Lab
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1. 개요
국제 조명 위원회(CIE)가 1931년에 정의한 CIE XYZ를 바탕으로 1976년 발표한 색 공간이며 CIE L*a*b*로도 표기한다.
여기서 Lab를 sRGB로 변환 가능하다. 다만 Lab의 색상 영역은 XYZ를 토대로 하고 있으며, sRGB는 XYZ가 표현하는 영역에 비해서는 좁은 영역의 모델로, 표현할 수 있는 색상들이 한정되어 있기 때문에 일부 수치는 sRGB로 표현할 수 있는 근사치를 보여준다.
이전에도 사람의 눈이 인식하는 색상을 토대로한 색상 체계를 고안하려는 시도들이 있었고, CIE XYZ는 그 결과로 원뿔세포가 자극되는 파장/에너지 대역 등을 파라미터화 하여 모델링한 색상 모델이었다. 그러나 CIE XYZ 색상계가 목표하는 모델과는 달리, 인간이 인식하는 색상 간의 거리 등을 표현하는 방법에 있어서는 비직관적이라는 한계가 있었다.
안구가 인지하는 색상 간의 차이는 비선형적이기 때문에 이를 반영하는 색상계에 대한 수요는 먼셀 색상계 등 이미 충분히 검증되어 왔다. 따라서 Lab는 '''인간이 인지하는 색상계'''에 더 초점을 두어 모델링한 색상계로써, 간상 세포가 느끼는 밝기('''L'''ightness)를 독립 표현하였다. 대신 색상의 표현에 사용되는 변수의 제한은 원뿔세포의 색상 크로마 - 적록과 황청('''a''' Channel, '''b''' Channel)의 조합을 통해 표현하여, 안구가 인식하는 비선형적인 색상 간의 거리를 선형 - 2차원 유클리드 공간으로 표현할 수 있도록 하였다.
여기서 밝기를 제외한 두 요소는 적록, 황청의 '''서로 대립되는 색을 묶은 개념'''으로, 일반적으로 '''크로마'''라는 용어가 사용된다. 크로마는 회색을 기준점으로 잡고 서로 반대 방향으로 뻗어가는 구조지만, 그 범위는 밝기(L) 값에 좌우된다. 예를 들어 L*=75로 밝은 경우에는 크로마가 표현되는 영역이 거의 사각형이 되며 자주색과 푸른색의 중간 색상들이 고루 표현되지만, L*=25로 어두운 경우에는 한쪽이 극단적으로 좁아져 거의 삼각형에 가까운 형태가 되어 극단적으로 좁아진다. 또한 녹색과 적색의 대립은 밝은 경우도 어두운 경우도 아닌 중간쯤에서 더 넓어지기도 한다.
얼핏 보기에 다소 비직관적인 것 같아보여도, 밝기와 크로마를 사용하여 색상을 정의함으로써 얻을 수 있는 가장 큰 이점은, Lab 색상 간의 유클리드 거리를 계산한 결과가 인간이 느끼는 색상차와 상당히 유사[1]하다는 점이다. Lab 값에서 a와 b가 +, +에 해당하는 색이 색채학적으로 진출색(난색)으로 분류되고, −, −에 해당하는 색이 후퇴색(한색)으로 분류되는데, 이러한 점은 Lab가 지향하는 직관성이 어디에 있는지를 가장 잘 보여준다. 이러한 장점으로, 밝기/색 보정과 같은 요소가 폭넓게 활용되는 디지털 그래픽 작업에서 Lab 색상계는 자연스러운 보정 결과를 얻기 위해 자주 사용되곤 한다. 다만 Lab 색상계 자체는 연속된 공간으로 정의되지만, 디지털 작업에서는 표현의 한계상 샘플링된 값[2]으로 표현되는 경우도 있다.
또한 Lab 색상계의 연구는 영상처리 분야에서 활용되는 영상 압축 및 전송을 위한 색상계 등과도 이어지게 되는데, Lab와 유사한 패러미터를 사용하는 대표적인 색상계로 YUV(YCbCr)가 있다. YUV는 밝기(Y)와 적황(U 또는 Cb), 녹청(V 또는 Cr)의 조합으로 이루어지는 색체계이며 영상 처리[3]에서 주로 쓰인다.