Chrominance

Värikkyyden , tai Chroma , viittaa osaan videosignaalin , joka vastaa tietojen väri .

Videosignaali vaatii luminanssitietoja ja kaksi krominanssitietoa värinäytön kolmen päävärin, punaisen, vihreän ja sinisen ( RGB ) rekonstruoimiseksi, joka käyttää additiivisen synteesin periaatetta . Tätä valintaa johti historiallisesti tarve varmistaa mustavalkoisten televisioiden yhteensopivuus, kun NTSC- , PAL- ja SÉCAM- standardit syntyivät , ja kun havaittiin, että ihmisen näkemällä on vähemmän herkkyys väreille kuin kirkkaudelle.

Luminanssisignaali Y muodostetaan kolmesta primääristä R , G ja B, jotka on otettu kertoimien mukaan käytetystä standardista riippuen.

Sinisen eron ( B - Y ) ja punaisen eron ( R - Y ) krominanssisignaalit voidaan painottaa eri tavalla käytetyistä järjestelmistä riippuen. Ne voivat käyttää vähemmän kaistanleveyttä, koska ne ovat vähemmän tärkeitä kuin näytetyn kuvan yksityiskohtien subjektiivisen terävyyden ja hienovaraisuuden luminanssi: tämä johtaa monissa tapauksissa digitaalisen videosignaalin krominanssin alinäytteeseen .

• Komponenttisignaalin tapauksessa nämä kolme signaalia lähetetään eri kanavilla.

• Kun kyseessä on komposiitti (analoginen) signaali, krominanssisignaalit moduloidaan apukantoaallon lähettääkseen signaalin yhdellä kanavalla.

• Digitaalisen signaalin tapauksessa käytetty alinäytteenoton tyyppi antaa tietoa krominanssin tarkkuustasosta suhteessa luminanssiin. Esimerkiksi 4: 2: 2 tarkoittaa, että krominanssisignaalit (2) otetaan näytteillä puolet luminanssisignaalin (4) taajuudesta.

Videosignaalin krominanssi voidaan analysoida vektoskoopilla  (en) .

Kaikissa tapauksissa toimenpiteet, jotka mahdollistavat YC B C R -komponenteille poimittujen RGB- signaalien siirtämisen, suoritetaan gammakorjauksen jälkeen .

HDTV Rec. 709

Mukainen suositus ITU-R BT 709, valotiheyssignaaleihin (huomattava mukavuussyistä) ja sininen ero ja punainen ero (huomattava ja ) muodostetaan signaalien , ja (RGB-signaaleja sen jälkeen, kun gamma-korjauksen, mutta huomattava R , G ja B mukavuus-) seuraavasti: 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)}.

Siirtyminen RGB ja YC B C R voi edustaa avulla matriisi, joten nimi matrixing annetaan tätä toimenpidettä:

(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}} \ kertaa {\ begin {pmatrix} R \\ G \\ B \ end {pmatrix}}}.

• Analogisessa esityksessään normalisoitujen signaalien kuvalle omistettu osa (toisin sanoen linjan ja kentän synkronointisignaalien ulkopuolella) on pidettävä alle olevilla aikaväleillä (voltteina ilmaistut jännitteet).

R∈[0;0,7]G∈[0;0,7]B∈[0;0,7]{\ displaystyle R \ sisään \ vasen [0; 0,7 \ oikea] \ quad G \ sisään \ vasen [0; 0,7 \ oikea] \ quad B \ sisään \ vasen [0; 0,7 \ oikea]} 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 ]}

• Digitaalisessa esityksessään 8-bittiselle koodaukselle, ts. 256 tasolle, primäärit R , G , B ja luminanssi koodataan tasoille, jotka ulottuvat 16: stä 235: een, kun taas krominanssisignaalit koodataan tasoille, jotka ulottuvat 16: sta 240: een akromaattisella tasolla 128: lle. Koodaus voidaan suorittaa 10 bitillä. 24, 25 tai 30 kuvassa sekunnissa, ITU-T Rec. 709 ovat 74,25  MHz luminanssisignaalille ja 37,125  MHz krominanssisignaaleille, ts. 4: 2: 2-tyyppinen alinäyte .

SDTV Rec. 601

Suositus ITU-R BT.601 tarjoaa matriisointiin hyödylliset suhteet:

Y=0,299×R+0,587×G+0,114×B{\ displaystyle Y = 0.299 \ kertaa R + 0.587 \ kertaa G + 0.114 \ kertaa B} ; VSB=B-Y1,772{\ displaystyle C_ {B} = {\ frac {BY} {1772}}} ; VSR=R-Y1,402{\ displaystyle C_ {R} = {\ frac {RY} {1 402}}}.

Siirtyminen RGB: stä YC B C R: ään voidaan esittää matriisin avulla:

(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}} kertaa {\ begin {pmatrix} R \\ G \\ B \ end {pmatrix}}}.

Signaalirajat ovat samat kuin ITU-T Rec. 709. Suositeltavat näytteenottotaajuudet ovat 13,5  MHz luminanssisignaalille ja 6,75  MHz krominanssisignaaleille 4: 2: 2-tyyppiselle alinäytteelle .

PAL

YUV- järjestelmä määritellään edellisiksi, joilla on erilainen suhde:

Y=0,299×R+0,587×G+0,114×B{\ displaystyle Y = 0.299 \ kertaa R + 0.587 \ kertaa G + 0.114 \ kertaa B} ; U=0,492111.(B-Y){\ displaystyle U = 0,492111. (BY)} ; V=0,877283.(R-Y){\ displaystyle V = 0,877283. (RY)}.(YUV)=(+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}} \ kertaa {\ begin {pmatrix} R \\ G \\ B \ end {pmatrix}}}

Nämä suhteet koskevat vain signaaleja, jotka on tarkoitettu lähetettäväksi yhdistetyn signaalin muodossa PAL-standardissa.

NTSC

YIQ- järjestelmä määritellään seuraavasti

(YMinäQ)=(+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}} \ kertaa {\ begin {pmatrix} R \\ G \\ B \ end {pmatrix}}}.

Nämä suhteet koskevat vain signaaleja, jotka on tarkoitettu lähetettäväksi yhdistetyn signaalin muodossa NTSC-standardissa.

Huomautuksia ja viitteitä

1. Philippe Bellaïche 2006 , s.  201
2. Philippe Bellaïche 2006 , s.  226
3. Charles Poyton 2003 , s.  87
4. ITU-R BT.709-5  : HDTV-standardien parametriarvot tuotannossa ja kansainvälisessä ohjelmavaihdossa , huhtikuu 2002.
5. ITU-R BT.601-7  : Digitaalisen TV-studion koodausasetukset 4: 3 (normalisoitu) ja 16: 9 (laajakuva) kuvamuodoille
6. Charles Poyton 2003 , s.  336-337
7. Charles Poyton 2003 , s.  367

Liitteet

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• standardit / standardit SECAM , PAL , NTSC
• Digitaalinen maanpäällinen televisio
• Luminanssi
• Kromanssin alinäyte

Bibliografia

• Philippe Bellaïche , Videokuvan salaisuudet: kolorimetria, valaistus, optiikka, kamera, videosignaali, digitaalinen pakkaus, tallennusmuodot , Pariisi, Eyrolles,2006, 6 th  ed. , 453  Sivumäärä ( ISBN  2-212-11783-3 )

• (en) Charles Poynton , digitaalinen video ja HD: algoritmit ja liitännät , Amsterdam / Boston / Lontoo jne., Elsevier,2003, 1 st  ed. , 692  Sivumäärä ( ISBN  1-55860-792-7 , lue verkossa ) , 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;">