Chrominance

Chrominanční nebo sytost barvy , se vztahuje na část obrazového signálu , odpovídající informace o barvě .

Video signál vyžaduje informace o jasu a dvě informace o chrominanci, aby bylo možné rekonstruovat tři základní barvy červenou, zelenou a modrou ( RGB ) barevného displeje, který využívá princip aditivní syntézy . Tato volba se historicky řídila potřebou zajistit kompatibilitu černobílých televizorů, když se zrodily standardy NTSC , PAL a SÉCAM , a poté, co bylo pozorováno, že lidské vidění má menší citlivost na barvu než na jas.

Signál jasu Y je konstruován ze tří primárních signálů R , G a B zachycených podle koeficientů v závislosti na použitém standardu.

Chrominanční signály modrého rozdílu ( B - Y ) a červeného rozdílu ( R - Y ) mohou být váženy odlišně v závislosti na použitých systémech. Mohou obsadit menší šířku pásma, protože jsou méně důležité než jas na subjektivní ostrosti a jemnosti detailů zobrazeného obrazu: to vede v mnoha případech k převzorkování chrominancí digitálního video signálu.

• V případě komponentního (analogového) signálu se tyto tři signály přenášejí na různých kanálech.

• V případě kompozitního (analogového) signálu jsou chrominanční signály modulovány subnosnou tak, aby přenášely signál na jednom kanálu.

• V případě digitálního signálu poskytuje typ použitého dílčího vzorkování informace o úrovni přesnosti chrominancí ve vztahu k jasu. Například 4: 2: 2 znamená, že chrominanční signály (2) jsou vzorkovány na poloviční frekvenci jasového signálu (4).

Chrominanci videosignálu lze analyzovat pomocí vektorycope  (en) .

Ve všech případech se operace umožňující předat signály RGB zachycené komponentům YC B C R provádějí po gama korekci .

HDTV Rec. 709

Podle doporučení ITU-R BT 709, jasová signálů (uvedeno pro pohodlí) a modré rozdílu a červené rozdíl (uvedeno a ) jsou generovány ze signálů , a (signály RGB po korekci gama, ale poznamenat, R , G a B o pohodlí) jak následuje: EY′{\ displaystyle E '_ {Y}}Y{\ displaystyle Y}EVSB′{\ displaystyle E '_ {C_ {B}}}EVSR′{\ displaystyle E '_ {C_ {R}}}VSR{\ displaystyle C_ {R}}VSB{\ displaystyle C_ {B}}ER′{\ displaystyle E '_ {R}}EG′{\ displaystyle E '_ {G}}EB′{\ displaystyle E '_ {B}}

Y=0,2126.R+0,7152.G+0,0722.B{\ displaystyle Y = 0,2126.R + 0,7152.G + 0,0722.B} ; VSB=0,5389.(B-Y){\ displaystyle C_ {B} = 0,5389. (BY)} ; VSR=0,6350.(R-Y){\ displaystyle C_ {R} = 0,6350. (RY)}.

Přechod z RGB na YC B C R mohou být reprezentovány pomocí matice, odtud název maticování vzhledem k této operaci:

(YVSBVSR)=(+0,2126+0,7152+0,0722-0,1146-0,3854+0,5000+0,5000-0,4541-0,0458)×(RGB){\ displaystyle {\ begin {pmatrix} Y \\ C_ {B} \\ C_ {R} \ end {pmatrix}} = {\ begin {pmatrix} + 0,2126 & + 0,7152 & + 0,0722 \\ - 0,1146 & -0,3854 & + 0,5000 \\ + 0,5000 & -0,4541 & -0,0458 \ end {pmatrix}} \ times {\ begin {pmatrix} R \\ G \\ B \ end {pmatrix}}}.

• V jejich analogovém zobrazení musí být část věnovaná obrazu normalizovaných signálů (tj. Mimo synchronizační signály linky a pole) udržována v níže uvedených intervalech (napětí vyjádřená ve voltech).

R∈[0;0,7]G∈[0;0,7]B∈[0;0,7]{\ displaystyle R \ in \ left [0; 0,7 \ right] \ quad G \ in \ left [0; 0,7 \ right] \ quad B \ in \ left [0; 0,7 \ right]} Y∈[0;0,7]VSB∈[-0,35;0,35]VSR∈[-0,35;0,35]{\ displaystyle Y \ in \ left [0; 0,7 \ right] \ quad C_ {B} \ in \ left [-0,35; 0,35 \ right] \ quad C_ {R} \ in \ left [-0,35; 0,35 \ right ]}

• V jejich digitální reprezentaci jsou pro 8bitové kódování, tj. 256 úrovní, primární R , G , B a svítivost kódovány na úrovních od 16 do 235, zatímco chrominanční signály jsou kódovány na úrovních od 16 do 240 s achromatickou úrovní pro 128. Kódování lze provádět na 10 bitech. Ve 24, 25 nebo 30 obrazech za sekundu jsou vzorkovací frekvence doporučené ITU-T Rec. 709 jsou 74,25  MHz pro jasového signálu a 37,125  MHz pro barvonosných signálů, tj. S 4: 2: 2 Typ podvzorkování .

SDTV Rec. 601

Doporučení ITU-R BT.601 poskytuje vztahy užitečné pro maticování:

Y=0,299×R+0,587×G+0,114×B{\ displaystyle Y = 0,299 \ krát R + 0,587 \ krát G + 0,114 \ krát B} ; VSB=B-Y1,772{\ displaystyle C_ {B} = {\ frac {BY} {1772}}} ; VSR=R-Y1,402{\ displaystyle C_ {R} = {\ frac {RY} {1 402}}}.

Přechod z RGB na YC B C R lze znázornit pomocí matice:

(YVSBVSR)=(+0,2990+0,5870+0,1140-0,1687-0,3312+0,5000+0,5000-0,4187-0,0813)×(RGB){\ displaystyle {\ begin {pmatrix} Y \\ C_ {B} \\ C_ {R} \ end {pmatrix}} = {\ begin {pmatrix} + 0,2990 & + 0,5870 & + 0,1140 \\ - 0,1687 & -0,3312 & + 0,5000 \\ + 0,5000 & -0,4187 & -0,0813 \ end {pmatrix}} \ times {\ begin {pmatrix} R \\ G \\ B \ end {pmatrix}}}.

Meze signálu jsou stejné jako u záznamu ITU-T Rec. 709. Doporučené vzorkovací frekvence jsou 13,5  MHz pro jasový signál a 6,75  MHz pro chrominanční signály pro podvzorkování typu 4: 2: 2.

KAMARÁD

Systém YUV je definován jako předchozí s jiným poměrem:

Y=0,299×R+0,587×G+0,114×B{\ displaystyle Y = 0,299 \ krát R + 0,587 \ krát G + 0,114 \ krát B} ; U=0,492111.(B-Y){\ displaystyle U = 0,4992111. (BY)} ; PROTI=0,877283.(R-Y){\ displaystyle V = 0,877283. (RY)}.(YUPROTI)=(+0,2990+0,5870+0,1140-0,1471-0,2889+0,4360+0,6150-0,5150-0,1000)×(RGB){\ displaystyle {\ begin {pmatrix} Y \\ U \\ V \ end {pmatrix}} = {\ begin {pmatrix} + 0,2990 & + 0,5870 & + 0,1140 \\ - 0,1471 & -0, 2889 & + 0,4360 \ \ + 0,6150 & -0,5150 & -0,1000 \ end {pmatrix}} \ times {\ begin {pmatrix} R \\ G \\ B \ end {pmatrix}}}

Tyto vztahy se týkají pouze signálů určených k vysílání ve formě kompozitního signálu ve standardu PAL.

NTSC

Systém YIQ je definován následovně

(YJáQ)=(+0,2990+0,5870+0,1140+0,5959-0,2746-0,3213+0,2115-0,5227+0,3112)×(RGB){\ displaystyle {\ begin {pmatrix} Y \\ I \\ Q \ end {pmatrix}} = {\ begin {pmatrix} + 0,2990 & + 0,5870 & + 0,1140 \ + + 0,5959 & -0, 2746 & -0,3213 \ \ + 0,2115 & -0,5227 & + 0,3112 \ end {pmatrix}} \ times {\ begin {pmatrix} R \\ G \\ B \ end {pmatrix}}}.

Tyto vztahy se týkají pouze signálů určených k vysílání ve formě kompozitního signálu ve standardu NTSC.

Poznámky a odkazy

1. Philippe Bellaïche 2006 , str.  201
2. Philippe Bellaïche 2006 , str.  226
3. Charles Poyton 2003 , str.  87
4. ITU-R BT.709-5  : Hodnoty parametrů standardů HDTV pro produkci a mezinárodní výměnu programů , duben 2002.
5. ITU-R BT.601-7  : Nastavení kódování studia digitální televize pro standardní formáty obrazu 4: 3 (normalizovaný) a 16: 9 (širokoúhlý)
6. Charles Poyton 2003 , str.  336-337
7. Charles Poyton 2003 , str.  367

Dodatky

Související články

• standardy / standardy SECAM , PAL , NTSC
• Digitální pozemní televize
• Svítivost
• Chrominanční podvzorkování

Bibliografie

• Philippe Bellaïche , Tajemství video obrazu: kolorimetrie, osvětlení, optika, kamera, video signál, digitální komprese, formáty záznamu , Paříž, Eyrolles,2006, 6 th  ed. , 453  s. ( ISBN  2-212-11783-3 )

• (en) Charles Poynton , Digital Video and HD: Algorithms and Interfaces , Amsterdam / Boston / London etc., Elsevier,2003, 1 st  ed. , 692  s. ( ISBN  1-55860-792-7 , číst online ) , s.  367

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">