色度信号基本知识

RGB、YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV格式详解小知识:RGB与YUV--摘自《DirectShow实务精选》作者:陆其明计算机彩色显示器显示色彩的原理与彩色电视机一样，都是采用R(Red)、G(Green)、B(Blue)相加混色的原理:通过发射出三种不同强度的电子束，使屏幕内侧覆盖的红、绿、蓝磷光材料发光而产生色彩。

这种色彩的表示方法称为RGB色彩空间表示(它也是多媒体计算机技术中用得最多的一种色彩空间表示方法)。

根据三基色原理，任意一种色光F都可以用不同分量的R、G、B三色相加混合而成。

F=r[R]+g[G]+b[B]其中，r、g、b分别为三基色参与混合的系数。

当三基色分量都为0(最弱)时混合为黑色光;而当三基色分量都为k(最强)时混合为白色光。

调整r、g、b三个系数的值，可以混合出介于黑色光和白色光之间的各种各样的色光。

那么YUV又从何而来呢?在现代彩色电视系统中，通常采用三管彩色摄像机或彩色CCD摄像机进行摄像，然后把摄得的彩色图像信号经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R-Y(即U)、B-Y(即V)，最后发送端将亮度和色差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。

这种色彩的表示方法就是所谓的YUV色彩空间表示。

采用YUV色彩空间的重要性是它的亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。

如果只有Y信号分量而没有U、V分量，那么这样表示的图像就是黑白灰度图像。

彩色电视采用YUV空间正是为了用亮度信号Y解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色电视信号。

YUV与RGB相互转换的公式如下(RGB取值范围均为0-255):Y=0.299R+0.587G+0.114BU=-0.147R-0.289G+0.436BV=0.615R-0.515G-0.100BR=Y+1.14VG=Y-0.39U-0.58VB=Y+2.03U在DirectShow中，常见的RGB格式有RGB1、RGB4、RGB8、RGB565、RGB555、RGB24、RGB32、ARGB32等;常见的YUV格式有YUY2、YUYV、YVYU、UYVY、AYUV、Y41P、Y411、Y211、IF09、IYUV、YV12、YVU9、YUV411、YUV420等。

RGB、Lab、YUV、HSI、HSV等颜色空间的区别RGB、Lab、YUV、HSI、HSV等颜色空间的区别RGB颜色空间RGB(red,green,blue)颜色空间最常用的用途就是显示器系统，彩色阴极射线管,彩色光栅图形的显示器都使用R、G、B数值来驱动R、G、B 电子枪发射电子，并分别激发荧光屏上的R、G、B三种颜色的荧光粉发出不同亮度的光线，并通过相加混合产生各种颜色；扫描仪也是通过吸收原稿经反射或透射而发送来的光线中的R、G、B成分，并用它来表示原稿的颜色。

RGB色彩空间称为与设备相关的色彩空间,因为不同的扫描仪扫描同一幅图像，会得到不同色彩的图像数据；不同型号的显示器显示同一幅图像，也会有不同的色彩显示结果。

显示器和扫描仪使用的RGB空间与CIE 1931 RGB真实三原色表色系统空间是不同的，后者是与设备无关的颜色空间。

btw：Photoshop的色彩选取器(Color Picker)。

可以显示HSB、RGB、LAB 和CMYK 色彩空间的每一种颜色的色彩值。

Lab 颜色空间Lab颜色空间是由CIE(国际照明委员会)制定的一种色彩模式。

自然界中任何一点色都可以在Lab空间中表达出来，它的色彩空间比RGB 空间还要大。

另外，这种模式是以数字化方式来描述人的视觉感应，与设备无关，所以它弥补了RGB和 CMYK模式必须依赖于设备色彩特性的不足。

由于Lab的色彩空间要比RGB模式和CMYK模式的色彩空间大。

这就意味着RGB以及CMYK所能描述的色彩信息在Lab空间中都能得以影射。

Lab空间取坐标Lab，其中L亮度；a的正数代表红色，负端代表绿色；b的正数代表黄色，负端代表兰色(a,b)有L=116f(y)-16, a=500[f(x/0.982)-f(y)],b=200[f(y)-f(z/1.183 )]；其中： f(x)=7.787x+0.138, x<0.008856; f(x)=(x)1/3,x>0.008856。

彩色电视基础知识彩色电视的理论基础是建立在色度学与视觉生理学基础上的。

因此要了解彩色电视应该首先了解色度学方面的有关基础知识。

一、彩色的三要素人眼对任何一种颜色的光引起的视觉反应，都可用亮度、色调和色饱和度三个参量来描述，通常把颜色的亮度、色调和色饱和度称为彩色的三要素。

1.亮度：是指彩色光对人眼作用后，人眼所能感觉到的明暗程度。

2.色调：表示颜色的种类，如红、绿、黄等的区别，取决于该种颜色的主要波长。

3.色饱和度：表示颜色的深浅程度，是按该种颜色混入白光的比例来表示。

没有掺入白色光的单色光的色饱和度是100％。

在彩色电视技术中，色调和色饱和度常常被用来组成色度的概念。

也就是说，在彩色电视中所说的色度就是色调和色饱和度的合称，它即表明了彩色光的颜色种类，又表明了颜色的深浅程度。

二、三基色原理与混色方法1.三基色原理在自然界中，绝大多数的彩色光都可以分解为红（Red）、绿（Green）、篮（Blue）三种基色光；相反，利用红、绿、篮三种基色光按不同比例混合，又可以模拟出自然界的绝大多数的彩色。

这个规律称为三基色原理。

特点：三基色的选择不是唯一的。

在彩色电视中选择红、绿、篮作为三基色是因为人眼对这三种基色的光最敏感。

三基色必须是相互独立的，即其中任一种基色不能由另两种基色混合产生。

合成后的彩色的色调和饱和度由三基色的比例决定；它的亮度等于三基色亮度的总和。

2.混色法在彩色电视中采用相加混色法。

相加混色法有直接混色法和间接混色法两种。

直接混色法——是把三种等量的基色光同时投射到一个白屏幕上，会得到不同的颜色。

让我们做一个试验吧，请从三基色中选择步步不同的颜色组合，注意摄像机屏幕有什么变化。

利用这种方法，我们调节三种基色的不同比例，可以混合出自然界绝大多数色彩。

间接混色法——是利用人眼视觉的特性进行混色的。

通常可分为时间混色法和空间混色法。

1）时间混色法：将三种基色的光轮交替的投射到白屏幕上，只要色轮的转速够快，利用人眼视觉暂留特性，可得到与直接混色法相同的效果。

电视原理之彩色电视信号的传输彩色电视信号的传输是电视原理中的重要内容之一。

彩色电视信号的传输需要通过转换、编码和解码等系列过程，以保证图像色彩的还原和清晰度。

在彩色电视信号传输中，首先需要将彩色画面转换为电视信号。

彩色画面的颜色是由红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）三种基本色组合而成的。

在彩色电视信号中，这三种基本色会被用来产生亮度信号（Y）和色度信号（I、Q）。

其中，亮度信号表示图像的亮暗程度，而色度信号则表示图像的颜色信息。

接下来，这些信号需要经过编码处理。

编码的目的是将亮度信号和色度信号转换为数字信号，以方便传输和解码。

通常采用的编码方式包括PAL（相位选择性调制）和NTSC（美国全国电视系统委员会）等。

PAL编码是一种利用相位差来实现彩色图像传输的编码方式。

具体来说，亮度信号和色度信号会分别进行调制，并按照固定的相位差关系相加。

这种相加的方法可以在接收端恢复出亮度信号和色度信号，以还原出彩色图像。

NTSC编码是一种将亮度信号和色度信号分开传输的编码方式。

在NTSC编码中，亮度信号会直接传输，而色度信号则经过颜色子载波的调制后传输。

接收端通过解码器将亮度信号和色度信号重新合成，从而得到彩色图像。

最后，接收端需要对传输过来的信号进行解码处理。

解码的目的是将数字信号转换为模拟信号，以还原出原始的彩色图像。

解码器会根据编码方式和参数对信号进行处理，并通过反向的调制和解调过程将信号转换为模拟信号。

总的来说，彩色电视信号的传输涉及到转换、编码和解码等过程。

通过这些处理，彩色电视信号可以被有效地传输和还原，以呈现出清晰、准确的彩色图像。

这为我们提供了丰富多彩的观影体验。

彩色电视信号的传输是电视原理中的重要内容之一。

彩色电视信号的传输需要通过转换、编码和解码等系列过程，以保证图像色彩的还原和清晰度。

在彩色电视信号传输中，首先需要将彩色画面转换为电视信号。

彩色画面的颜色是由红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）三种基本色组合而成的。

电视信号知识普及1．什么是R，G，B？在几乎所有视频技术标准中，有一个重要的问题就是彩色信息的表述方法，也就是如何让显示设备还原出自然界的真实色彩。

研究发现自然界景物的绝大部分的彩色光都能够分解成独立的红、绿、蓝三基色，即所谓的R、G、B三基色原理。

(R/RED/红色，G/GREEN/绿色，B/BLUE/蓝色)随着电子与数字技术的发展，使我们可以用一个固定的数字或变量来表示世界上的任何一种颜色，而RGB只是众多颜色数字编码中的一种，采用这种编码方法，每种颜色都可以用三个变量来表示，即红色、绿色、蓝色的信号强度。

要想记录及显示彩色图像，RGB编码是最常见的一种方案，我们身边能接触到的彩色显示设备几乎都是采用的这种方案，电视机，电脑显示器，液晶显示方式等等。

这些设备不管之前输入的是什么信号，最终都转换成了RGB信号去激励CRT(显象管)或LCD(液晶板)来完成色彩的显示还原。

2．彩色电视传送方式谈这个问题，是要大家对后面的问题先有个基本的认识。

并将一些专用名词带出来1)什么是电视制式简单的说就是如何将R，G，B信号分解，传送和组合，接收再解调出R,G,B信号等流程中所使用的方式。

2)什么是兼容性彩色电视制式自彩色电视问世以来，各国选用的彩色电视制式都不同，但都在研究如何实现与本国黑白电视的兼容问题(那年头是黑白电视的天下)，结果表明，兼容性彩色电视制式必须具备以下几个条件(和黑白电视)：[1]使用与黑白电视相同的带宽[2]相同的伴音与图象载频[3]相同的扫描频率与复合同步信号(H/V SYNC)[4]有一基本的亮度信息(Y),传送同一景物图像时，和黑白电视图像要相同[5]色度信息(C)用一个辅助信号传送，以便于在电视机中容易与亮度信息(Y)分开。

[6]传送的色度信息(C)不能影响黑白电视的接收“Y”代表明亮度(Luminance或Luma)，也就是灰度值(明暗的变化)；色度(C)(Chrominance或Chroma)，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。