Chrominance (chrominance ou C pour abréger) est le signal utilisé dans les systèmes vidéo pour transmettre les informations de couleur de l’image, séparément du signal luma d’accompagnement (ou Y pour faire court). La chrominance est généralement représentée par deux composantes de différence de couleur: U = B ‘- Y’ (bleu – luma) et V = R ‘- Y’ (luma rouge). Chacun de ces composants de différence peut avoir des facteurs d’échelle et des décalages qui lui sont appliqués, comme spécifié par la norme vidéo applicable.

Dans les signaux vidéo composites, les signaux U et V modulent un signal de sous-porteuse de couleur, et le résultat est appelé signal de chrominance; la phase et l’amplitude de ce signal de chrominance modulé correspondent approximativement à la teinte et à la saturation de la couleur. Dans les espaces colorimétriques numériques et vidéo tels que Y’CbCr, les composantes luma et chrominance sont des valeurs d’échantillons numériques.

La séparation des signaux de couleur RVB en luma et en chrominance permet de déterminer séparément la bande passante de chacun. Typiquement, la bande passante de chrominance est réduite dans la vidéo composite analogique en réduisant la bande passante d’une sous-porteuse de couleur modulée, et dans les systèmes numériques par sous-échantillonnage de chrominance.

Histoire
L’idée de transmettre un signal de télévision couleur avec des composantes luma et de chrominance distinctes est née avec Georges Valensi, qui a breveté l’idée en 1938. La demande de brevet de Valensi décrit:

L’utilisation de deux canaux, l’un transmettant la couleur prédominante (signal T), et l’autre l’éclat moyen (signal t) émis par un seul émetteur de télévision à recevoir non seulement par les récepteurs de télévision couleur munis de l’équipement nécessaire plus cher, aussi par le type de récepteur de télévision ordinaire qui est plus nombreux et moins coûteux et qui reproduit les images en noir et blanc seulement.

Les schémas précédents pour les systèmes de télévision en couleurs, qui étaient incompatibles avec les récepteurs monochromes existants, transmettaient les signaux RVB de diverses manières.

Normes de télévision
En télévision analogique, la chrominance est codée en un signal vidéo utilisant une fréquence de sous-porteuse. Selon la norme vidéo, la sous-porteuse de chrominance peut être modulée en amplitude en quadrature (NTSC et PAL) ou modulée en fréquence (SECAM).

Dans le système PAL, la sous-porteuse de couleur est à 4,43 MHz au-dessus de la porteuse vidéo, tandis que dans le système NTSC, elle est de 3,58 MHz au-dessus de la porteuse vidéo. Les normes NTSC et PAL sont les plus couramment utilisées, bien qu’il existe d’autres normes vidéo qui utilisent différentes fréquences de sous-porteuses. Par exemple, PAL-M (Brésil) utilise une sous-porteuse de 3,58 MHz et SECAM utilise deux fréquences différentes, 4,250 MHz et 4,40625 MHz au-dessus de la porteuse vidéo.

La présence de la chrominance dans un signal vidéo est indiquée par un signal de salve de couleur transmis sur le porche arrière, juste après la synchronisation horizontale et avant que chaque ligne de vidéo commence. Si le signal de salve couleur était visible sur un écran de télévision, il apparaîtrait comme une bande verticale d’une couleur olive très sombre. En NTSC et PAL, la teinte est représentée par un déphasage du signal de chrominance par rapport à la salve de couleur, tandis que la saturation est déterminée par l’amplitude de la sous-porteuse. Dans les signaux SECAM (R ‘- Y’) et (B ‘- Y’), les signaux sont transmis alternativement et la phase n’a pas d’importance.

La chrominance est représentée par le plan chromatique U-V dans les signaux vidéo PAL et SECAM et par le plan chromatique I-Q dans NTSC.

Systèmes numériques
Les systèmes de vidéo numérique et de photographie numérique utilisent parfois une décomposition luma / chroma pour améliorer la compression. Par exemple, lorsqu’une image numérique RVB ordinaire est compressée via le standard JPEG, l’espace colorimétrique RVB est d’abord converti (par une matrice de rotation) en un espace colorimétrique YCbCr, car les trois composants de cet espace présentent moins de redondance de corrélation et les composants de chrominance ensuite être sous-échantillonné par un facteur de 2 ou 4 pour comprimer davantage l’image. Lors de la décompression, l’espace Y’CbCr est ramené à RGB.