Існують різні види обмежень, які слід враховувати.
Ефекти, для яких шлях променя залежить від його довжини хвилі
Це клас ефектів, для яких потрібне спектральне відображення, і низка цікавих прикладів уже наведена у відповіді Бенедикта Біттерлі . Простий приклад - призма, що розщеплює біле світло на спектр, надаючи кольори веселки. Промені різної довжини хвилі заломлюються під різними кутами при проходженні крізь призму, в результаті чого світло, що вражає стіну за призмою, розщеплюється на складові кольори.
Це означає, що в реальному житті блиск однотонного жовтого світла через призму призведе до виходу жовтого світла, але сяюча суміш червоного та зеленого світла, яка наближається до жовтого, призведе до появи окремого червоного та зеленого світла. Під час візуалізації, використовуючи лише 3 основні кольори, біле світло розбиватиметься лише на три кольори, даючи ефект веселки, який виглядає безперервно, а монохроматичне світло, яке зовсім не повинно розщеплюватися, розбиватиметься на його приблизні первинні кольорові компоненти. Розщеплення білого світла можна покращити, використовуючи більшу кількість первинних кольорів, але це все одно надасть розривів, і результати для монохроматичного світла все одно будуть розбиті, хоча і більш вузькими. Для точних результатів необхідно відбирати суцільний спектр,
Поверхневі ефекти, які неможливо зафіксувати в одному нерухомому зображенні
Наприклад, райдужна освіта показує різний колір для кожного ока, щоб нерухоме зображення не виглядало таким же, як оригінальний об'єкт. Є безліч повсякденних прикладів, які ви можете спочатку не помітити. У багатьох звичайних птахів є райдужні оперення, навіть якщо здалеку вони здаються чорними або сірими. Близько вони напрочуд барвисті.
Відображувач, що використовує лише 3 основних кольори, не зможе виробляти розповсюдження світла на основі довжини хвилі, необхідної для цього ефекту. Спектральний рендерінг може правильно імітувати розповсюдження, але повний ефект все ще не може бути зафіксований в одному зображенні. Навіть 2d-фотографія не може правильно це зафіксувати, тоді як 3d-фотографія райдужного об'єкта дасть такий мерехтливий ефект, оскільки фотографії, що відповідають лівому та правому очам, будуть по-різному забарвлені. Це обмеження 2d-зображень, а не самий кольоровий простір RGB. Однак навіть у 3d-зображенні будуть кольори в райдужному об'єкті, які відображаються неправильно, через неможливість RGB відображати однотонні кольори, як описано нижче.
Кольори, які людське око може виявити, які не можуть бути відображені в RGB
RGB історично залежав від пристроїв і тому був ненадійним між платформами. Існують незалежні перцептивно однакові покращення, такі як кольоровий простір лабораторії , але вони все ще трихроматичні (мають 3 компоненти). Не відразу зрозуміло, чому трьох компонентів недостатньо для відображення всіх кольорів, які можна сприймати трихроматичним оком, але цей документ пояснює це добре і доступно. З 7 сторінки:
Наприклад, використовуючи сучасну систему лазерного дисплея з монохроматичними праймерізами на 635 нм (червоний), 532 нм (зелений) та 447 нм (синій), давайте побачимо, чи зможемо ми імітувати сприйняття монохроматичного світла на 580 нм ( помаранчевий колір). Оскільки монохроматичний помаранчевий подразник збуджує зеленуваті та червонуваті шишки, внесок необхідний як зелений, так і червоний праймери, тоді як внесок із синього первинного не потрібен. Проблема полягає в тому, що зелений первин також збуджує синюваті шишки, унеможливлюючи точне відтворення помаранчевого подразника
Діаграма чутливості конусів очей людини (також на сторінці 7) показує, наскільки широке перекриття і допомагає візуалізувати це пояснення. Тут я включив аналогічний графік з Вікіпедії: (натисніть на графік для розташування Вікіпедії)
Коротше кажучи, накладення між діапазоном кольорів, які можуть бути підібрані кожним із трьох різних конусів (кольорових датчиків) людського ока, означає, що монохроматичний колір можна відрізнити від наближеної суміші первинних кольорів і, отже, змішати первинний кольори ніколи не можуть точно відображати всі однотонні кольори.
Ця різниця, як правило, не помітна в повсякденному житті, оскільки більшість нашого оточення випромінює або відбиває світло в широкому діапазоні частот, а не в однотонних кольорах. Однак помітним винятком є натрієві лампи. Якщо ви живете в тій частині світу, яка використовує ці жовто-оранжеві вуличні ліхтарі, випромінюване світло буде однотонним і буде виглядати тонко відмінним від друкованої фотографії чи зображення на екрані. Довжина хвилі натрієвого світла становить 580 нм із наведеного вище прикладу. Якщо ви не живете десь, де є натрієві вуличні ліхтарі, ви можете побачити те саме світло з однією хвилею, побризкуючи дрібно подрібнену кухонну сіль (хлорид натрію) над полум’ям. Скеляючі жовті точки світла не можуть бути точно зафіксовані на плівці або відображені на екрані. Які б три основні кольори ви не вибрали,
Зауважте, що це обмеження однаковою мірою стосується змішування 3 основних кольорів фарби, використання 3 фотореакційних хімічних речовин на плівці камери або фотографування цифровою камерою з 3 різними кольоровими датчиками або одного датчика з 3 різними первинними кольоровими фільтрами. Це не просто цифрова проблема, а не обмежена лише кольором простору RGB. Навіть удосконалення, введені кольоровим простором лабораторії та її варіантами, не можуть відновити відсутні кольори.
Різні ефекти
Множинні дифузні відбиття (кольорова кровотеча)
Якщо матова поверхня яскраво забарвлена поблизу білої матової поверхні, біла поверхня покаже частину кольору іншої поверхні. Це можна досить добре моделювати за допомогою чисто червоних, зелених та синіх компонентів. Та ж комбінація червоного, зеленого та синього, що надала колір кольоровій поверхні, може відбиватися від білої поверхні та знову показувати частину цього кольору. Однак це працює лише в тому випадку, якщо друга поверхня біла. Якщо друга поверхня також забарвлена, то кольорова кровотеча буде неточною, в деяких випадках різко.
Уявіть дві поверхні, які мають схожий колір. Одна відображає вузький діапазон довжин хвиль навколо жовтого. Інший відображає широкий діапазон довжин хвиль між червоним та зеленим, і в результаті також виглядає жовтим. У реальному житті світло, що відображається на одній поверхні завдяки іншій, не буде симетричним. Більша частина світла, що досягає поверхні широкого діапазону хвиль від іншої, буде відбиватися знову, оскільки вузький діапазон вхідних довжин хвиль знаходиться в більш широкому діапазоні. Однак більша частина світла, що досягає поверхні вузького діапазону довжини хвилі від іншого, буде знаходитися поза вузьким діапазоном, і не відбивається. У RGB-рендері обидві поверхні будуть моделюватися як суміш монохроматичного червоного та монохроматичного зеленого, не даючи різниці у відбитому світлі.
Це крайній приклад, коли різниця буде миттєво помітною для очей, але в більшості зображень, що включають кольорові кровотечі, буде щонайменше тонка різниця.
Матеріали, які поглинають одну довжину хвилі і випромінюють іншу
Відповідь joojaa описує поглинання ультрафіолетового світла снігом, яке має бути повторно випромінене як видиме світло. Я раніше не чув про те, щоб це сталося зі снігом (і, на жаль, мені не вдалося знайти жодних доказів, які б його підтвердили - хоча це пояснило б, чому сніг "біліший за білий"). Однак є багато свідчень того, що це відбувається з широким спектром інших матеріалів, деякі з яких додаються до миючих засобів для прання одягу та паперу, щоб отримати додатковий яскравий колір. Це дозволяє загальному видимому світлу, що виходить з поверхні, більше, ніж загальне видиме світло, отримане цією поверхнею, яке знову не моделюється добре, використовуючи лише RGB. Якщо ви хочете прочитати більше про це, термін для пошуку - флуоресценція .
Очі з більш ніж 3 основними кольорами
Є тварини, які мають в очах понад 3 типи шишок, що дозволяє сприймати більше 3 основних кольорів. Наприклад, багато птахів, комах і риб - тетрахромати , сприймаючи чотири основні кольори. Деякі навіть пентахромати , сприймаючи п’ять. Діапазон кольорів, якими такі істоти можуть бачити карликів, діапазон відображається за допомогою лише RGB. Далеко за ними знаходиться креветка богомол , яка є додекахроматом, побачивши кольори на основі 12 різних шишок. Жодна з цих тварин не буде задоволена дисплеєм RGB.
Але якщо серйозніше, навіть для зображень, призначених для людських очей, вважається, що тетрахромати людини бачать у 4 основних кольорах і, можливо, такі, які бачать цілих 5 або 6. В даний час таких людей, схоже, немає. в достатній кількості, щоб зробити дисплеї з більш ніж 3 основними кольорами комерційно життєздатними, але якщо в майбутньому стане легше визначити, скільки основних кольорів може бачити людина, це може стати привабливою ознакою, що призводить до того, що вона пошириться серед населення в наступних поколіннях. Тож якщо ви хочете, щоб ваші онуки цінували вашу роботу, можливо, вам знадобиться зробити її сумісною з шестигранним монітором ...
Не дуже важливо для цього питання, але пов’язане з цим: Якщо ви хочете побачити кольори, недоступні ні в реальному світі, ні в RGB-образах, ознайомтеся з химерними кольорами ...
