クロミナンス

クロミナンス(クロマまたは略してC ) は、ビデオシステムで画像の色情報を、付随する輝度信号 (略して Y') とは別に伝えるために使用される信号です ( YUVカラー モデルを参照)。クロミナンスは通常、2 つの色差成分、U = B′ − Y′ (青 − 輝度) および V =  R′ − Y′ (赤 − 輝度) として表されます。これらの異なる各成分には、該当するビデオ標準で指定されているスケール係数とオフセットが適用される場合があります。

複合ビデオ信号では、U 信号と V 信号が色副搬送波信号を変調し、その結果はクロミナンス信号と呼ばれます。この変調されたクロミナンス信号の位相と振幅は、色の色相と彩度にほぼ対応します。Y′CbCrなどのデジタルビデオおよび静止画像の色空間では、輝度とクロミナンスの成分はデジタルサンプル値です。

RGBカラー信号を輝度と色度に分離することで、それぞれの帯域幅を個別に決定できます。通常、アナログ複合ビデオでは、変調されたカラー サブキャリアの帯域幅を削減することで色度帯域幅が削減され、デジタル システムでは、色度サブサンプリングによって削減されます。

異なる輝度と色度の成分を持つカラーテレビ信号を送信するというアイデアは、ジョルジュ・ヴァレンシが1938年に特許を取得したことにより生まれました。 ^[1]ヴァレンシの特許申請書には次のように記されています。

2 つのチャネルを使用し、1 つは優勢な色 (信号 T) を送信し、もう 1 つは平均輝度 (信号 t) を送信します。これは、必要な高価な機器を備えたカラーテレビ受信機だけでなく、より多く存在し、より安価で、画像を白黒のみで再生する通常のタイプのテレビ受信機でも受信できる、単一のテレビ送信機からの出力です。

従来のカラーテレビ システムの方式は、既存のモノクロ受信機と互換性がなく、さまざまな方法でRGB信号を送信していました。

アナログテレビでは、色度はサブキャリア周波数を使用してビデオ信号にエンコードされます。ビデオ規格に応じて、色度サブキャリアは直交振幅変調( NTSCおよびPAL ) または周波数変調( SECAM ) のいずれかになります。

PAL システムでは、カラー サブキャリアはビデオ キャリアより 4.43 MHz 高く、NTSC システムではビデオ キャリアより 3.58 MHz 高くなります。NTSC および PAL 規格が最も一般的に使用されていますが、異なるサブキャリア周波数を使用するビデオ規格もいくつかあります。たとえば、PAL-M (ブラジル) では 3.58 MHz のサブキャリアが使用され、SECAM ではビデオ キャリアより 4.250 MHz と 4.40625 MHz の 2 つの異なる周波数が使用されます。

ビデオ信号に色が存在するかどうかは、水平同期の直後、ビデオの各ラインが始まる前にバックポーチで送信されるカラーバースト信号によって示されます。カラーバースト信号をテレビ画面で表示した場合、非常に暗いオリーブ色の縦縞として表示されます。NTSC および PAL では、色相はカラーバーストに対する色信号の位相シフトによって表され、彩度はサブキャリアの振幅によって決まります。SECAM では、( R′ − Y′) および (B′ − Y′) 信号が交互に送信され、位相は関係ありません。

色度は、PAL および SECAM ビデオ信号ではUVカラー プレーンで表され、 NTSC ではIQカラー プレーンで表されます。

デジタル ビデオ システムやデジタル スチル写真システムでは、圧縮率を向上させるために輝度/彩度分解が使用されることがあります。たとえば、通常のRGBデジタル画像がJPEG標準で圧縮される場合、RGB 色空間は最初に (回転マトリックスによって) YCbCr色空間に変換されます。これは、その空間の 3 つのコンポーネントの相関冗長性が少なく、彩度コンポーネントを 2 倍または 4 倍にサブサンプリングして画像をさらに圧縮できるためです。解凍時に、Y′CbCr 空間は RGB に回転されます。

• クロマサブサンプリング
• ルマ（ビデオ）