Como espaços de cores como sRGB e Adobe RGB se sobrepõem?

O sRGB está incluído no Adobe RGB e o Adobe RGB está incluído no ProPhoto RGB? Significando que uma foto em um "espaço inferior" será exatamente igual em um "espaço superior", por exemplo, uma foto sRGB será exatamente a mesma em um espaço Adobe RGB.

Percebi que o tamanho de uma foto sRGB é maior que a mesma do Adobe RGB, o que não entendo, pois o espaço de cores é maior.

Confira esta imagem de Jeff Schewe da wikipedia . É uma fatia 2D do que é realmente um espaço tridimensional, mas torna claro o conceito básico:

Então: sRGB é um subconjunto do AdobeRGB, que é um subconjunto do ProPhoto RGB.

Você também pode ver como o ProPhoto RGB se estende para fora da forma curva que representa as cores visíveis. E você pode ver como o AdobeRGB é mais adequado para impressão em papel fosco do que o sRGB - e a que distância do que pode ser impresso em papel o espaço do ProPhoto se estende.

Mas essa não é a história toda, por causa da questão da profundidade dos bits . Nos formatos de arquivo comuns usados ​​para exibição, as informações de cores são armazenadas em números inteiros, e não em valores analógicos - há um número discreto e contável de cores que pode ser descrito a uma certa profundidade de bits. Pense no espaço de cores como uma caixa de lápis de cor Crayola de cores diferentes. Cada espaço de cores tem o mesmo número de giz de cera. Nos espaços maiores, parte desse número limitado deve ser utilizada para uma cobertura mais ampla - no ProPhoto RGB, você tem vários "giz de cera" dedicados a cores que os humanos nem conseguem ver. O sRGB tem o mesmo número de giz de cera em um intervalo menor. Isso significa que, em troca de não ser capaz de representar esses cianos e verdes distantes, você obtém uma distinção mais fina entre os azuis, os roxos e os vermelhos (e os verdes que estão lá).

Na profundidade de cores de 8 bits por canal (24 bits no total), existem cerca de 16,8 milhões de giz de cera, o que é muito, mas o suficiente para que ainda haja uma chance de artefatos de cores em gradientes sutis. E, quando você mapeia de um espaço de cores para outro, os giz de cera não se alinham necessariamente . O ProPhoto RGB pode conter todo o sRGB, mas se você estiver trabalhando em 8 bits, é uma perda para ir e voltar.

Imagine que você tenha três tons diferentes de vermelho em uma caixa de giz de cera e dois tons de vermelho em uma caixa diferente (porque essa segunda caixa precisa de um giz de cera extra para o ultramar). Se você estiver tentando duplicar uma imagem tirada da primeira caixa, precisará comprometer sua representação em vermelho. E se você for fazer outra cópia com seus primeiros lápis de cor, mas sem olhar para a primeira imagem, provavelmente não escolherá o mesmo mapeamento desses dois vermelhos para os três mais expressivos.

No entanto, se você pode trabalhar em 16 bits por canal, isso realmente não é um problema. Isso porque para cada lápis de cera em 8 bits por canal, 16 bits oferecem 16,8 milhões de lápis de cor. É muita graduação sutil - quase certamente além do que o olho humano pode distinguir. (O número geral de cores distintas na profundidade de cores de 16 bits é superior a 281 trilhões.) Portanto, se você estiver usando um aplicativo como o Adobe Lightroom que funcione com profundidade de cores de 16 bits, alternar espaços de cores não é uma preocupação - mas você é necessário decidir quais compromissos você deseja quando deseja reduzir para um valor final de saída, porque ainda não temos formatos de arquivo bons, padrão, populares, populares e com suporte de espaço de cores de 16 bits e alta gama de cores.

Quanto ao tamanho do arquivo resultante : isso basicamente será uma peculiaridade de como a compactação funcionou. A extensão real do espaço de cores não faz diferença no tamanho do arquivo, pois, novamente, o mesmo número geral de lápis de cor em qualquer caso. É possível que sua foto sRGB seja maior porque a versão Adobe RGB "reduziu" algumas das distinções sutis de cores no mesmo valor (não há tipos diferentes suficientes de lápis vermelho?). Mas é provavelmente apenas uma peculiaridade de como a "reatribuição" de giz de cera faz com que os dados sejam diferentes e, portanto, a compactação seja diferente.

Se você possui um Mac, pode visualizar as diferenças entre os espaços de cores em 3D - executar ColorSync Utilitye selecionar um grande espaço de cores (como ProPhotoRGB ou AdobeRGB). Em seguida, clique na seta no canto superior esquerdo do gráfico e selecione "segure para comparação". Em seguida, selecione um espaço diferente para vê-lo plotado em cima do outro, você pode girar ao redor.

Pode ser necessário abrir pastas na parte inferior da lista de espaços de cores para ver mais espaços, se você tiver o Photoshop instalado.

Na prática, você pode usar isso para entender melhor as diferenças entre os espaços, mas também para ver como os perfis de impressora personalizados se enquadram em um espaço.

Um exemplo mostrando o AdobeRGB dentro da baleia ProPhotoRGB:

Para adicionar à ótima resposta de @ mattdm - mas, a menos que eu tenha perdido, não há explicação para o tamanho do arquivo - eu especularia que ao capturar aRGB e depois transformar em sRGB com uma intenção que satura a cor excedida ( colorimétrica relativa ), desde no intervalo da gama aRGB que não é transformada (não cortada), existem níveis de cores menos discretos (b / c o número total de níveis é o mesmo - 256), você acaba com uma imagem "posterizada". Ou seja, sua imagem sRGB contém menos valores de cores individuais que a imagem original. Devido a essa dizimação, a imagem compactada de pequena escala é menor que a imagem compactada de gama completa.

De uma perspectiva diferente, se as imagens aRGB e sRGB parecem iguais, significa que a cena original não era rica em cores; portanto, ela "se encaixa" na gama limitada de sRGB. Porém, usar aRGB para capturar essa cena significa que você usa apenas um subconjunto das cores discretas disponíveis. Isso, novamente, leva a uma melhor taxa de compactação e a um arquivo menor.