YIQ色彩空间

YIQ是NTSC彩色电视系统使用的色彩空间,主要用于北美和中美洲以及日本。 我表示同相,而Q表示正交,表示正交幅度调制中使用的元件。 现在有些形式的NTSC使用YUV色彩空间,其他系统(如PAL)也使用YUV色彩空间。

Y分量表示亮度信息,并且是黑白电视接收机使用的唯一组件。 I和Q表示色度信息。 在YUV中,U和V分量可以被认为是色彩空间内的X和Y坐标。 I和Q可以被认为是同一个图上的第二对轴,旋转33°; 因此IQ和UV表示同一平面上的不同坐标系。

YIQ系统旨在利用人类颜色响应特性。 眼睛对橙蓝(I)范围的变化比紫绿范围(Q)更敏感 – 因此Q需要的带宽比I小。广播NTSC限制I至1.3 MHz,Q至0.4 MHz 。 I和Q被频率插入到4 MHz Y信号中,从而使整个信号的带宽保持在4.2 MHz。 在YUV系统中,由于U和V都包含橙蓝色范围内的信息,因此两个组件必须获得与我相同的带宽量以实现类似的色彩保真度。

由于这种实施的高成本,很少电视机执行真正的I和Q解码。 与仅需要一个滤波器的便宜的RY和BY解码相比,I和Q每个都需要不同的滤波器来满足I和Q之间的带宽差异。这些带宽差异还要求’I’滤波器包括时间延迟以匹配’Q’滤波器的延迟时间更长。 罗克韦尔模块化数字无线电(MDR)是一种I和Q解码集,它在1997年可以通过个人电脑以帧时间模式运行,或者通过快速IQ处理器(FIQP)实时运行。 1985年左右制造的一些RCA“Colortrak”家用电视接收机不仅使用I / Q解码,而且还宣传了其优点以及其梳子滤波优势,即完全“100%处理”以提供更多原始彩色图像内容。 此前,多个品牌的彩色电视机(RCA,Arvin)在1954年或1955年机型中使用I / Q解码,使用的屏幕大约为13英寸(对角线测量)。 原来的Advent投影电视使用I / Q解码。 1990年前后,至少有一家专业摄影棚摄像头制造商(池上)宣传I / Q解码。

图像处理
YIQ表示有时用于彩色图像处理转换。 例如,将直方图均衡直接应用于RGB图像中的通道会改变图像的颜色平衡。 相反,直方图均衡被应用于图像的YIQ或YUV表示的Y通道,其仅对图像的亮度水平进行归一化。

公式
这些公式近似于NTSC非FCC版本的RGB色彩空间和YIQ之间的转换。

前提条件
以下公式假定:


从RGB到YIQ

从YIQ到RGB

请注意,顶行与YUV色彩空间相同


FCC NTSC标准
美国联邦通信委员会有关空中模拟彩色电视广播规则中的NTSC标准使用了一个略有不同的矩阵:


在矩阵符号中,该方程系统写成:


哪里:

 是亮度的伽马校正电压。

 ,  和  是对应于红色,绿色和蓝色信号的经伽玛校正的电压。

 和  是色度信号的正交分量的幅度。

从FCC YIQ转换为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’

淘汰
对于美国的广播,目前它仅用于低功率电视台,因为全功率模拟传输已于2009年6月12日由美国联邦通信委员会(FCC)终止。它仍然是联邦政府规定的这些传输作为显示在当前FCC规章第73部分“电视传输标准”的摘录中:

调制之前分配给色差信号EQ’和EI’的等效带宽如下:
Q信道带宽:在400 kHz以下,低于2 dB。 在500 kHz以下,低于6 dB。 在600 kHz时至少降低6 dB。
I信道带宽:在1.3 MHz下降低2 dB。 在3.6 MHz下至少降低20 dB。