색모형

색의 삼원색

청록(시안:Cyan), 심홍색(마젠타:Magenta), 노랑(Yellow)의 세 색은 각각 백색에서 빨강(R), 녹색(G), 파랑(B)이 빠져서 만들어지는 것으로 서로 이들과 보색(complement color) 관계가 된다. 따라서 백색에서 R, G, B가 결핍되는 정도로서 색의 기준을 삼는 모형이 바로 CMY 색모형이다. 이 모형에서 C는 청록의 Cyan을, M은 심홍의 Magenta를, Y는 노랑의 Yellow를 나타내기는 하지만 RGB 모형에서와 달리 C, M, Y의 값이 커진다는 것을 실은 R, G, B의 값이 크게 결핍되는 것을 나타내게 되어 $C=0, M=0, Y=0$에서는 흰색이 되고, $C=1, M=0, Y=0$에서는 $R=0, G=1, B=1$의 심홍색이 된다. 따라서 C, M, Y의 값이 커지면 색은 점점 어두워지는 혼합으로 이를 감산혼합이라 한다. 이 모형은 페인팅, 인쇄, 칼라프린터 등에 적용하기 좋다. 이들 청록, 심홍, 노랑 세 색의 페인트나 물감 등 색소를 혼합하여 다른 여러 색을 만들어 내기 쉬우므로 이를 색의 삼원색이라 한다. (흔히 빨강, 노랑, 파랑이 색의 삼원색으로 잘 못 알려져 있다)

CMY 색모형

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CMY 모형의 기본 색_ 흰색에서 R, G, B의 세 색이 결핍된 C, M, Y의 위치를 보색의 색도표에 나타내었다.

위 그림에서 색의 삼원색인 청록(C), 심홍색(M), 노랑(Y)의 세 색상을 조합하여 임의의 색을 나타낼 수 있도록 하였다. 화면 아래의 세 색의 밝기를 조절 슬라이드바를 움직여 보자.

CMY 모형을 이해하는 것은 칼라 프린터나 전용 인쇄기로 문서를 출판하는 하는 경우에 아주 중요하다. 종이에 C, M, Y의 잉크가 칠해지게 되면 각 색소는 이 색소가 겉으로 보이는 색의 보색을 흡수하게 된다. 즉 C(청록)는 R(빨강)을 , M은 G를, Y는 B를 흡수하게 되어 이 색이 결핍된 결과 C, M, Y의 색상이 발현하는 것이다. 따라서 C, M이 함께 인쇄되면 이는 R과 G가 흡수되어서 R, G, B에서 R, G가 빠진 B로 보이는 것으로 해석할 수도 있다. 한편 세 색소가 같이 인쇄되면 R, G, B가 다 빠진 검은색이 된다. 요즈음의 잉크젯 칼라프린터는 이 CMY의 세 색에 검정을 포함하여 4색으로 하거나 CMY에 연한 청록(Light C), 연한 심홍(Light M), 파랑(B), 연회색, 짙은 회색, 검정 등 9색으로 색상을 자연에 근접하게 한 모형이 발표되었다.

즉, CMY는 RGB가 결핍된 정도로 색상을 표현하므로 다음과 같이 CMY는 RGB 값의 1의 보수(complement)의 개념이 된다. 따라서 CMY와 RGB는 다음의 변환관계를 가진다. \[ \left[\array{ C \\ M \\ Y } \right] = \left[\array{ 1 \\ 1 \\ 1 } \right] - \left[\array{ R \\ G \\ B } \right] \]

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CMY 색모형_

이 모형에서는 CMY의 값은 모두 같은 크기를 가지게 하였으므로 모형은 정육면체를 형성한다. 임의의 색상은 이 정육면체 내부의 한 점으로 대표된다. 이는 RGB의 정육면체를 회전시켜 좌표의 원점과 (1,1,1)의 지점을 바꾼 것으로 실은 동일한 정육면체이다. RGB의 값이 모두 0이면 검은색을 나타내는 것과 달리 CMY가 모두 0이면 흰색(White)이 되고, 모두 1인 경우 검은색(Black)이 된다.

CMY 색모형에 의한 색의 합성

아래 그림은 CMY의 각 색을 조절하여 3차원 정육면체 속에서 색이 어떻게 달라지는가를 보여주는 프로그램이다. 좌표의 원점에 흰색(White)이 있고, x-축 방향으로 청록(Cyan), y-축으로 심홍(Magenta), z-축으로는 노랑(Yellow)이 배치되어 있다. 그리고 나머지 4 꼭짓점은 RGB 세 색과 검정이 배치되어 결국 앞에서의 RGB 모형과 같은 모양을 이룬다. 화면 맨 아래에 있는 CMY의 세 슬라이더를 각각 조절하여 임의의 색이 만들어지는 원리를 알아보자.

아래 그림은 RGB, CMY의 색입체의 표면구조를 볼 수 있도록 돌려볼 수 있는 그림이다. 각각 검정과 흰색으로 원점으로 하여 대각선 꼭짓점에는 흰색과 검정을 배치하였다. 그리고 각 표면에는 16 X 16의 색채를 나타내었다. 색입체 내부에는 이들 표면의 색과 검정이 혼합된 색채가 각 격자점에 존재한다.

_ 격자