ICtCp

IC _T C _P、 ICtCp、またはITPは、Rec. ITU-R BT.2100標準で指定された色表現形式であり、高ダイナミック レンジ(HDR) および広色域(WCG) 画像用のビデオおよびデジタル写真システムのカラー画像パイプラインの一部として使用されます。 ^{[1]これは、}ドルビー研究所^{[2]が、エブナーとフェアチャイルド[3 ] による}IPT色空間から開発しました。 ^{[4]この形式は、2 つのマトリックス変換と、非公式に}ガンマ事前補正と呼ばれる中間非線形伝達関数を含む座標変換によって、 関連する RGB 色空間から導出されます。この変換により、 I、 C _T、およびC _Pと呼ばれる 3 つの信号が生成されます。 IC _T C _P変換は、知覚量子化器(PQ) またはハイブリッド ログガンマ(HLG) 非線形関数のいずれかから導出されたRGB信号で使用できますが、最も一般的には PQ 関数 (これもドルビーによって開発されました) に関連付けられています。

I（「強度」）成分は、ビデオの明るさを表す輝度成分であり、C Tと_C Pは_青黄（三色盲から名付けられている）と赤緑（第一色盲から名付けられている）の彩度成分である。^[2]エブナーは、IPTを「Image Processing Transform（画像処理変換）」の略語としても使用した。^[3]

IC _T C _P色表現方式は概念的にLMS色空間に関連しており、RGBからIC _T C _Pへの色変換は、まず3×3 行列変換でRGB をLMSに変換し、次に非線形関数を適用し、最後に別の 3×3 行列変換を使用して非線形信号をIC _T C _Pに変換することによって定義されます。^[5] IC _T C _{P は、} CTA-861 -Hで4:4:4、4:2:2、および 4:2:0クロマ サブサンプリングをサポートするYCCデジタル形式として定義されました (つまり、制限された範囲の 10 ビット モードでは 0、1、2、3、1020、1021、1022、1023 の値が予約されています)。^[6]

IC _T C _PはRec. 2100で次のように線形RGBから派生すると定義されています: ^[1]

1. BT.2100 RGBからLMSを計算します。${\displaystyle {\begin{bmatrix}L\\M\\S\end{bmatrix}}={\frac {1}{4096}}{\begin{bmatrix}1688&2146&262\\683&2951&462\\99&309&3688\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}}$
2. LMS を非線形で正規化します。
   • PQ 伝達関数を使用する場合:${\displaystyle {\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}=EOTF_{PQ}^{-1}\left({\begin{bmatrix}L\\M\\S\end{bmatrix}}\right)}$
   • HLG伝達関数を使用する場合:${\displaystyle {\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}=OETF_{HLG}\left({\begin{bmatrix}L\\M\\S\end{bmatrix}}\right)}$
3. IC _T C _Pを計算します:
   • PQの場合:${\displaystyle {\begin{bmatrix}I\\C_{T}\\C_{P}\end{bmatrix}}={\frac {1}{4096}}{\begin{bmatrix}2048&2048&0\\6610&-13613&7003\\17933&-17390&-543\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}}$
   • HLGの場合:${\displaystyle {\begin{bmatrix}I\\C_{T}\\C_{P}\end{bmatrix}}={\frac {1}{4096}}{\begin{bmatrix}2048&2048&0\\3625&-7465&3840\\9500&-9212&-288\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}}$

上記の3つの行列はすべてIPTの行列から導出されたものです（最初の2つのみが文書化された導出です^[2]）。HLG行列はPQ行列と同じ方法で導出できますが、唯一の違いはクロマ行のスケーリングです。逆復号化IC _T C _P行列はITU-TシリーズH補足18で指定されています。^[7]

IC _T C _Pは、BT.2020空間全体がIの場合は[0, 1]の範囲に、2つの彩度成分の場合は[-0.5, +0.5]の範囲に収まるように定義されます。ΔE _ITP（Rec. 2124）で使用される関連する均一色空間ITPは、均一性を回復するためにC _Tを0.5でスケーリングします。^[8] zimg（FFmpegの一部としてのzimgを含む）とcolor-scienceでは、HLGとPQの両方でICtCpがサポートされています。

IC _T C _Pの前身であるEbner & Fairchild IPT 色の見え方モデル(1998) は、入力 → LMS → 非線形性 → IPT というほぼ同様の変換パイプラインを持っています。^{[3] [9]}違いは、より一般的なCIEXYZ三刺激値色空間に入力を定義し、その結果、LMS に対してより一般的な Hunt-Pointer-Estevez (D65 用) マトリックスを持つことです。非線形性は0.43 の固定ガンマで、RLAB で使用されているものと非常に近いです。ここでの 2 番目のマトリックスは、主に強度に S (青円錐) も考慮するという点でIC _T C _Pマトリックスとわずかに異なりますが、 IC _T C _Pには回転マトリックス (肌の色調を揃える) とスカラーマトリックス (-0.5 から 0.5 の範囲内で BT.2020 色域全体に収まるようにスケーリング) もこのマトリックスに掛けられています: ^{[2] [10]}

1. LMSを計算する（LMS色空間§ Hunt、 D65のRLABを参照、若干異なる^[3]）：${\displaystyle {\begin{bmatrix}L\\M\\S\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}0.4002&0.7075&-0.0807\\-0.2280&1.1500&0.0612\\0&0&0.9184\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}X\\Y\\Z\end{bmatrix}}}$
2. 非線形性（L'M'S'）：L、M、Sの各成分にべき乗関数を適用します。${\displaystyle X'={\begin{cases}X^{0.43}&{\text{for }}X\geq 0\\-(-X)^{0.43}&{\text{for }}X<0\end{cases}}}$
3. ${\displaystyle {\begin{bmatrix}I\\P\\T\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}0.4000&0.4000&0.2000\\4.4550&-4.8510&0.3960\\0.8056&0.3572&-1.1628\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}}$

IPTPQc2 は、ドルビービジョンプロファイル 5 BL+RPU (EL なし)で使用される別の関連カラースペースです。 ^[11]名前の「c2」は、クロストークマトリックスが c = 2% で使用されることを意味します。フルレンジ量子化 (10 ビットビデオの場合は 0-1023、値は予約されていません) を使用します。マトリックスは実際には 1998 年の IPT 論文と同じで、逆の表現になっているため、IPTPQc2/IPTと呼ばれることもあります。 ^[12]この形式に関するドキュメントは、その独自の性質のためにほとんどありませんが、「IPT-PQ」(知覚的に量子化された IPT) カラースペースに関する特許^[13]には、ドルビーが 1998 年の IPT 論文の従来のべき乗関数を各 LMS コンポーネントの PQ 関数に変更することによってドメインを PQ に変更した方法が説明されているようです。^{[推測? ]} マトリックスは次のとおりです。

${\displaystyle {\begin{bmatrix}I\\P\\T\end{bmatrix}}_{PQC2}=\left({\frac {1}{8192}}{\begin{bmatrix}8192&799&1681\\8192&-933&1091\\8192&267&-5545\end{bmatrix}}\right)^{-1}{\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}}$

使用されている行列反転に注意し、特許では行列の番号1091に誤りがありました^（反転後の行列は特許では正しいです）。また、この形式には非線形性がなく、BT.2020ベースであると想定されています。^[14]

2番目のステップであるダイナミックレンジ調整モデリング（再形成^[15]）も特許で定義されています。

Disney+、Apple TV+、Netflixで使用されています。^[要出典]

libplaceboでは、リシェイピングとMMR（NLQと動的メタデータはなし）を備えたIPTPQc2のデコーダーが利用可能です。^[16]

すべてのステージのデコードのサポートがmpvに追加されました。

IC _T C _Pはほぼ一定の輝度を持っています。^[17]エンコードされたIと実際の輝度の相関係数は0.998で、 YC _B C _Rの0.819よりもはるかに高いです。YC _B C _Rと比較して改善された一定の輝度は、色差情報のみが変更となるクロマサブサンプリングやガマットマッピングなどの色処理操作に有利です。^[2]

IC _T C _PはYC _B C _Rと比較して色相の直線性も向上し、圧縮性能とカラーボリュームマッピングに役立ちます。^{[18] [19]}適応型再形成により、圧縮性能がさらに10%向上します。^[20]

輝度と色相の均一性の向上により、スケールされたIC _T C _Pは、ITU-R勧告BT.2124で導入された色差（ΔE _ITP）を計算するための実用的な色空間になりました。^[8]

CIEDE2000色量子化誤差の観点から見ると、10ビットのIC _T C _Pは11.5ビットのYC _B C _Rに相当します。^[2]

IC _T C _PはHEVCビデオコーディング規格でサポートされています。 ^[21]これはデジタルYCC形式でもあり、 CTA-861-Hの一部としてEDIDのColorimetryブロックで信号を送ることができます。