La crominanza (chroma o C in breve) è il segnale utilizzato nei sistemi video per trasmettere le informazioni sul colore dell’immagine, separatamente dal segnale luma di accompagnamento (o Y in breve). La crominanza viene solitamente rappresentata come due componenti di differenza cromatica: U = B ‘- Y’ (blu – luma) e V = R ‘- Y’ (rosso – luma). Ciascuno di questi componenti di differenza può avere fattori di scala e offset applicati, come specificato dallo standard video applicabile.

Nei segnali video compositi, i segnali U e V modulano un segnale di sottoportante a colori, e il risultato è indicato come il segnale di crominanza; la fase e l’ampiezza di questo segnale di crominanza modulato corrispondono approssimativamente alla tonalità e alla saturazione del colore. Negli spazi colore di video digitale e immagini fisse come Y’CbCr, i componenti luma e crominanza sono valori campione digitali.

La separazione dei segnali di colore RGB in luma e crominanza consente di determinare separatamente la larghezza di banda di ciascuno. In genere, la larghezza di banda della crominanza viene ridotta nel video composito analogico riducendo la larghezza di banda di una sottoportante a colori modulata e nei sistemi digitali mediante il sottocampionamento cromatico.

Storia
L’idea di trasmettere un segnale televisivo a colori con distinte componenti luma e crominanza ebbe origine da Georges Valensi, che brevettò l’idea nel 1938. La domanda di brevetto Valensi descriveva:

L’uso di due canali, uno che trasmette il colore predominante (segnale T), e l’altro lo splendore medio (segnale t) emesso da un singolo trasmettitore televisivo per essere ricevuto non solo dai ricevitori televisivi a colori dotati delle necessarie apparecchiature più costose, ma anche dal tipo ordinario di ricevitore televisivo che è più numeroso e meno costoso e che riproduce solo le immagini in bianco e nero.

Gli schemi precedenti per i sistemi di televisione a colori, che erano incompatibili con i ricevitori monocromatici esistenti, trasmettevano i segnali RGB in vari modi.

Standard televisivi
Nella televisione analogica, la crominanza viene codificata in un segnale video utilizzando una frequenza di sottoportante. A seconda dello standard video, la sottoportante della crominanza può essere modulata in ampiezza in quadratura (NTSC e PAL) o modulata in frequenza (SECAM).

Nel sistema PAL, la sottoportante del colore è 4,43 MHz sopra la portante del video, mentre nel sistema NTSC è di 3,58 MHz sopra la portante del video. Gli standard NTSC e PAL sono quelli più comunemente utilizzati, sebbene esistano altri standard video che impiegano frequenze di sottoportante diverse. Ad esempio, PAL-M (Brasile) utilizza una sottoportante a 3.58 MHz e SECAM utilizza due frequenze diverse, 4.250 MHz e 4.40625 MHz sopra la portante video.

La presenza di crominanza in un segnale video è indicata da un segnale di burst del colore trasmesso sulla veranda posteriore, subito dopo la sincronizzazione orizzontale e prima dell’inizio di ogni riga di video. Se il segnale di burst del colore fosse visibile su uno schermo televisivo, apparirebbe come una striscia verticale di un colore oliva molto scuro. In NTSC e PAL, la tonalità è rappresentata da uno spostamento di fase del segnale di crominanza relativo al burst del colore, mentre la saturazione è determinata dall’ampiezza della sottoportante. In SECAM (R ‘- Y’) e (B ‘- Y’) i segnali vengono trasmessi alternativamente e la fase non ha importanza.

La crominanza è rappresentata dal piano dei colori UV nei segnali video PAL e SECAM e dal piano dei colori IQ in NTSC.

Sistemi digitali
I sistemi di fotografia digitale e di fotografia digitale a volte usano una decomposizione luma / croma per una migliore compressione. Ad esempio, quando un’immagine digitale RGB ordinaria viene compressa tramite lo standard JPEG, lo spazio cromatico RGB viene prima convertito (da una matrice di rotazione) in uno spazio colore YCbCr, poiché i tre componenti in quello spazio hanno meno ridondanza di correlazione e poiché i componenti della crominanza possono quindi essere sottocampionato di un fattore 2 o 4 per comprimere ulteriormente l’immagine. Durante la decompressione, lo spazio Y’CbCr viene ruotato di nuovo in RGB.