La crominancia (croma o C para abreviar) es la señal utilizada en los sistemas de video para transmitir la información de color de la imagen, por separado de la señal de luma que la acompaña (o Y para abreviar). La crominancia generalmente se representa como dos componentes de diferencia de color: U = B ‘- Y’ (azul – luma) y V = R ‘- Y’ (rojo – luma). Cada uno de estos componentes de diferencia puede tener factores de escala y compensaciones aplicados a él, según lo especificado por el estándar de video aplicable.
En las señales de video compuesto, las señales U y V modulan una señal de subportadora de color, y el resultado se denomina señal de crominancia; la fase y la amplitud de esta señal de crominancia modulada corresponden aproximadamente al tono y la saturación del color. En los espacios de color de video digital e imagen fija como Y’CbCr, los componentes de luminancia y crominancia son valores de muestra digitales.
Separar las señales de color RGB en luma y crominancia permite que el ancho de banda de cada uno se determine por separado. Típicamente, el ancho de banda de crominancia se reduce en video compuesto analógico al reducir el ancho de banda de una subportadora de color modulada, y en sistemas digitales mediante submuestreo de croma.
Historia
La idea de transmitir una señal de televisión en color con distintos componentes de luminancia y crominancia se originó con Georges Valensi, quien patentó la idea en 1938. La solicitud de patente de Valensi describió:
El uso de dos canales, uno que transmita el color predominante (señal T), y el otro el brillo medio (señal t) emitidos desde un solo transmisor de televisión para ser recibidos no solo por receptores de televisión en color provistos del equipo necesario más caro, sino también por el tipo ordinario de receptor de televisión que es más numeroso y menos costoso y que reproduce las imágenes en blanco y negro solamente.
Los esquemas anteriores para los sistemas de televisión en color, que eran incompatibles con los receptores monocromáticos existentes, transmitían señales RGB de varias maneras.
Estándares de televisión
En la televisión analógica, la crominancia se codifica en una señal de video utilizando una frecuencia subportadora. Dependiendo del estándar de video, la subportadora de crominancia puede estar modulada en amplitud en cuadratura (NTSC y PAL) o modulada en frecuencia (SECAM).
En el sistema PAL, la subportadora de color está a 4,43 MHz por encima de la portadora de video, mientras que en el sistema NTSC está a 3,58 MHz por encima de la portadora de video. Los estándares NTSC y PAL son los más utilizados, aunque existen otros estándares de video que emplean diferentes frecuencias de subportadoras. Por ejemplo, PAL-M (Brasil) usa una subportadora de 3,58 MHz, y SECAM usa dos frecuencias diferentes, 4.250 MHz y 4.40625 MHz por encima de la portadora de video.
La presencia de crominancia en una señal de video se indica mediante una señal de ráfaga de color transmitida en el porche trasero, justo después de la sincronización horizontal y antes de que comience cada línea de video. Si la señal de ráfaga de color fuera visible en una pantalla de televisión, aparecería como una franja vertical de un color oliva muy oscuro. En NTSC y PAL, hue se representa mediante un desplazamiento de fase de la señal de crominancia en relación con la ráfaga de color, mientras que la saturación se determina por la amplitud de la subportadora. En SECAM (R ‘- Y’) y (B ‘- Y’) las señales se transmiten de forma alternativa y la fase no importa.
La crominancia está representada por el plano de color U-V en las señales de video PAL y SECAM, y por el plano de color I-Q en NTSC.
Sistemas digitales
Los sistemas de fotografía digital y video digital a veces usan una descomposición luma / croma para una mejor compresión. Por ejemplo, cuando una imagen digital RGB ordinaria se comprime mediante el estándar JPEG, el espacio de color RGB se convierte primero (mediante una matriz de rotación) en un espacio de color YCbCr, porque los tres componentes en ese espacio tienen menos redundancia de correlación y porque los componentes de crominancia pueden luego, se submuestrea por un factor de 2 o 4 para comprimir aún más la imagen. En la descompresión, el espacio Y’CbCr se vuelve a girar a RGB.