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。

色度信号的名词解释色度信号是一种表示颜色信息的信号，常用于显示设备如电视、计算机显示器等。

它是一种用来描述图像中颜色信息的编码方式。

一、色度信号的基本概念色度信号是通过在亮度信号中添加色度信息来表达颜色的一种方式。

在彩色图像中，有三个基本的成分：亮度、色度和色度相位。

亮度信号表示图像的明暗程度，而色度信号则表达了图像的颜色。

色度相位则描述了色度信号中颜色的位移。

二、色度信号的编码方式在现代彩色电视和显示设备中，色度信号通常采用的编码方式是YUV。

其中，Y表示亮度信号，U和V则代表了色度信号的两个分量。

1. Y分量：Y分量表示图像的亮度信息，是彩色图像中最重要的分量。

它对应于黑白电视信号中的亮度信号，可以独立地传递和处理。

2. U分量和V分量：U和V分量分别代表颜色信息中的蓝色和红色分量。

它们描述了图像中颜色的饱和度和纯度。

通过对U-V平面的分析，可以得到不同颜色的信息。

三、色度信号的重要性色度信号在图像处理和传输中起着重要的作用。

通过调整色度信号的强度和相位，我们可以改变图像中的颜色效果。

色度信号的准确传输对于保持图像的色彩真实性至关重要。

色度信号的合理处理可以使图像色彩更加鲜艳，细节更加丰富。

在图像压缩和传输过程中，我们常常将亮度信号和色度信号分开处理。

这样可以有效地减少图像数据量，提高传输效率。

四、色度信号的改善方法为了改善色度信号的质量，我们可以采用以下几种方法：1. 色度校正：通过对色度信号进行校正，可以调整和纠正图像中的颜色偏差，使得色彩更加准确和平衡。

2. 色彩增强：利用图像处理技术对色度信号进行增强，可以使图像中的颜色更加明亮和鲜艳。

3. 色度空间的转换：通过将色度信号转换到另一种色度空间，如RGB空间，可以消除不同色度空间之间的差异，提高图像的色彩还原度。

五、结语色度信号作为表示颜色信息的一种编码方式，在现代彩色图像处理和传输中扮演着重要的角色。

通过对色度信号的合理处理和优化，我们可以获得更加真实、鲜艳的图像色彩效果。

重庆大学光度学与色度学知识点总结Page11．光强度的单位是坎德拉，光通量的单位是流明，光照度单位是勒克斯。

2．人眼通过锥体细胞和杆体细胞来感知外界颜色和明暗。

3．眼球光学系统的调制传递函数MTF是低通滤波器。

4．当光源光谱能量分布与黑体不同，而又要求能较精度地修正成满足需要的输出光谱能量分布特性时，不能用现成的色温变换滤光片时，可以用多块组合滤光片实现光谱分布的变换。

5．颜色是人眼明视觉的主观感受Page2：1.硅光电二极管有无偏压状态和加反向偏压状态两种工作状态，其中无偏压状态是光电池，反向偏压状态是光电探测器2.热探测器是各种探测器中唯一能得到无选择性响应的探测器。

3.颜色混合可以是颜色光的混合，也可是染料的混合，但是两种混合方法的结果不同的，前者称为颜色相加，后者称为颜色相减4.由于获得三刺激值的方式不同，测色仪主要可以分为两类：分光测色仪和色度计Page3：1.颜色方程C(C)=R(R)+G(G)+B(B)中，R,G,B分别表示红绿蓝三原色的数量，称为颜色的三刺激值。

2.积分球并非一个单独的检测设备，它常常和光源、探测器装在一起，作为理想漫射光源和匀光器，广泛地用于光辐射测量中。

3.对于某些自身发射辐射的辐射源，其辐亮度与方向无关，这类辐射源称为朗伯辐射体。

4.彩色的特性是明度、色调、和饱和度。

Page4：1．维恩位移定律表明，当绝对黑体的温度升高时，辐射本领的最大值向短波方向移动。

2．在均匀颜色空间中，每一个点代表一种颜色，空间中两点之间的距离代表两种颜色的色差，空间中相等的距离能代表相同的色差。

3．色度学中的色温通常用来表达物体发光时的光色。

4．观察颜色的三要素光源、物体和观察者。

5．CIE4种标准观察条件是0/d d/0 0/45 45/06．辐射量与光度量之间的纽带是视见函数7．现代颜色科学中为了实现定量测量，通常采用心理物理学法和数学研究方法。

Page5：1.下列哪种光源，可以做为紫外光波段微型光谱仪的光源（）2.下列哪种光源，可以做为可见光-近红外波段微型光谱仪的光源（）A.氦氖激光B.高压汞灯C.氘灯D.卤钨灯3. CIE推荐的标准照明体A，代表绝对温度为（）的完全辐射体的辐射A.2856KB.4874KC.6774KD.7504KPage6：1.CIE推荐的标准照明体B，代表相关色温大约为（）的直射日光A 2856K B, 4874K C,6774K D,7504K2.三刺激值与它们之和的比，又称为色品坐标。