Цветовое пространство YIQ

YIQ – это цветовое пространство, используемое системой цветного ТВ NTSC, используемой в основном в Северной и Центральной Америке и Японии. I означает синфазность, а Q – квадратура, относящаяся к компонентам, используемым при квадратурной амплитудной модуляции. В некоторых формах NTSC теперь используется цветовое пространство YUV, которое также используется другими системами, такими как PAL.

Компонент Y представляет информацию о яркости и является единственным компонентом, используемым черно-белыми телевизионными приемниками.I и Q представляют информацию о цветности. В YUV компоненты U и V можно рассматривать как координаты X и Y в цветовом пространстве. I и Q можно рассматривать как вторую пару осей на одном и том же графике, повернутую на 33 °; поэтому IQ и UV представляют разные системы координат на одной плоскости.

Система YIQ предназначена для использования характеристик цветового ответа человека. Глаз более чувствителен к изменениям в оранжево-синем (I) диапазоне, чем в пурпурно-зеленом диапазоне (Q) – поэтому для Q требуется меньше полосы пропускания, чем для I. Широковещательные пределы NTSC от I до 1,3 МГц и от Q до 0,4 МГц , I и Q чередуются по частоте с сигналом 4 МГц Y, который удерживает полосу пропускания всего сигнала до 4,2 МГц. В системах YUV, поскольку U и V содержат информацию в оранжево-синем диапазоне, для достижения одинаковой цветопередачи для обоих компонентов должна быть предусмотрена такая же пропускная способность, как и I.

Очень немногие телевизоры выполняют истинное декодирование I и Q из-за высокой стоимости такой реализации. По сравнению с более дешевым декодированием RY и BY, для которого требуется только один фильтр, для каждого I и Q требуется другой фильтр, чтобы удовлетворить разности пропускной способности между I и Q. Эти различия в полосе частот также требуют, чтобы фильтр «I» включал задержку времени для соответствия более длинная задержка фильтра «Q». Модульное цифровое радиовещание Rockwell (MDR) представляло собой набор I и Q декодирования, который в 1997 году мог работать в режиме «по кадрам» с ПК или в реальном времени с процессором Fast IQ (FIQP). Некоторые RCA «Colortrak» домашние ТВ-приемники, сделанные примерно в 1985 году, не только использовали декодирование I / Q, но и рекламировали его преимущества вместе с преимуществами фильтрации гребня в качестве полной «100-процентной обработки» для доставки большего количества исходного цветного изображения. Ранее более одного бренда цветного телевидения (RCA, Arvin) использовали декодирование I / Q в 1954 или 1955 модельном году на моделях, использующих экраны размером около 13 дюймов (измеренные по диагонали). Первоначальное проекционное телевидение Advent использовало декодирование I / Q. Примерно в 1990 году по крайней мере один производитель (Ikegami) профессиональных студийных изображений контролировал рекламируемое декодирование I / Q.

Обработка изображения
Представление YIQ иногда используется в преобразованиях обработки цветного изображения. Например, применение выравнивания гистограммы непосредственно к каналам в изображении RGB приведет к изменению цветового баланса изображения. Вместо этого выравнивание гистограммы применяется к Y-каналу изображения YIQ или YUV изображения, которое только нормализует уровни яркости изображения.

Формулы
Эти формулы приближают преобразование между цветовым пространством RGB и YIQ для версии NTSC, отличной от FCC.

Предпосылками
Следующие формулы предполагают:


От RGB до YIQ

От YIQ до RGB

Обратите внимание, что верхняя строка идентична верхней части цветового пространства YUV


Стандарт FCC NTSC
Стандарт NTSC, содержащийся в правилах FCC для эфирного вещания с аналоговым цветным телевизором, использует немного другую матрицу:


в матричной записи эта система уравнений записывается как:


Где:

 является гамма-скорректированным напряжением яркости.

 ,  а также  являются гамма-скорректированными напряжениями, соответствующими красным, зеленым и синим сигналам.

 а также  – амплитуды ортогональных составляющих сигнала цветности.

Чтобы конвертировать из FCC YIQ в RGB:

ER ‘= EY’ + 0,9469 * EI ‘+ 0,6236 * EQ’

EG ‘= EY’ – 0,2748 * EI ‘- 0,6357 * EQ’

EB ‘= EY’ – 1.1 * EI ‘+ 1.7 * EQ’

Постепенно прекращать
Для вещания в Соединенных Штатах он в настоящее время используется только для маломощных телевизионных станций, поскольку 12 мая 2009 года Федеральная комиссия по связи (FCC) завершила полномасштабную аналоговую передачу. Для этих передач показанном в этой выдержке из нынешних правил и положений FCC, часть 73 «Стандарт телепередачи»:

Эквивалентная ширина полосы частот, назначенная до модуляции сигналам цветовой разности EQ ‘и EI’, выглядит следующим образом:
Полоса пропускания Q-канала: на 400 кГц меньше, чем на 2 дБ. На 500 кГц меньше, чем на 6 дБ. При 600 кГц не менее 6 дБ.
Полоса пропускания I-канала: на 1,3 МГц ниже 2 дБ. При 3,6 МГц не менее 20 дБ.

Tags: