イク

YIQ は、アナログNTSCカラー TV システム で使用される色空間です。Iは同相、Q は直交を表し、直交振幅変調で使用される成分を指します。他の TV システムでは、 PALのYUVやSECAM のYDbDrなど、異なる色空間が使用されていました。後のデジタル標準では、 YCbCr色空間が使用されています。これらの色空間はすべて広く関連しており、クロミナンスと呼ばれる色成分をルミナンスと呼ばれる白黒画像に追加するという原理に基づいて機能します。

YIQ では、Yコンポーネントは輝度情報を表し、白黒テレビ受信機で使用される唯一のコンポーネントです。IとQは彩度情報を表し、I は赤とシアンのコントラスト、Q はマゼンタと緑のコントラストを示します。YUV では、U と V コンポーネントは色空間内の X 座標と Y 座標と考えることができます。I と Q は、同じグラフ上の 33° 回転した 2 番目の軸のペアと考えることができます。したがって、IQ と UV は同じ平面上の異なる座標系を表します。

YIQ システムは、人間の色に対する反応特性を利用することを目的としています。目は、紫緑範囲 (Q) の変化よりも、オレンジ青範囲 (I) の変化に敏感です。そのため、 Q に必要な帯域幅はI よりも少なくなります。放送 NTSC では、 I は 1.3 MHz、Q は 0.4 MHz に制限されています。I と Q は 4 MHz の Y 信号に周波数インターリーブされ、信号全体の帯域幅は 4.2 MHz に抑えられます。YUV システムでは、U と V の両方にオレンジ青範囲の情報が含まれているため、同様の色忠実度を実現するには、両方のコンポーネントに I と同じ量の帯域幅を与える必要があります。

真の I および Q デコードを実行するテレビ セットはごくわずかです。これは、このような実装のコストが高いためです。1 つのフィルターのみを必要とするより安価な RY および BY デコードと比較すると、I と Q の帯域幅の違いを満たすには、それぞれ異なるフィルターが必要です。これらの帯域幅の違いにより、'I' フィルターには 'Q' フィルターの長い遅延に一致する時間遅延も必要です。Rockwell Modular Digital Radio (MDR) は、I および Q デコード セットの 1 つで、1997 年には PC でフレーム アット ア タイム モードで、または Fast IQ Processor (FIQP) でリアルタイムで動作できました。1985 年頃に製造された一部のRCA " Colortrak " ホーム TV 受信機は、I/Q デコードを使用するだけでなく、その利点を、元のカラー画像コンテンツをより多く提供する完全な "100 パーセント処理" として、くし形フィルタリングの利点とともに宣伝しました。以前、複数のカラーテレビ ブランド (RCA、Arvin) が、1954 年または 1955 年モデルで、約 13 インチ (対角線で測定) の画面を使用するモデルに I/Q デコードを採用していました。オリジナルのAdventプロジェクション テレビは I/Q デコードを採用していました。1990 年頃、少なくとも 1 つのプロ用スタジオ画像モニター 製造業者 ( Ikegami ) が I/Q デコードを宣伝していました。

YIQ 表現は、カラー画像処理の変換に使用されることがあります。たとえば、ヒストグラム均等化をRGB 画像のチャネルに直接適用すると、画像のカラー バランスが変わります。代わりに、ヒストグラム均等化は画像の YIQ または YUV 表現の Y チャネルに適用され、画像の明るさレベルのみが正規化されます。

これらの式を使用すると、YIQ と RGB の色空間間の変換が可能になります。R、G、B はガンマ補正された値です。元の 1953 NTSC 色彩測定法と、それ以降の SMPTE C FCC 標準の値。次の式では、次のことを前提としています。

${\displaystyle R,G,B,Y\in \left[0,1\right],\quad I\in \left[-0.5957,0.5957\right],\quad Q\in \left[-0.5226,0.5226\right]}$

IとQの範囲^{[1] [2]}は、それぞれ以下のRGBからYIQへの方程式マトリックスの2行目と3行目の係数の結果です。

これらの式は、 1953年のオリジナルのカラーNTSC仕様とYIQ間の変換を近似しています。^{[3] [4] [5]}

${\displaystyle {\begin{bmatrix}Y\\I\\Q\end{bmatrix}}\approx {\begin{bmatrix}0.299&0.587&0.114\\0.5959&-0.2746&-0.3213\\0.2115&-0.5227&0.3112\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}}$ ^[6]

${\displaystyle {\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1&0.956&0.619\\1&-0.272&-0.647\\1&-1.106&1.703\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}Y\\I\\Q\end{bmatrix}}}$

一番上の行はYUVカラースペース の行と同じであることに注意してください。

• ${\displaystyle {\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1\\1\\1\end{bmatrix}}\implies {\begin{bmatrix}Y\\I\\Q\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1\\0\\0\end{bmatrix}}}$

1987年、映画テレビ技術者協会（SMPTE）のテレビ技術委員会、スタジオモニター色彩測定ワーキンググループは、SMPTE Cを採用しました。^{[7] [8] [9]} 以前の変換式は廃止され、FCCの無線アナログカラーテレビ放送規則に含まれるNTSC標準では、異なるマトリックスが採用されました。^{[10] [11]}

${\displaystyle \left\{{\begin{array}{ccl}E_{Y}^{\prime }&=&0.30E_{R}^{\prime }+0.59E_{G}^{\prime }+0.11E_{B}^{\prime }\\E_{I}^{\prime }&=&-0.27(E_{B}^{\prime }-E_{Y}^{\prime })+0.74(E_{R}^{\prime }-E_{Y}^{\prime })\\E_{Q}^{\prime }&=&0.41(E_{B}^{\prime }-E_{Y}^{\prime })+0.48(E_{R}^{\prime }-E_{Y}^{\prime })\end{array}}\right.}$

行列表記では、その方程式系は次のように記述されます。

${\displaystyle {\begin{bmatrix}E_{Y}^{\prime }\\E_{I}^{\prime }\\E_{Q}^{\prime }\end{bmatrix}}={\begin {bmatrix}0.30&0.59&0.11\\0.599&-0.2773&-0.3217\\0.213&-0.5251&0.3121\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}E_{R}^{\prime }\\ E_{G}^{\プライム }\\E_{B}^{\プライム }\end{bmatrix}}}$

どこ：

• ${\displaystyle E_{Y}^{\プライム }}$輝度のガンマ補正電圧です。
• ${\displaystyle E_{R}^{\prime}}$、およびは、赤、緑、青の信号に対応するガンマ補正された電圧です。${\displaystyle E_{G}^{\prime}}$${\displaystyle E_{B}^{\prime}}$
• ${\displaystyle E_{I}^{\prime}}$およびは色信号の直交成分の振幅です。${\displaystyle E_{Q}^{\prime}}$

FCC YIQ から RGB に変換するには:

${\displaystyle E_{R}^{\prime}=E_{Y}^{\prime}+0.9469E_{I}^{\prime}+0.6236E_{Q}^{\prime} }}$

${\displaystyle E_{G}^{\prime}=E_{Y}^{\prime}-0.2748E_​​{I}^{\prime}-0.6357E_{Q}^{\prime} }}$

${\displaystyle E_{B}^{\プライム }=E_{Y}^{\プライム }-1.1E_{I}^{\プライム }+1.7E_{Q}^{\プライム }}$

${\displaystyle {\begin{bmatrix}Y'\\I\\Q\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1&0&0\\0&-\sin(33^{\circ })&\cos(33^{\circ })\\0&\cos(33^{\circ })&\sin(33^{\circ })\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}Y'\\U\\V\end{bmatrix}}\approx {\begin{bmatrix}1&0&0\\0&-0.54464&0.83867\\0&0.83867&0.54464\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}Y'\\U\\V\end{bmatrix}}}$

行列の直交対称性（対称性は必須ではない、または十分ではない）により、同じ行列をYIQからYUVへの変換に使用することができます。^[12]

NTSC地域のほとんどがデジタルテレビに切り替えました。米国での放送では、NTSC（およびYIQ）は、連邦通信委員会（FCC）が2009年6月12日にフルパワーアナログ送信を終了した後も、2011年7月時点で低出力テレビ局でのみ使用され続けましたが、これらも2021年7月13日にFCCによって停止するよう求められたため、^[13]その地域でのNTSC（およびYIQ）の使用は完全に終了しました。 ^{[アップデート]}

• ブックスバウム、ウォルター H.カラーテレビサービス、第 3 版。ニュージャージー州エングルウッドクリフス: プレンティス ホール、1975 年。ISBN 0-13-152397 -X