Цветность ( цветность или для краткости C ) - это сигнал, используемый в видеосистемах для передачи информации о цвете изображения отдельно от сопровождающего сигнала яркости (или для краткости Y '). Цветность обычно представлена в виде двух цветоразностных составляющих: U = B ′ - Y ′ (синий - яркость) и V = R ′ - Y ′ (красный - яркость). К каждому из этих компонентов различия могут применяться масштабные коэффициенты и смещения, как указано в применимом стандарте видео.
В составных видеосигналах сигналы U и V модулируют сигнал цветовой поднесущей , и результат называется сигналом цветности; фаза и амплитуда этого модулированного сигнал цветности соответствует приблизительно к оттенку и насыщенности цвета. В цветовых пространствах цифрового видео и неподвижного изображения, таких как Y'CbCr , компоненты яркости и цветности являются цифровыми значениями выборки.
Разделение цветовых сигналов RGB на яркость и цветность позволяет определять полосу пропускания каждого отдельно. Обычно полоса пропускания сигнала цветности уменьшается в аналоговом композитном видео за счет уменьшения полосы пропускания модулированной поднесущей цвета, а в цифровых системах за счет субдискретизации сигнала цветности .
История [ править ]
Идея передачи цветного телевизионного сигнала с отчетливыми компонентами яркости и цветности возникла у Жоржа Валенси , который запатентовал эту идею в 1938 году. [1] В патентной заявке Валенси описывается:
Использование двух каналов, один из которых передает преобладающий цвет (сигнал T), а другой - сигнал средней яркости (сигнал t), выводимый одним телевизионным передатчиком для приема не только цветными телевизионными приемниками, оснащенными необходимым более дорогим оборудованием, но также обычным типом телевизионных приемников, более многочисленных и менее дорогих, которые воспроизводят изображение только в черно-белом режиме.
Предыдущие схемы систем цветного телевидения, несовместимые с существующими монохромными приемниками, передавали сигналы RGB различными способами.
Телевизионные стандарты [ править ]
В аналоговом телевидении цветность кодируется в видеосигнал с использованием поднесущей частоты. В зависимости от видеостандарта поднесущая сигнала цветности может быть квадратурно-амплитудно-модулированной ( NTSC и PAL ) или частотно-модулированной ( SECAM ).
В системе PAL поднесущая цвета на 4,43 МГц выше несущей видео, тогда как в системе NTSC она на 3,58 МГц выше несущей видео. Чаще всего используются стандарты NTSC и PAL, хотя существуют и другие видеостандарты, в которых используются другие частоты поднесущих. Например, PAL-M (Бразилия) использует поднесущую 3,58 МГц, а SECAM использует две разные частоты: 4,250 МГц и 4,40625 МГц над несущей видео.
Присутствие цветности в видеосигнале указывается сигналом цветовой синхронизации, передаваемым на заднем крыльце сразу после горизонтальной синхронизации и перед началом каждой строки видео. Если бы сигнал цветовой синхронизации был виден на экране телевизора, он бы выглядел как вертикальная полоса очень темного оливкового цвета. В NTSC и PAL оттенок представлен сдвигом фазы сигнала цветности относительно вспышки сигнала цветности, а насыщенность определяется амплитудой поднесущей. В SECAM сигналы (R ′ - Y ′) и (B ′ - Y ′) передаются поочередно, фаза не имеет значения.
Цветность представлена цветной плоскостью UV в видеосигналах PAL и SECAM, а также цветной плоскостью IQ в NTSC.
Цифровые системы [ править ]
Системы цифрового видео и цифровой фотографии иногда используют разложение яркости / цветности для улучшения сжатия. Например, когда обычное цифровое изображение RGB сжимается по стандарту JPEG , цветовое пространство RGB сначала преобразуется (с помощью матрицы вращения ) в цветовое пространство YCbCr , потому что три компонента в этом пространстве имеют меньшую корреляционную избыточность и поскольку компоненты цветности могут затем будет произведена субдискретизация с коэффициентом 2 или 4 для дальнейшего сжатия изображения. При декомпрессии пространство Y'CbCr поворачивается обратно в RGB.
См. Также [ править ]
- Luma (видео)
- Подвыборка цветности
Ссылки [ править ]
- ^ Французский патент 841335, выданный 6 февраля 1939; цитируется в патенте США 2375966 «Система цветного телевидения» , выданном 15 мая 1945 г.