Monitör, dizüstü bilgisayar, akıllı telefon veya yazıcıların özelliklerini araştırırken zaman zaman “renk gamutu, renk gamı ve renk uzayı” gibi detaylar görebilirsiniz. Peki görsel deneyimimizi doğrudan etkileyen renk alanı nedir, neden önemli?
Renkler ton, doygunluk ve parlaklık açısından farklılıklar gösterebilir. Okyanus mavisi, hardal sarısı veya bordo kırmızısı olarak algıladığımız renkler ışığın gözlerimize yansımasıyla kendini gösterir. Ancak her insan renkleri farklı şekilde görebilir. Aynı kıyafet bir kişi tarafından siyah ve mavi, bir başkası tarafından ise beyaz ve altın rengi olarak görülebilir.
Bu durum ekranların ürettiği renkler için de benzerdir. Teknolojik cihazlarda bulunan ekranların üretildiği renkler sınırlı. Sonuç olarak her ürün kendi özel renk gamını tanımlayan bir veya birden fazla standart ile görücüye çıkarılır. Çok sayıda renk gamutu mevcut ancak ürün sayfalarında belli başlı birkaç standart ön plana çıkıyor. Sizi fazla bekletmeden işin derinlerine inelim.
Renk Gamı Nedir?
Renk gamına geçmeden önce, renkleri yakalayan, görüntüleyen veya yazdıran cihazların görünür spektrumdaki renklerin yalnızca bir kısmını yeniden üretebileceğini veya temsil edebileceğini belirtelim. Renk uzayı, her cihazın renk aralığını tanımlamak için oluşturulurken bir ürünün sunabileceği renk kapasitesinin ölçümünde kullanılır.
Renk gamları, görüntü veren bir aygıtta yeniden üretilebilen renk spektrumu veya renk uzayı içindeki bir renk aralığını tanımlamak amacıyla belirleniyor. Renk gamının ne kadar geniş olduğuna bağlı olarak her ekran farklı miktarlarda renk gösterir. Örneğin çoğu monitör 16,7 milyon renk üretme yeteneğine sahip, ancak bazı modeller çok daha fazlasını sunabiliyor.
Bir renk alanı veya bir cihaz bir rengi temsil edemediğinde buna gamut dışı denir. Örneğin saf kırmızı renk RGB renk uzayında temsil edilebilir, bu nedenle RGB renk gamının bir parçasıdır. Ancak CMYK renk uzayında ifade edilemez, bu nedenle bu renk uzayında gamut dışıdır.
Renk gamını tanımlayabilmek için ortalama bir insanın görebileceği tüm renkleri gösteren CIE xy kromatiklik diyagramındaki alanlar kullanılıyor. At nalı benzeri şeklin içindeki bir üçgen, bir cihazın veya renk alanının renk gamını gösterir.
Dijital Ortamda Veriler ve Görseller
Bilgisayarlar ve diğer teknolojik cihazlar, bir renk kanalının değerini değiştirerek ekranlarda görüntüler oluşturur. Görüntü işleme sürecinde genellikle kırmızı, yeşil ve mavi renkler kullanılır. Diğer tüm renkler ise RGB renk modeli olarak bilinen model kullanılarak bu üçünün bir kombinasyonu ile oluşturulur.
Bilindiği üzere ekranlarımızdan görüntü alabilmek için sayısız piksel bir araya geliyor. Ekrana yansıyan her pikselin üç bileşeni vardır: kırmızı, yeşil ve mavi (RGB). Alternatif olarak da luma, mavi renk farkı ve kırmızı renk farkı (YCbCr/YPbPr) kullanılabilir. Grafik yongası dahili olarak neyi işlerse işlesin (tipik olarak 16 bit kayan nokta RGBA, burada A alfa/şeffaflık bilgisi), bu veriler ekranınız için bir sinyale dönüştürülür.
Geçmişte standart 24 bit renk veya kırmızı-yeşil-mavi renk bileşenlerinin her biri için 8 bitti. HDR ve yüksek renk derinliğine sahip ekranlar bunu 10 bit renge yükseltti. 12 bit ve 16 bit seçenekleri de var, ancak bunlar genellikle profesyonel alanlarda kullanılıyor.
Başka bir deyişle, bu üç rengi kullanarak farklı birçok rengi elde etmek mümkündür. Üç rengi birbirine ekleyen matematiksel bir sistem kullanılır, ancak bu sistem tek başına pek de kullanışlı değil. Renklendirme modeli, insan görme sisteminin çalışma şekli gibi hususları hesaba katmak için renklerin nasıl yorumlanacağı hakkında daha fazla bilgiye ihtiyaç duyar. Ortaya çıkan sonuç renk uzayı, renk alanı veya renk gamı gibi terimlerle tanımlanır. Çok sayıda farklı kombinasyon var, ancak teknik özellik listelerinde en çok bu üç renk alanı sistemini görürüz: DCI-P3, Adobe RGB ve sRGB.
Bu renk alanları, bizim tarafımızdan fark edilebilen her olası rengi kapsayamaz ve temsil edebildiği renk kümesine gamut denir. Bunlar genellikle CIE xy kromatiklik diyagramı olarak bilinen şekilde gösterilir:
Zaman zaman monitör incelemelerimizde bu renk alanlarından bahsediyoruz. Kapsanan renk alanlarının ölçülmesine yarayan bu modeller, sadece bir grup matematiksel hesaplama üzerine inşa edilmiş. Nitekim değerleri görüntünün doğru fiziksel temsiline dönüştürmek için çeşitli sistemlere ihtiyaç vardır.
Ekran teknolojileri ve terimler biraz karmaşık. En önemli sistemlerden biri de biri elektro-optik transfer fonksiyonu (electro-optical transfer function-EOTF) olarak adlandırılıyor. EOTF, dijital bir görüntünün veya videonun elektrik sinyallerini görüntülenen renklere ve parlaklık seviyelerine çeviren matematiksel bir ölçüm tekniği.
Aslında çoğu kullanıcı bu detayları bilmek zorunda değil. Birçok kişi monitörünü ve TV’sini fişe takar ve gündelik işlerini yapar. Ancak profesyonel içerik üreticiler için bu detaylar çok önemlidir. Ayrıca yüksek çözünürlük ve görüntü kalitesi isteyen oyuncular da teknik detaylara dikkat eder.
Standartlar: DCI-P3, Adobe RGB ve sRGB
Şimdi sürekli karşımıza çıkan, çeşitli kuruluşlar tarafından belirlenen renk standartlarına gelelim. Genellikle sRGB, Adobe RGB ve DCI-P3 isimlerini duyuyoruz. Öte yandan NTSC ve EBU gibi standartlar ön plana çıkıyor.
sRGB
sRGB için en yaygın kullanılan renk standardı diyebiliriz. sRGB’nin yaygın olmasının sebebi ise giriş ve çıkışında çok az gecikme süresi ve tutarsızlık yaşanması.
Adobe RGB
Adobe RBG, sRGB ile rekabet etmek için tasarlanmış ve yine yaygın olarak karşılaştığımız bir standart. Doğru şekilde uygulandığında, Adobe RGB’nin daha geniş bir renk gamı sunması ve renkleri daha gerçekçi bir şekilde göstermesi amaçlandı. Canlı ayrıntılara önem veren Adobe RGB, LCD monitörler ve fotoğrafçılık teknolojileri geliştikçe popüler hale gelmeye başladı.
DCI-P3
Sinema ve Televizyon Mühendisleri Derneği, diğerlerinden ayrışmak üzere DCI-P3’ü tanıttı. Daha çok dijital video yakalama ve projeksiyona odaklanan DCI-P3, sRGB’ye kıyasla neredeyse dörtte bir oranında daha geniş bir renk gamı sunuyor. Bu standart sinema düzeyindeki tüm dijital projektörlerle uyumlu. Öte taraftan, yeni nesil iPhone’ların dahili kameraları söz konusu olduğunda DCI-P3 terimiyle karşılaşabilirsiniz.
NTSC
Ulusal Televizyon Standartları Komitesi (NTSC), yeni üretilen tüm televizyonlar için standart olması umuduyla kendi renk standardını oluşturdu. Adobe RGB’ye büyük ölçüde benzeyen NTSC renk standardı, kırmızı ve mavi renklerin üretimi söz konusu olduğunda biraz farklılık gösteriyor. Henüz televizyon standardı haline gelmemiş olsa da, NTSC renk standardı profesyonel düzeyde video ve fotoğraf düzenleme amaçlı monitörlerde kendine yer buluyor.
EBU
NTSC’ye benzer şekilde, Avrupa Yayın Birliği (EBU) de kendi renk standardını uygulamaya çalışıyor. Bu ölçüt geleneksel olarak fotoğrafçılık, video düzenleme ve grafik tasarım alanlarında kullanılmakta. Daha geniş renk gamlarının ve 4K dahil yüksek çözünürlüklü cihazların ortaya çıkmasıyla, EBU standardı kendi alanının dışına çıkmaya ve son tüketiciye ulaşan ürünlerde kullanılmaya başladı.
Renk Kapsamı
Bir ürünün renk kapsamı, kaynağından gelen renkleri yeniden üretme ve iletme yeteneğini göstermekte. Anlamak için yeni nesil bir sinema projektörü, eski bir iPhone kamerası ve 1990’lardan kalma bir TV arasındaki görsel farkı düşünün.
Renkleri teknik düzeyde tasvir edebilmek için bazı teknikler kullanılıyor. XYZ ekseninde bir üçgen olarak sunulan renk gamında Y, gam içinde mümkün olan maksimum renk parlaklığını ifade ediyor. X ve Z noktaları ise renkliliğin tüm aralığını, yani bir rengin tonunu ve renkliliğini gösteriyor.
Geniş Renk Gamı Nedir?
Geniş renk gamı, sRGB renk alanından daha fazla renk üretebilen cihazları ve renk alanlarını tanımlamak için kullanılan bir terim. Geniş renk gamına sahip ekranlar giderek yaygınlaşıyor. Örneğin, iPhone’lardan MacBook’lara kadar çoğu modern Apple cihazı geniş renk gamına sahip ekranlarla destekleniyor. Ayrıca birçok TV ve monitör de geniş renk uzayına sahip.
Neden Önemli?
Tüketici gözünden bakacak olursak, geniş renk gamutuna sahip ekranlar standart renk gamına sahip ekranlara kıyasla daha gerçekçi renkler ve daha iyi renk doğruluğu sunar. Yani video izlerken veya oyun oynarken çok daha canlı görüntüler elde edebilirsiniz.
Bir ekran veya yazıcı olabilir, renk uzayı görüntülenebilen veya basılan görselleri doğrudan etkilediği için görüntü kalitesi açısından çok önemlidir. Geniş renk gamına sahip bir cihaz, standart renk gamına sahip cihazlara göre daha zengin ve gerçeğe daha yakın renkler üretebiliyor. Dolayısıyla canlı görüntüler ve canlı renkler istiyorsanız, geniş renk gamına sahip cihazlar seçmeye özen gösterin.
Renk Derinliği Nedir?
Modellerde işlenen renk kanalları, [0,1] aritmetik alanı veya yüzde değeri gibi çeşitli şekillerde temsil edilebilir. Ancak tüm matematik işlemlerini gerçekleştiren cihazlar ikili sayılar kullandığından, renk değerleri de bu formatta saklanır.
Dijital verilerin boyutu bitlerle ölçülür ve kullanılan miktar genellikle renk derinliği olarak adlandırılır. Ne kadar çok bit kullanılırsa, oluşturulabilecek farklı renklerin sayısı da o kadar artar. Bugünlerde standart olarak minimum 8 bit kullanılmakta. Bazen de bunun R8G8B8 veya sadece 888 olarak yazıldığını görebilirsiniz. Tek bir bit iki değer (0 ve 1) sağlar, iki bit 2 x 2 = 4 değerle sonuçlanır ve böylece 8 bit 2 x 2 x … (8 kez) = 256 sonucunu verir.
256 x 256 x 256 olarak çarparsanız 16.777.216 RGB kombinasyonu elde edersiniz. Bu miktar gözünüze çok görünebilir ki zaten öyle de. Çoğu görüntüyü elde etmek için çok daha az sayıda renk yeterlidir, ancak elbette 8-bit endüstri standardının tüm istekleri karşılaması gerekli.
Şimdilik tek bir renk kanalına odaklanalım. Yukarıda kullanılan bit sayısına bağlı olarak kırmızı kanalın değişimindeki farkı görebilirsiniz. Açıkça görebileceğiniz gibi, 8 bit diğerlerine kıyasla çok daha net ve pürüzsüz. Kırmızı rengi bu şekilde gayet yeterli görünüyor ve daha fazla bit kullanmaya gerek yok gibi. Ancak ekranın görüntülemesi gereken sayısız ortam, grafik ve video var.
Renkleri birbirine karıştırmaya başladığınızda 8 bit yeterli olmayacak. Sunulan görüntüye bağlı olarak, rengin bir değerden diğerine atlıyor gibi göründüğü işaretli bölgeleri tespit etmek kolaydır. Aşağıdaki görüntüde, sol taraftaki renkler kanal başına 2 bit kullanılarak simüle edilmiş, sağ taraf ise standart 8 bit.
Sağ tarafın üst kısmı gayet normal görünse de alt kısma dikkatli bakıldığında 8-bit rengin yetersiz kaldığı anlaşılıyor. Tabiri caizse dört dörtlük bir görüntü elde etmek için daha yüksek renk derinliği değeri kullanmak gerekir. Bu noktada 10 veya 12 bit fazlasıyla yeterlidir. Çünkü 10 bitte bile bir renk kanalının gradyanında 1024 ayrı adım olacak. Yani 8 bite göre dört kat daha fazla renk değişimi sağlanabilir.
Daha büyük renk derinliği kullanmak, çok geniş gamutlu bir renk alanı kullanıldığında daha da önemli hale gelir. sRGB, Hewlett Packard ve Microsoft tarafından 20 yıldan uzun bir süre önce geliştirildi. Ancak eski olmasına rağmen, standart olarak çoğunlukla 8 bit kullanıldığından dolayı günümüz ekranları için halen uygun bir teknik. Öte yandan, Kodak’ın ProPhoto RGB renk alanı o kadar geniş bir renk gamına sahip ki şeritlenmeyi önlemek için 16 bit renk kanalları gerekir.
