YCbCr 色空間의 視覺化
YCbCr
은 映像 시스템에서 使用되는
色空間
의 一種이다. Y는
輝度
成分이며 Cb 와 Cr 은
索借
成分이다. YCbCr 은 가끔
YCC
라고 줄여 부르기도 한다. YCbCr 은
絶對 色空間
이 아니며
RGB
情報를 인코딩하는 方式의 하나로, 實際로 보이는 이미지의 色은 信號를 디스플레이 하기 위해 使用된 元本 RGB 情報에 依存한다. 따라서 YCbCr 로 表現된 값은 標準 RGB 色相이 使用된 境遇거나, 色相을 變換하기 위해 使用할 ICC 프로파일을 添附한 境遇에만 豫測할 수 있다.
(信號를 디지털 形式으로 變更하기 위해 스케일링과 오프셋 調整 段階를 거치기 以前의) YCbCr 信號는
YPbPr
이라고 하며, 이것은
감마 補正
된 RGB 元本 映像에서 Kb 와 Kr이라는 두가지 常數를 利用하여 다음과 같은 公式을 통해 얻을 수 있다:
YPbPr (analog version of YCbCr) from R'G'B'
====================================================
....................................................
R', G', B' in [0; 1]
Y' in [0; 1]
Pb in [-0.5; 0.5]
Pr in [-0.5; 0.5]
Kb 와 Kr 은 一般的으로 該當
RGB
空間의 正義에서 導出된다. 위에서 프라임 (') 記號는
감마 補正
되었음을 의미한다; 卽 R', G', B'는 0 과 1 사이의 값을 가지며 0 은 最小값(卽, 映像에서는 검은色)을 1 은 最大값(映像에서는 흰色)을 意味한다. 結果 輝度값(Y)의 範圍는 0부터 1 사이이며, 色車값(Cb 와 Cr)은 -0.5에서 +0.5 사이의 값을 가진다. 이에 對한 逆變換 過程은 위의 公式에서 바로 導出할 수 있다.
信號를 디지털 形式으로 表現할 때 結果값은 스케일링되고 반올림되며 一般的으로 오프셋이 追加된다. 例를 들어, 스케일링과 오프셋을 適用한 Y' 컴포넌트의 結果값은 8 비트 形式을 使用할 때 검은色이 16, 흰色이 235街 된다.
디지털 標準 텔레비전
에 使用되는 YCbCr 形式은
ITU-R
BT.601
(以前에는 CCIR 601 이라 불리었음) 標準에 定義되어 있으며
RGB
空間에서 다음과 같은 係數를 使用하여 디지털
컴포넌트 비디오
形式으로 變換한다:
Kb = 0.114
Kr = 0.299
위의 常數값과 公式을 통해 ITU-R BT.601 은 다음과 같이 表記할 수 있다: 먼저 아날로그 YPbPr:
YPbPr (ITU-R BT.601)
========================================================
Y' = + 0.299 * R' + 0.587 * G' + 0.114 * B'
Pb = - 0.168736 * R' - 0.331264 * G' + 0.5 * B'
Pr = + 0.5 * R' - 0.418688 * G' - 0.081312 * B'
........................................................
R', G', B' in [0; 1]
Y' in [0; 1]
Pb in [-0.5; 0.5]
Pr in [-0.5; 0.5]
다음엔 YCbCr 로 디지털화한다:
YCbCr (601) from R'G'B'
========================================================
Y' = 16 + 65.481 * R' + 128.553 * G' + 24.966 * B'
Cb = 128 - 37.797 * R' - 74.203 * G' + 112.0 * B'
Cr = 128 + 112.0 * R' - 93.786 * G' - 18.214 * B'
........................................................
R', G', B' in [0; 1]
Y' in {16, 17, ..., 235}
with footroom in {1, 2, ..., 15}
headroom in {236, 237, ..., 254}
sync. in {0, 255}
Cb, Cr in {16, 17, ..., 240}
萬若 R', G', B' 가 8 비트의 디지털값으로 주어진다면:
YCbCr (601) from "digital 8-bit R'G'B' "
========================================================================
Y' = 16 + 1/256 * ( 65.738 * R'd + 129.057 * G'd + 25.064 * B'd)
Cb = 128 + 1/256 * ( - 37.945 * R'd - 74.494 * G'd + 112.439 * B'd)
Cr = 128 + 1/256 * ( 112.439 * R'd - 94.154 * G'd - 18.285 * B'd)
........................................................................
R'd, G'd, B'd in {0, 1, 2, ..., 255}
Y' in {16, 17, ..., 235}
with footroom in {1, 2, ..., 15}
headroom in {236, 237, ..., 254}
sync. in {0, 255}
Cb, Cr in {16, 17, ..., 240}
이 YCbCr 形式은 主로 예전의
디지털 標準 텔레비전
시스템을 위해 使用된 것이며, 예전
CRT
의 螢光體 發散 特性에 맞는 RGB 모델을 使用한다.
또 다른 形式의 YCbCr 은 ITU-R
BT.709
標準에서 定義되었으며 主로
디지털 高鮮明 텔레비전
에서 使用되고 있다. 새 形式은 몇가지 컴퓨터 디스플레이用 應用 프로그램에서도 使用되고 있다. 이 境遇, Kb 와 Kr 의 값은 다르지만 公式은 同一하다. ITU-R BT.709에서 定義한 常數의 값은 다음과 같다:
Kb = 0.0722
Kr = 0.2126
이 形式의 YCbCr 은 새로운 CRT 와
LCD
,
PDP
와 같은 다른 最新 디스플레이 裝置의 螢光體 發散 特性에 더 잘 맞는 RGB 모델을 基盤으로 한다. BT.601 과 BT.709에서 定義한 R', G', B' 信號의 값이 다르다는 것을 參考하라.
같이 보기
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