色彩空间YIQ,YUV,YCbCr,RGB(转)

对于数字电子多媒体领域来说,我们经常接触到的色彩空间的概念,主要是RGB , YUV这两种(实际上,这两种体系包含了许多种具体的颜色表达方式和模型,如sRGB, Adobe RGB, YUV422, YUV420 …), RGB是按三基色加光系统的原理来描述颜色,而YUV则是按照 亮度,色差的原理来描述颜色。

我们比较常接触到的就包括 RGB / CMYK / YIQ / YUV / HSI等等。

YIQ色彩空间:
YIQ色彩空间通常被北美的电视系统所采用,属于NTSC(National Television Standards Committee)系统。这里Y不是指黄色,而是指颜色的明视度(Luminance),即亮度(Brightness)。其实Y就是图像的灰度值(Gray value),而I和Q则是指色调(Chrominance),即描述图像色彩饱和度的属性。在YIQ系统中,Y分量代表图像的亮度信息I、Q两个分量则携带颜色信息I分量代表从橙色到青色的颜色变化,而Q分量则代表从紫色到黄绿色的颜色变化。将彩色图像从RGB转换到YIQ色彩空间,可以把彩色图像中的亮度信息与色度信息分开,分别独立进行处理。
RGB和YIQ的对应关系用下面的方程式表示:
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
I = 0.596R – 0.275G – 0.321B
Q = 0.212R – 0.523G + 0.311B

YUV

YUV(亦称YCrCb)是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法(属于PAL),是PAL和SECAM模拟彩色电视制式采用的颜色空间。其中的Y,U,V几个字母不是英文单词的组合词,Y代表亮度,uv代表色差,u和v是构成彩色的两个分量。在现代彩色电视系统中,通常采用三管彩色摄影机或彩色CCD摄影机进行取像,然后把取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B-Y(即U)、R-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信号分量,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相容问题,使黑白电视机也能接收彩色电视信号。

“Y”表示明亮度(Luminance或Luma),也就是灰阶值;而“U”和“V” 表示的则是色度(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。“亮度”是透过RGB输入信号来建立的,方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。“色度”则定义了颜色的两个方面─色调与饱和度,分别用Cr和CB来表示。其中,Cr反映了GB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而CB反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之同的差异。

 RGB -> YUV:

        实际上也就是:Y=0.30R+0.59G+0.11B , U=0.493(B-Y) , V=0.877(R-Y)

多数情况下,我们需要的还是YUV2RGB的转换,因为从Sensor得到的数据通常我们会用YUV数据,此外JPG和MPEG实际上也是基于YUV格式编码的,所以要显示解码后的数据需要的也是YUV2RGB的运算

HSV for example uses the three components Hue, Saturation and Value, that very roughly speaking can be thought of as a color’s tint, vivacity and brightness (the terms used here have a very precise meaning in the color theory).
As an example, look at this “slice” of 3D HSV space:
hsv slice

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