構図と現像を図で理解する写真の教科書

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色空間（sRGB / Adobe RGB / ProPhoto RGB）

色空間は「原色3つと白色点の色度」＋「伝達関数（ガンマ）」で定義される。この定義自体は規格の一次資料に数値まで書かれており、このページの数値はすべてそこから取っている。sRGB の原色はテレビ規格 ITU-R BT.709 から借りたものだが、伝達関数は BT.709 とは別の式である。Adobe RGB (1998) は線形区間を持たない単純なべき乗、ProPhoto RGB（規格名 ROMM RGB）は実在しないデバイスの色として定義される。そして Web は「プロファイルの付いていない画像・色は sRGB として扱う」と規定しているため、「Adobe RGB で書き出せばきれい」は書き出し先が Web の場合には成り立たない。曖昧さが残るのは「広色域だと何がどれだけ損なわれるか」の部分で、これは単一の研究の測定値しか見つかっていない。

図で見る

4つの色空間の色域（CIE 1931 xy 色度図）CIE 1931 xy色度図の上に色域を描いた図。横軸がx、縦軸がyで、縦軸は上に行くほどyが大きい。三角形の内側が、その3原色で表現できる色の範囲。 sRGBの3原色は、赤が(x=0.64, y=0.33)、緑が(x=0.3, y=0.6)、青が(x=0.15, y=0.06)。白色点は(x=0.313, y=0.329)。 Adobe RGB (1998)の3原色は、赤が(x=0.64, y=0.33)、緑が(x=0.21, y=0.71)、青が(x=0.15, y=0.06)。 DCI-P3の3原色は、赤が(x=0.68, y=0.32)、緑が(x=0.265, y=0.69)、青が(x=0.15, y=0.06)。白色点は(x=0.314, y=0.351)。 ProPhoto RGB (ROMM RGB)の3原色は、赤が(x=0.735, y=0.265)、緑が(x=0.16, y=0.84)、青が(x=0.037, y=0)。白色点は(x=0.346, y=0.359)。 座標はすべて各色空間の規格・定義文書に書かれている値で、推測値は含まない（sRGB は ITU-R BT.709-6、Adobe RGB は Adobe の仕様書、ProPhoto RGB と DCI-P3 は ICC の3成分色符号化レジストリ）。Adobe RGB の白色点は sRGB と同じ D65 (0.3127, 0.3290) なので、点が重なるのを避けて省いた。DCI-P3 の白色点は劇場用の DCI 白色点 (0.3140, 0.3510) で、ディスプレイ向けの D65 版とは別物である。スペクトル軌跡（人が見える色の外周）は、座標表を規格の一次資料から取得できなかったため描いていない。したがって「ProPhoto RGB の原色が可視域の外にある」ことはこの図では見えない。00.20.40.60.800.20.40.60.8x（CIE 1931）y（CIE 1931）sRGBの白色点DCI-P3の白色点ProPhoto RGB (ROMM RGB)の白色点sRGBAdobe RGB (1998)DCI-P3ProPhoto RGB (ROMM RGB)
4つの色空間の色域（CIE 1931 xy 色度図）座標はすべて各色空間の規格・定義文書に書かれている値で、推測値は含まない（sRGB は ITU-R BT.709-6、Adobe RGB は Adobe の仕様書、ProPhoto RGB と DCI-P3 は ICC の3成分色符号化レジストリ）。Adobe RGB の白色点は sRGB と同じ D65 (0.3127, 0.3290) なので、点が重なるのを避けて省いた。DCI-P3 の白色点は劇場用の DCI 白色点 (0.3140, 0.3510) で、ディスプレイ向けの D65 版とは別物である。スペクトル軌跡（人が見える色の外周）は、座標表を規格の一次資料から取得できなかったため描いていない。したがって「ProPhoto RGB の原色が可視域の外にある」ことはこの図では見えない。
伝達関数（同じ光量が、色空間ごとに違う符号値になる）折れ線の図。横軸がリニアな光量、縦軸が符号値で、いずれも0%から100%。縦軸は上に行くほど値が大きい。 sRGBは、リニアな光量0%で符号値0%、リニアな光量1%で符号値6%、リニアな光量1%で符号値10%、リニアな光量2%で符号値15%、リニアな光量5%で符号値25%、リニアな光量10%で符号値35%、リニアな光量18%で符号値46%、リニアな光量25%で符号値54%、リニアな光量35%で符号値63%、リニアな光量50%で符号値74%、リニアな光量65%で符号値83%、リニアな光量80%で符号値91%、リニアな光量100%で符号値100%の13点を通る。 Adobe RGB (1998)（比較用の細い線）は、リニアな光量0%で符号値0%、リニアな光量1%で符号値9%、リニアな光量1%で符号値12%、リニアな光量2%で符号値17%、リニアな光量5%で符号値26%、リニアな光量10%で符号値35%、リニアな光量18%で符号値46%、リニアな光量25%で符号値53%、リニアな光量35%で符号値62%、リニアな光量50%で符号値73%、リニアな光量65%で符号値82%、リニアな光量80%で符号値90%、リニアな光量100%で符号値100%の13点を通る。 曲線の点は、各規格に書かれた式そのものに数値を入れて計算したもの（sRGB は C≦0.0031308 で 12.92C、それを超えると 1.055·C^(1/2.4)−0.055 の区分関数。Adobe RGB は線形区間のない C^(1/2.19921875)）。実測値ではなく規格式の値である。両者の差は最も開く暗部でも符号値で数％で、この図で読み取れるのは「どちらも大きく持ち上げている」ことまで。色域の広さの違いはこの図には描かれていない。0%25%50%75%100%0%25%50%75%100%リニアな光量符号値sRGBAdobe RGB (1998)
伝達関数（同じ光量が、色空間ごとに違う符号値になる）曲線の点は、各規格に書かれた式そのものに数値を入れて計算したもの（sRGB は C≦0.0031308 で 12.92C、それを超えると 1.055·C^(1/2.4)−0.055 の区分関数。Adobe RGB は線形区間のない C^(1/2.19921875)）。実測値ではなく規格式の値である。両者の差は最も開く暗部でも符号値で数％で、この図で読み取れるのは「どちらも大きく持ち上げている」ことまで。色域の広さの違いはこの図には描かれていない。

この操作が画像に何をするか

色空間を選ぶという操作は、同じ数値（たとえば R=255, G=0, B=0）がどの色を意味するかの取り決めを選ぶことである。取り決めは「原色3つと白色点がCIE色度図のどこにあるか」と「符号値と光量をどう対応させるか（伝達関数）」の二つからなる。原色が外側にあるほど表せる色の範囲は広くなるが、同じビット数で表す以上は色と色のあいだの間隔が粗くなる。またプロファイルが画像に埋め込まれていなければ、受け取る側はその取り決めを知りようがない。Web の仕様は「プロファイルの無い画像は sRGB として扱わなければならない」と定めているので、Adobe RGB のデータからプロファイルが落ちると、ブラウザはその数値を sRGB の数値として読み、色域の広い側の色ほど本来より薄く表示される。なお「広色域だと8ビットでは粗くなる」という定量的な裏づけは、本調査の範囲では2002年の学会論文1件しか見つかっておらず、原色や伝達関数の定義ほど固い根拠はない。

効く場面

つまずきやすい点

どこまで裏が取れているか

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