テレビやモニターにビデオを表示するときは、濃い色が灰色、ライトホワイトで表示されます。

講義科目： カラーシステム20世紀。システム「Y」：YUV、YCBCR、YPBPR、YIQ、YDBDR。

カラーモデル「y」

それらが明示的に使用されているという事実を組み合わせるいくつかの密接に関連するカラーモデルがあります。 明るさと色情報の分離。成分 y。モデル内の同じ名前のコンポーネントに対応 CIE XYZ。 そして責任を負う輝度。そのようなモデルは広く見つかっています。 アプリケーションB テレビ規格 に対応する信号のみを受信した白黒テレビと歴史的に必要とされる以来 y。。彼らも いくつかの画像処理および圧縮アルゴリズムおよびビデオで使用されます。

標準のテレビで pal カラーモデルが適用されます yにとって セカム - モデル ydbdr。、そして NTSC - モデル百合。これらのモデルは原理に基づいていますが、その中核情報が画像の明るさが成立している y。（重要 - y。これらのモデルでは完全に異なる計算されています y。 XYZモデルで）, そして色のある他の2つの部品はそれほど重要ではありません。

問題の1つが発生しました カラーテレビ、でした 白黒テレビでカラービデオ画像を示す問題。 変換する必要がありました RGB。- 1で信号 画像輝度信号Y . 最善の結果式を変換するときに判明します。

Y \u003d 0.299 R + 0.587 g + 0.114 B ,

どこ R、G。 そして b - 対応する色成分の明るさ、およびそれらの係数は私たちのビジョンの生理学的特徴を反映しています。

一緒に 明るさシグナルY。 まだいわゆる カラーはuに聞こえます そして v :

u \u003d b - y、v \u003d r - y .

カラーモデルで y これらの値はASと見なされます カラーシェードの3つの成分。転送前のテレビで ビデオ信号 それはから変換されます RGB。 に y 上記式によれば、そしてテレセプターにおいて逆変換がある。似非 u そして v 色の転送に責任がある。実際、異なるテレビシステムでは、計算のためのいくつかの異なる式が使用されています。 u そして v .

変換B. RGB。 帰ってきた

R \u003d Y + 1.13983 * V;
g \u003d y - 0.39465 * u - 0.58060 * v;
b \u003d y + 2.03211 * u。

u \u003d 0.14713 * R - 0.28886 * g + 0.436 * b。
V \u003d 0.615 * R - 0.51499 * G - 0.10001 * B;

どこ R、G、B - それぞれ、 y。 - 明るさコンポーネント, u そして v - カラーウェアコンポーネント.

このモデルは、テレビやビデオデータの保存/処理に広く使用されています。輝度成分は含まれています外観の時に便利でした。 カラーテレビ 古い白黒テレビとの互換性のため。

色空間で y 明るさを表す1つのコンポーネントがあります （明るさの信号）色を表す他の2つのコンポーネント （色信号）。明るさはすべての詳細で伝送されているが、輝度情報の欠如は、サンプルの解像度を下げることによって無色の信号の構成要素内のいくつかの詳細を除去することができる。 （フィルタリングまたは平均化）いくつかの方法で何ができるのか （T.O. YUV色空間に画像を保存するためのフォーマットはたくさんあります）。

前書き

多くのモダンなビデオコーデックを使います 色空間 ycbcr.カラーモデルのバージョンを表す y. より正確に書くでしょう ycbcr. 置換シンボルを使用して b そして r。これが色空間の要素が意味するものです。

y \u003d明るさまたは強度 （ルーマ）; 8ビットサイズ 16から235の値。

輝度成分は含まれています 「黒と白」（灰色の色合い） 画像、および残りの2つのコンポーネントは、目的の色を復元するための情報を含みます。

CB \u003d「青色」 （彩度） 青 - イエロー.

CR \u003d「赤の色度」 （彩度） 軸上の灰色からのより正確な色偏差 赤いシアン。.

これら3つの値に基づいて緑色を得ることができます。

カラー成分は計算することによって形成される デジタル伝送 規格によると ITU-R BT.601。コーディング DVDビデオ。 沿って MPEG-2 信号に基づいて YCBCR 4：2：0.

色空間 ycbcr. 誤って宇宙と混同したことが多い yそれが順番に使用されていない デジタル処理 しかしシステムベースのシステムで使用されています アナログカラーテレビ pal、といった アナログテレビ または アナログ磁気ビデオ電力.

カラーボディ ycbcr.:

IFに注目する価値があります RGB。それぞれのコーディング ピクセル さまざまな部品があります R、G。 そして b チャンネル、それから ycbcr.- このステートメントを作成するのは正しくありません。 YCBC。rコードは、人間の目が明るさの変化に敏感であるという実証的事実を使用します ピクセル色の変化がありがとうございます。それぞれ ピクセル 宇宙の画像 ycbcr. コンポーネントの唯一の値があります y。 （輝度）しかし、それは同じ意味を持つピクセルのグループにあるかもしれません cb。 そして cr.

最後の発言は理解をもたらします索引 w YCBCR：4：2：0.4：2：2.4：4：4 等々。これらの割合は程度を示します dec dec （間引き）彩度。割合の数値は、対応するチャネルのサンプルの周波数に対応しています。

1 - チャンネルY
2A - CBチャンネル
3 - CRチャンネル

フォーマット4：4：4

この方法では、 フォーマット4：4：4 という意味です 4チャンネルカウントの場合 y。 4チャンネルカウントがあります cb。 そしてcr 、私。 全員 ピクセル 3チャンネルの固有値を含みます （RGBモデルのように）。番号 dec dec 起きていませんそしてその結果、品質の喪失。

フォーマット4：2：2

フォーマット4：2：2 何が起こることを意味します 色度の寸法 水平方向に2回。つまり、符号化が考慮されるとき y。 every ピクセル そして意味 cb。 そして cr 毎秒ピクセル .

フォーマット4：2：0

フォーマット4：2：0 何が起こっていることを意味します dec dec 2回チャンネルを介して cb。 そして cr B. この場合また 垂直方向。

コンプライアンス式 YCBCR - RGB。:

カラーモデル ycbcr. そして ypbpr。 バリエーションです y 他の重みと u そして v （彼らはそれらに対応しています CB / PB。 そして CR / PR。) . ypbpr。 説明に使用されます、だが ycbcr. - にとって デジタル.

ypbpr。 - 特に、ビデオエレクトロニクスで使用されるこの色空間、特に コンポーネントビデオ入力. ypbpr。 これは アナログバージョン 色空間 ycbcr.それらは数値的に等しいものです ypbpr。 に設計されています アナログシステム、しながら ycbcr. にとって デジタルビデオ.

人々がしばしばすばやく言おうとしているという事実のために ypbpr。これらのビデオケーブルはしばしば呼ばれます 「イッパーケーブル」（Yipperケーブル）. ypbpr。 日常生活でしばしば言及されています 「コンポーネントビデオ」しかし、他にもたくさんの種類があるため、まさに正確には正確ではありません コンポーネントビデオ（主に緑色または1つまたは2つの別々の信号の同期を備えたRGB）.

ypbpr。 からの変換 ビデオ信号RGB。これは分けられます 3つの部品 y。, Pb。、私。 Pr。 .

y。情報を持って来る輝度 （ルーマ） そして同期 （同期）;

Pb。 手段 青と明るさの違い（B - y） ;

Pr。 手段 赤と明るさの違い（R - Y） .

緑色の信号は、明るさ、青、赤の情報から表示されるため、送信されません。

RGBからYPBPRへの移行

ypbpr。 説明に使用されます アナログ信号（主にテレビで）、だが ycbcr. - にとって デジタル。彼らの定義のために、2 係数 : kb。 そして kr。 。それから変換はです RGB。 に ypbpr。このような説明を説明します。

選択 kb。 そして kr。 何かによります RGB。-Modelが使用されます（それは再生装置によって異なります）。上記のように、通常はかかります。 kb \u003d 0,114。 kr \u003d 0,299 。に最近また使われています Kb \u003d 0,0722; kr \u003d 0,2126 特徴をよりよく反映しているのは何ですか現代の機器表示。

ypbpr。 手段 - コネクタ接続するのに役立ちます DVD または Bluray Player、DTVデコーダー、HD - マルチメディアプレーヤー. コンポーネント入力YPBPR。 伝送用に設計されています アナログビデオ信号 - それは提供します最高品質正確な色の伝送を持つ画像。その結果、絵は映画館 - うまく加工された部品、高いコントラストでジューシーな色に近い。

yiqモデル

にとって nTSCカラーテレビ 発表されました 2つの基本要件:

1）6 MHzの設置範囲内にある

2）白黒テレビとの互換性を確保する。

1953年にシステムが開発されました百合.

色はあるようです 3部品 - 明るさ（y） そして 二人の人工無色 (私。そして Q.) . 信号私。呼び出す シファレーズ , Q - □ .

変換B. RGB。 帰ってきた 次の式に従って行った。

R \u003d Y + 0.956 * I + 0.623 * Q;
g \u003d y - 0.272 * I - 0.648 * q。
B \u003d Y - 1.105 * I + 1.705 * Q;

Y \u003d 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B;
i \u003d 0.596 * R - 0.274 * g - 0.322 * b;
Q \u003d 0.211 * R - 0.522 * G + 0.311 * B;

どこ R、G、B - それぞれ 赤、緑、青の色の強度, y。 - 明るさコンポーネント, 私。そして Q. - カラーウェアコンポーネント。係数は色温度の色温度に与えられます 6500 K.晴れた日の自然光に対応します。

モデルはテレビ放送に適用されます m-NTSC規格 そして M-Pal.どこ ビデオ信号周波数帯域 他のテレビ規格よりも著しく少ない。輝度成分は含まれています 「黒と白」（灰色の色合い） 画像、および残りの2つのコンポーネントは、目的の色を復元するための情報を含みます。

モデルを使う百合強制対策でした。心理生理学的研究は、色の色の分解能が輝度成分よりも小さいことが分かっており、したがって目は小さい詳細の色に対して少し敏感です。これにより、互換性のあるシステムを作成するとき カラーテレビ 削減に管理されます 無色の周波数帯 （輝度情報を含まない、主色R、G、Bの信号とは対照的に） 3~4回。干渉通知を減らすために コレクターの信号 黒と白のテレビでは、それはできるだけ小さいはずです。 周波数サブキャリア。しかし同時に上側 カラーシグナルバンド 4つの帯域幅の減少でも抑制されています。 直交変調 カラーシェードの歪みにつながりました。

さらなる研究が、異なる種類の眼の色の遷移が異なる感度を有することを確立し、それはいわゆる群をグループ化することを可能にした。 "暖かい" そして "コールド" シェードと1つのグループの縮小解決もう3回。今では、一方の信号を送信するのに十分でした。 ストリップ 上下側のまま0.5 MHz ストリップ 制限なしで送信されます。

上に 位相平面 （存在する場合 R-y。 縦軸として、 沿って。水平のように） シグナル私。そして Q. それらに対して33度だけ粉砕した。

ydbdr。 - 中古の色空間標準 セカム。。それはシステムと非常によく似ています y.

コンポーネントYDBDR.:

y - 明るさ。

DBは青の色の違いです。

DRは赤の色度の違いです。

翻訳式 RGB。 に ydbdr。:

色空間 ydbdr。 品種でも使用されています pal - Pal-N規格.

Blu-rayプレーヤーやゲーム機を使用する場合は、しばしばさまざまな色空間モードから選択します。最も一般的なオプションには、YCBCR、4：2：2,4：4：4、RGB、RGB "Full"（Full）または "Advanced"（Enhanced）、RGB "Limited"（Limited）があります。ほとんどの場合、これすべて - 様々な方法 RGB以外の同じコンテンツを表示します。現在の色空間の設定は何を意味し、あなたは何を選ぶべきですか？

テレビ、モニタ、プロジェクターの写真を表示するには、RGB方式を使用します。まれな例外のために、スクリーン上の各ピクセルは、赤、緑、青（R.、G、B.）のサブピクセルで構成されています。ディスプレイに移動するのは、ある段階でRGB信号になります。しかし、最初はすべてRGB信号です。

それでは、なぜycbcrとRGBはなぜですか？それはそれ自体で別の記事のテーマであるかもしれませんが、それが黒と白のテレビ、B / Bからカラーテレビへの移行、そして私たちの視覚的知覚の特殊性に関連していると言うことができます。 RGBはすべての内容で均等に描かれていますが、YCBCRでは黒と白のコンポーネントにさまざまな方法でアクセスできます。カラーコンポーネントよりも白黒に敏感であるため、この別のアプローチを使用すると、より大きな圧縮（実際には「CBCR」の「CBCR」）をさらに詳しく説明します。私たちの目は違いを見ませんが、私たちは多くのトラフィックとメディア情報の場所を節約します。

完全で限られたRGBバンド - 全く異なる話。これらの名前は、完全なデータセットに対処することを常に扱うことが常に考慮されるように論理的なので混乱しています。誰が自分自身のために限られた何かを選ぶのを心に来るでしょうか？答えは、テレビがビデオ信号と呼ばれ、コンピュータとしての方法に関連しています。

テレビは16から235までの範囲を使用します。最大16までの信号のレベルは黒と定義されており、235の外部の情報は白と見なされます。較正された（適切に構成された）テレビは、黒の形のように16以下の信号を異なる信号を表示することはありません。このような信号のビデオコンテンツは含まれていないので、ほとんどの場合、235より上の信号を白として解釈する。

コンピュータは異なります - 0~255の範囲を使用します。 256の可能な値があるので、0以上の信号レベルはない。簡単に言うと、「黒い黒」と「白い白」についてのテレビに適用される該当するアイデアがないため、理解しやすいです。

これらの違いが原因で、「全RGB範囲」と「制限されたRGB範囲」があります。フィルムおよびテレビ番組は信号16~245の範囲を使用する。コンピュータとビデオゲームは0~255の範囲を使用します。テレビやコンピュータでは2つの異なるスケールが使用されているため、1つから別のものに移行する方法がある必要があります。デバイスのRGB範囲を "Full"または "Limited"にインストールすることで、これを行います。

テレビで作業するときは、必ず「限られた」モードを使用する必要があります。限られた下では、全0-255で最大16~235インチまでの信号範囲の制限を指す。フィルムやテレビ番組の場合、それらはすでに16~235の範囲内にあるため、変更は発生しません。ビデオゲームの場合、0-255から16-235の変換はこのモードで実行されます。そうでなければ、画像の明るく暗い領域は色合いを失い、滑らかな遷移を失い、純粋に白黒になるように判明し、そして画像は間違って見えます。したがって、「RGB Limited」信号を使用していないものはありませんが、「RGB Full」を使用すると、画像の詳細が失われます。スピアーズ＆マンシルなどの調整ディスクを使用して、テレビの「明るさ」と「コントラスト」を調整することも望ましいです。

次の画像では、テストイメージが記事の先頭から撮影され、「完全な」RGB信号が適用されたときにテレビが行われたときに表示されます。勾配の暗い部分（スムーズな移行）はすべて黒である間、カット、区別できない明るい領域を見ることができます。これらは私たちが失うライトと影の詳細です。

反対のアプローチはコンピュータモニタと共に使用されます。 "full RGB"は、0~255の正しい範囲で、Video GamesとFormation 0~255で作成されたその他のコンテンツを表示します。しかし、コンピュータディスプレイに使用可能な範囲全体を使用するには、テレキャスト、映画、その他のコンテンツ（16~235）を拡張する必要があります。代わりに「限られた範囲」を使用する場合、影は黒の代わりに灰色になり、ライトは薄暗いです。あなたはモニタを完全に利用することができなくなり、コンテンツは不安定に見えるでしょう。下の画像は前のものの反対です - 今、明るい部分はありません、黒は白くなるのではなく、わずかに灰色がかっていますが、黒は濃い灰色のように見えます。

あまり成功していないという条件は、「RGB Full」と「RGB Limited」とは、AVデバイスを使用できます（ブルーレイプレーヤー毎回画像設定を調整せずに、テレビやコンピュータモニタとともに、ゲーム機などです。この設定を正しく使用するには、すべてのデバイス上の明るい領域と暗い領域ですべての詳細を表示できます。あなたは2回のコンテンツを見るためにテレビを調整する必要はありませんさまざまなタイプの。これが言及された設定に関して発生する誤解を明確にするのに役立つことを願っています。

トピックが多くの議論を引き起こすことを発見しました。特に、特にゲームコンソールで、範囲がどのように機能するか、新しい妄想が発生します。セットアッププロセスの理解を容易にするために、いくつかの質問に対処することに成功することを願っています。

Q：フルRGBパレットがビデオゲームで使用されているため、フルパレットを使用してゲームをプレイし、映画を見て制限されたときに映画を見ている場合は？

大野。ほとんどのビデオゲームは、使用されているコンピュータ上で作成されているため、RGBのフルレンジを使用するために作成されます。しかし、あなたが全範囲でゲームをプレイするとき、そしてあなたのゲーム機インストールされている限定モードこの状況は考慮されます。信号レベルは0-255から16-235にシフトされ、ガンマ補正曲線もテレビに適合される。誰もが考慮されているため、あなたは何も失うことはありません。

Q：限られた範囲を使用する場合は、非コントラスト画像が得られます。完全に使用するときは、シャドウの部分を切り取ります。何をすべきか？

A：テレビがある場合は、「限られた範囲」が正しく機能します。非コントラスト画像は、テレビの設定では高すぎる明るさが設定されているという事実によって引き起こされます。無料の "AVS 709"、 "World of World"、 "Spears＆Munsil"などの設定ディスクを使用して、画像を正しく設定する必要があります。その後、「限られた範囲」モードでは黒のレベルが正しくなりますが、影のすべての詳細が表示され、適切なコントラストがあります。

Q：私のテレビは「全範囲」をサポートしています - 使用しないでください。

大野。テレビは、キャリブレーションプロセスを単純化するためにこのモードをサポートしています。ほとんどのテレビはビデオクリップにまだないので、16の下の黒を表示しません。 Black 15または14を見ることを可能にすると、キャリブレーション手順が簡単になり、正しく黒く調整できます。ただし、ほとんどのディスプレイには16桁以下のレベルを表示するためには、メインモードとしては本当に使用しないでください。限界240（またはSO）を終了すると、ほとんどのディスプレイはできません。また、16~235台の範囲で自分自身を制限する場合は、「コントラスト」の設定を上げることができるので、最高のコントラスト比で明るい画像を入手してください。コントラストの比率は、目が最大の範囲で敏感なものであるため、その結果、画像がより楽しくなるでしょう。

また、ビデオゲーム以外のコンテンツは16~235の範囲のみを使用するため、上記の設定は信号のすべてのソースに関連し、1つだけではありません。

注：ProjectOrWorld：上記の意味は明らかに明確ではなく、おそらくエラーが含まれています。

Q： "Limited"または "Full"を選択する代わりに、コンソールを "自動検出"にインストールする必要がありますか？

大野。「限定的」または「フル」を選択できる場合は、これを行う方が良いです。コンソールの選択は、ディスプレイ、受信機、またはそれに直接接続されているもののEDIDデータに基づいています。原則として、これに問題はありませんが、一部のデバイスは誤ったデータを提供するか、データがコンソールによって誤って解釈されます。良い例え - Roku 3プレフィックスで、この設定を変更することはできません。私がテストした1つの受信者は、私のRokuに誤ったEDIDを報告し、それをフルRGB範囲のモードに切り替え、影を切り、画像を醜くするために強制します。 Rokuがモードを変更することを許可されている場合、問題は回避できます。どのモードを使用すべきか知っているように、自分を選択することをお勧めし、それによって合併症を回避するのが良いです。

Q：PS3とPS4の「スーパーホワイト」モードとは何ですか？

A： "Super-White"を使用すると、235の上記のYCBCRの値を表示できます（Y-240の場合）。それは何も傷つくことはありません - それを去ることをお勧めします。いくつかのブルーレイ材料は、最大の白より明るくなる可能性がある水からの太陽の反射などの歓迎されています。それ以外の場合は表示されません。このモードご希望の場合は、そのようなコンテンツを見ることが可能になり、別の型から働くときは、コンテンツには影響しません。これはダイナミックレンジを拡大しませんが、単に標準最大値の制限のレベルで信号を作業することができます。

これが、述べた設定でいくつかの質問を削除することが可能になったことを願っています。 TV付き「限られた範囲」を使用する規則とPCモニター付きの「フルレンジ」は、力のままです。唯一のことを選択した後にテレビを設定する必要があるかもしれません適切なインストールすべての詳細が表示されていることを確認してください。

YCBCRはアナログ信号伝送の色空間です。
PBPRとは異なり - アナログ信号 -0.5V~0.7V、CBCRが符号化されているVOLTAが符号化されている。
それら。システムは同じですが、データはデジタル形式で送信されます。
Y - 明るさコンポーネント、CBとCRは青と赤のカラーウェアのコンポーネントです。

Y'CBCR（8ビット）のデジタル成分は、以下のようにアナログR'G'B 'から計算されます。

結果として生じる信号は16から235の範囲内、0から15の値、および236から255の値は2つのスペアレンジを形成する。

さまざまな値でCBCR平面Y：

それでは、例えばHDMIによってビデオカードの設定の中にあるとき、例えば4：4：4（Perfect Case）4：2（スタンダードケース）4：2：0（悪文
そして欠けているRGB？ RGBがある場合は、もちろんそれを選択するのが良いです。しかし、そうでなければ、それが起こることです。

それら。 4つが多いほど、明るさに関連したカラーポイントが大きいほど、ソースからレシーバに転送されます。

だからこのフォーマットは何ですか？これはカラーサブデスクライゼーションTです。色の圧縮を減らす。
たとえば、MP3のように、128,256,320などの離散化があり、音質はそれに依存します。
その色サンプリングは色伝送の精度に依存します。距離から4：4：4と4：2：0はあまり異なりませんが。

4:4:4
Y'CBCRの3つの成分のそれぞれは同じサンプリング周波数を有する。この方式は、高価なスキャナーや映画のポストプロダクション製造で使用されることがあります。

4:2:2
科学研究、専門システム、MPEG-2形式で使用されています。各文字列は完全な輝度信号を渡し、無色の信号に対して各セカンドリファレンスでサンプリングされます。したがって、色の水平解像度は2回減少します。

4:2:1
このモードも技術的に定義されています。限られたハードウェアおよびソフトウェアエンコーダで使用されます。

4:1:1
4：1：1の比では、無色の信号の水平方向の解像度が輝度信号の総許可から4分の1に減少し、帯域幅は狭くなる（帯域幅が大きくなる）。最初に、4：1：1がDV形式で使用され、これはブロードキャストとは見なされず、低予算および消費者アプリケーションのための唯一の許容されるビデオ記録フォーマットであった。現在、DV形式（選択4：1：1）は、サーバーを使用したニュースやビデオの再生の製造に専門的に使用されます。

4:2:0
さまざまなオプション4：2：0構成が見つかります。
DVDなどのH.262 / MPEG-2パート2の実装を含む、ISO / IEC、MPEGビデオコーディング規格、ICTTおよびグループ符号化エキスパートグループH.26X（MPEG-4パート2およびH.264）プロファイル/ MPEG-4 AVCでは、4：4：4など、高品質のサンプリング構造を使用してエンコードできます。
PAL DVとDVCAM
HDV
AVCHDとAVC-INTRA 50
アップル中間コーデック。
JPEG / JFIFとMJPEGの最も一般的な実装
VC-1。

無色の成分、CBとCRのサンプリング中に、各2番目のカウントダウンは水平方向と垂直方向に廃棄されます。スキーム4：2：0の3つの変形があります。ここでは、参照の様々な水平方向および垂直方向の配置があります。
MPEG-2圧縮システムで採用されている、MPEG-2圧縮システムで採用されている4：2：0のコレクタコンポーネントは、明るさコンポーネントのカウントダウンと組み合わされません。
JPEG / JFIF、H.261およびMPEG-1、CBおよびCRは組み合わされ、代替の輝度参照の間に位置しています。
4：2：0 DV、CBおよびCR色の不連続構成要素は画像の明るさの船と組み合わされ、プロトタイプ構造4：2：2から取得することができ、それぞれの2番目の弦の1つの文字列に1つの無色成分を交互に除外することができる。フィールド。

このタイプのデータ処理は、PALおよびSECAMカラーシステムに特に適しています。ほとんどのPALデジタルビデオフォーマットは、4：2：0で、4：1：1を使用したDVCPRO25を除いて使用されます。両方のオプション4：1：1および4：2：0 2回減らすスループットサブドメットなしのプレゼンテーションと比較して。

まず第一に、問題の本質と始めましょう。多くのユーザーが高い権限（720p-1080p）で、特にAMD Radeonカードと比較して、わずかに柔軟な絵を与えることが多くのユーザーが気付くかもしれません。そのことは、デフォルトでは、NVIDIAドライバがRGBスペクトルを16~235の範囲に制限することです。この記事では、この制限がどのような影響し、この問題に対する解決策を提案していきます。

理論の少し

復号化手段におけるRGB略語3色 - 赤（赤）、緑（緑（緑）、青（青）は詳細に入っていない場合は、カラーモデルはこれら3つの主要チャンネル（色）に基づいていると言えます。これら3つの主なチャンネルのさまざまな割合での混合人間の目は、すべての種類の色のハーフトーンと色合いとして認識されます。たとえば、緑色と赤を混ぜるとき、私たちは黄色になります。これら3つの原色のそれぞれのダイナミックレンジは0~255の数字です。その結果、この範囲を16~235に切断すると、私たちは出口に真剣に制限されていますカラーパレット。リンク上のリンクにRGB制限があるかどうかを確認してください。

カラートランジションは垂直ストリップなしで滑らかでなければなりません。

問題への解決策

NVIDIAはなぜそのような制限をしたのですか？実際、多くの理論や推測があり、最も明白な理由はプロのラインQuadroとの衝突の不本意に持ち上げることがあります。したがって、問題の本質はドライバとレジストリにあります。当初、それほど多くはありませんでした簡単な方法ドライバファイルを手動で書き換えることで全RGBを有効にするには、このプロセスはNick Petertの下にある人によって書かれた小さなユーティリティで自動化されています。彼女の仕事の本質は非常に簡単です、それはドライバーに関連するレジストリのいくつかのブランチを修正するだけです。あなたはそれによってダウンロードすることができます

カラー画像は、その色を正確に送信するために1ピクセルあたり少なくとも3つの数字を必要とすることが知られている。明るさと色の表示に選択された方法は色空間と呼ばれます。

最も人気がある3つがありますカラーモデル - これはRGBです（コンピュータグラフィックで使用されています）。 YIQ、YUVまたはYCBCR（ビデオシステムで使用されています）。そしてCMYK（カラー印刷で使用）。すべての色空間は、カメラやスキャナーによって抽出可能なRGB空間から取得できます。

この色空間はコンピュータグラフィックスで最も広く使用されています。色の赤、緑、青の主成分とこの空間の三次元を表します（図3）。等しい値のRGBを有する立方体の指定された対角は、黒から白までの灰色の等級を示す。

図。 3.キューブRGBカラー

カラーCRTおよび液晶は、各画素の赤、緑、青の成分を別々に点灯させるRGB画像を表示する。従来の視聴者の距離から画面を見ると、さまざまなコンポーネントが単一の「正しい色」に合流します。

RGBスペースはコンピュータグラフィックスに適しています色を形成するための3つのコンポーネントだけがあります。しかし、RGBは実際の画像に関してはあまり効果的ではありません。事実は、画像の色を節約するために、RGBの3つの成分すべてを知って保存する必要があり、それらのうちの1つの損失は視覚的な画質を大幅に歪めます。また、RGB内の画像を処理する場合、スペースは常に別のピクセルの明るさやコントラストのみを変えるのに常に便利ではありません。この場合、RGBコンポーネントの3つの値をすべて読む必要があり、目的の明るさを再計算して書き戻します。これらおよび他の理由で、多くのビデオ規格は、RGB以外のカラーモデルとして明るさと2つの無色の信号を使用します。そのようなスペースの中で最も有名なは、YUV、YIQ、YCBCRです。彼らがすべて相互接続されているという事実にもかかわらず、それにもかかわらずいくつかの違いがあります。

人間の視覚臓器は、それらの明るさよりも物体の色に対してあまり敏感ではないことが知られています。 RGBの色空間では、3つのコンポーネントすべてが同様に重要と見なされ、通常同じ解像度で保存されます。ただし、カラー画像をより効率的に表示し、色情報からの明度を分離し、色よりも大きな解像度で表示することができます。したがって、YCBCRの色空間とそのばらつきは、カラー画像の効果的な提示の一般的な方法である。

このような色空間のYは、輝度成分を表し、これは次の式に従って重み付き平均化成分R、G、Bとして算出される。

ここで、対応する重みの乗数を示します。残りの色成分は、明度Yと成分R、G、Bとの間の差の形で本質的に決定される。

同時に、3つのRGBの代わりに新しい空間の4つの成分が取得されます。しかしながら、数Cb + Cr + Cgは一定であるので、3つの色成分のうちの2つだけが記憶されなければならず、それらに基づいて第3のものを算出する。ほとんどの場合、CBとCRは2つの所望の色成分として使用されています。 RGBと比較したYCBCR空間の利点は、CBとCRをYよりも小さい解像度で表すことができることです。人の目は、その明るさよりも物体の色に対してはそれほど敏感ではありません。これにより、画像のカラーシェードの画像の品質を著しく劣化させることなく、色成分を表すのに必要な情報量を減らすことができます。色空間の変換に対するこのアプローチは、カラー画像を圧縮するときに追加の効果を与える。この場合、圧縮アルゴリズムは最初にRGBからYCBCRへの元の色空間を圧縮し、回復すると、RGB色空間内の画像が変換されます。コンピュータで使用されています。同時に、直接変換と逆変換の式は次のようになります。

直接変換

逆変換

なお、kg因子は比率から得られ、成分Gの大きさは、YからCbおよびCrの量を差し引くことにより得られる。

上記のように、CBおよびCRの有彩色成分は、光成分Yよりも小さい分解能で提示され得る。この場合、それらの相互表現の以下のフォーマットが実際に使用される。

最も明白なフォーマットは、いわゆる4：4：4フォーマットであり、それは有彩度の構成要素の転送の完全な精度、すなわち 4毎に、CBおよびCR成分は4つの参照によって送信される（図4A）。

図。 4.色成分の位置

もう1つの4：2フォーマット：2（YUY2）は、4カウントダウンごとに、yの2つの基準についてのYアカウントの構成要素を、その位置が図4に表されていると仮定する。 4、b。このフォーマットは高品質のカラービデオに使用され、MPEG-4およびH.264規格で使用されています。

最も一般的なサンプリングフォーマット4：2：0（YV12）各コンポーネントCBとCRは、4つの参照yだけ1つのカウントダウンを有する（図5a、b）。さらに、CBおよびCR成分は、原則として、2つの方法で計算される。第1の場合において、4つの最も近いカウント成分CBおよびCRに対して補間が実行されてそれらのための1つの参照を形成する（図5、a）。このアプローチは、MPEG-1およびH.261、H.263規格に適用されます。別の場合では、補間は2つの垂直参照（図5、図5）で行われ、MPEG - 2規格に適用される。

図。 5. 4：2フォーマットの発表：0

カラーシーンの費用対効果の高いプレゼンテーションのおかげで、4：2フォーマット：0は、ビデオ会議、デジタルテレビ、DVDなどの多くの消費者アプリケーションで広く使用されています。色成分は輝度成分より4倍で選択されるので、空間4：2：0 YCBCRは、ビデオフォーマット4：4 RGBと比較してサンプルより2倍小さくなる。

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