Każdy, kto rozpoczyna pracę w branży produkcji wideo bardzo szybko natknie się na określenie Rec 709. Czym zatem jest i co oznacza? Otóż pojęcie to można rozpatrywać zarówno w ujęciu szerszym, jak i nieco węższym. To pierwsze oznacza ustanowiony przez ITU (International Telecommunication Union) międzynarodowy standard (Recommendation ITU-R BT.709) określający parametry sygnałów wideo dla telewizji wysokiej rozdzielczości. Standard ten zawiera opis przestrzeni kolorystycznej, jak i innych wymagań technicznych z tym związanych. Ostatnia wersja dokumentu pochodzi z roku 2015 (tu link). Natomiast ujęcie węższe, z którym zapewne większość osób utożsamia Rec 709, to opis samej przestrzeni kolorystycznej pod tą samą nazwą.

CZYM JEST PRZESTRZEŃ KOLORYSTYCZNA?

Aby w pełni zrozumieć Rec 709, należy najpierw zdefiniować, czym w ogóle jest przestrzeń kolorystyczna. Otóż jest to model matematyczny opisujący sposób, w jaki kolory są reprezentowane i organizowane w systemie cyfrowym. Innymi słowy, przestrzeń kolorystyczna to zestaw reguł określających, jakie wartości liczbowo odpowiadają poszczególnym kolorom, dzięki czemu mogą być one prawidłowo odwzorowane na ekranach urządzeń. Istnieje wiele różnych przestrzeni kolorystycznych, poza Rec 709 to choćby sRGB, Adobe RGB, DCI-P3 czy Rec 2020, a każda z nich ma swoje specyficzne zastosowania.

MODEL KOLORÓW RGB

Wspólnym elementem wielu przestrzeni kolorystycznych jest model RGB (Red, Green, Blue). Model ten jest szeroko stosowany w systemach cyfrowych, takich jak kamery, telewizory, monitory i projektory. Opiera się na idei, że wszystkie kolory mogą być stworzone poprzez odpowiednie połączenie trzech podstawowych barw: czerwonej (R), zielonej (G) i niebieskiej (B). Każdy kolor w modelu RGB można zatem wyrazić za pomocą trzech wartości liczbowych, które reprezentują intensywność składowych czerwieni, zieleni i niebieskiego. Zakres tych wartości wynosi od 0 do 255 dla obrazu 8-bitowego, oraz 1023 dla 10-bitowego, co daje możliwość uzyskania milionów różnych kolorów.

Model RGB jest modelem addytywnym, co oznacza, że dodawanie intensywności podstawowych barw prowadzi do jaśniejszego koloru. Na przykład, jeśli połączymy maksymalne wartości czerwonego, zielonego i niebieskiego, uzyskamy biały kolor. Z drugiej strony, brak światła (wszystkie wartości RGB równe 0) skutkuje kolorem czarnym. Model subtraktywny, o którym mowa w przypadku taśmy filmowej (czy druków CMYK), zachowuje się dokładnie odwrotnie.

WARTOŚCI RGB I PUNKT BIELI

Aby zapewnić spójne odwzorowanie kolorów na różnych urządzeniach wyświetlających obraz wartości składowych RGB są precyzyjnie zdefiniowane na diagramie chromatyczności CIE 1931. Jest to dwuwymiarowy wykres przedstawiający barwę kolorów, które mogą być postrzegane przez ludzkie oko:
• Czerwony: x = 0,640, y = 0,330
• Zielony: x = 0,300, y = 0,600
• Niebieski: x = 0,150, y = 0,060

Inną bardzo ważną wartością jest tzw. punkt bieli. W Rec 709 został on zdefiniowany jako D65, co odpowiada temperaturze barwowej wynoszącej około 6500 K. Jest to standardowy punkt bieli stosowany w większości systemów wyświetlania, który zapewnia neutralne i naturalnie wyglądające barwy jak przy świetle dziennym. Na diagramie chromatyczności CIE 1931 wartości dla D65 wynoszą:
• x = 0.3127
• y = 0.3290

PRZESTRZEŃ KOLORYSTYCZNA A GAMUT

Przy omawianiu tematu kolorów w cyfrowym świecie, często pojawiają się dwa kluczowe pojęcia: przestrzeń kolorystyczna i gamut. Choć terminy te są używane zamiennie, mają różne znaczenie i odnoszą się do odmiennych aspektów zarządzania kolorem. Przestrzeń kolorystyczna to pełny system opisujący, jak kolory są zorganizowane i przedstawiane w określonym środowisku cyfrowym. Jest to model matematyczny, który określa, jakie wartości są przypisane do poszczególnych kolorów, a także jak są one wyświetlane na ekranie. Gamut, z drugiej strony, odnosi się do rzeczywistego zakresu kolorów, które może reprodukować konkretne dane urządzenie, takie jak monitor, aparat czy drukarka w kontekście danej przestrzeni kolorystycznej.

Diagram CIE 1931 - Rec 709

RÓŻNICA MIĘDZY REC 709 A SRGB

Rec 709 i sRGB są często porównywane, ponieważ mają podobne cechy, jednak istnieje kilka kluczowych różnic, które wynikają z ich odmiennych zastosowań. Obie przestrzenie kolorystyczne opierają się na modelu RGB i mają bardzo zbliżony gamut kolorów, jednak różnią się zastosowaniem i parametrami. Rec 709 został opracowany z myślą o telewizji oraz produkcjach wideo, podczas gdy sRGB jest przestrzenią kolorystyczną stworzoną z myślą o grafice komputerowej, fotografii cyfrowej i wyświetlaniu obrazów na stronach internetowych. Rec 709 jest optymalizowany pod kątem transmisji sygnałów wideo, podczas gdy sRGB lepiej sprawdza się w statycznych obrazach komputerowych. Kluczową różnicą między tymi przestrzeniami kolorystycznymi jest wartość gamma. Rec 709 używa najczęściej gammy 2.4, co jest standardem w produkcjach wideo, podczas gdy sRGB ma gammę na poziomie 2.2, co lepiej sprawdza się w przypadku wyświetlania obrazów na monitorach komputerowych.

TYPOWA GAMMA DLA REC 709

Jednym z kluczowych elementów każdej przestrzeni kolorystycznej jest gamma – krzywa, która opisuje, jak wartości jasności są przekształcane na sygnały wyświetlane na ekranie. W przypadku Rec 709 gamma jest opisana jako funkcja, aczkolwiek przyjmuje się, że wynosi ona 2.4. Jest to standard stosowany głównie w profesjonalnych produkcjach filmowych i telewizyjnych, gdzie obraz jest wyświetlany w warunkach kontrolowanego oświetlenia, na przykład w ciemnych pomieszczeniach kinowych. W przypadku jasnych pomieszczeń gamma może wynosić 2.2. Innym przykładem krzywych gamma są również krzywe logarytmiczne – tzw. logi, o których więcej w innym wpisie o S-Logu.

REC 2020

Przestrzeń kolorystyczna Rec 2020 to nowszy i bardziej zaawansowany standard, który zastępuje Rec 709 w kontekście telewizji Ultra HD (4K i 8K) oraz technologii HDR (High Dynamic Range). Rec 2020 oferuje znacznie szerszy gamut kolorów i głębię do 12 bitów, co oznacza, że może odwzorować większą liczbę odcieni, zwłaszcza w kontekście bardzo nasyconych kolorów. Standard ten oferuje również zakres jasności aż do 10000 nitów. Rec 2020 to z pewnością przyszłość, natomiast jego ograniczeniem póki co są wyższe koszty produkcji, postprodukcji, transmisji czy nawet samych odbiorników. 

PODSUMOWANIE

Przestrzeń kolorystyczna Rec 709, choć jej zakres kolorów jest bardziej ograniczony w porównaniu z nowoczesnymi standardami, takimi jak Rec 2020, nadal odgrywa kluczową rolę w branży filmowej i telewizyjnej. Z tego też powodu znajomość tych podstawowych pojęć jest kluczowa zarówno przy produkcji, jak i postprodukcji wszelkich form wideo.