020 in CIE 1931

不同颜色空间的比较

Comparison of some RGB and CMYK colour gamuts on a CIE 1931 xy chromaticity diagram