颜色空间变换ppt课件

第七章第七章第七章第七章 颜色空间变换颜色空间变换颜色空间变换颜色空间变换 7.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间 7.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间 7.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间第七章颜色空间变换7.1该用什么颜色空间1本章要点本章要点本章要点本章要点 本章选择了几种使用比较普通且与多媒体技术本章选择了几种使用比较普通且与多媒体技术密切相关的颜色空间，介绍它们之间的转换关系。密切相关的颜色空间，介绍它们之间的转换关系。各种不同颜色空间之间进行转换的目的各不相各种不同颜色空间之间进行转换的目的各不相同，有的是为了艺术家选择颜色的方便，有的是为同，有的是为了艺术家选择颜色的方便，有的是为了减少图像的数据量，有的是为了满足显示系统的了减少图像的数据量，有的是为了满足显示系统的要求。要求。本章要点本章选择了几种使用比较普通且与多媒体技术密切27.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间一、一、一、一、颜色空间的分类问题颜色空间的分类问题颜色空间的分类问题颜色空间的分类问题从从颜颜色色感感知知的的角角度度来来分分类类，颜颜色色空空间间可可考考虑虑分分成成如如下三类：下三类：(1)(1)混混混混合合合合(mixture)(mixture)型型型型颜颜颜颜色色色色空空空空间间间间：按按三三种种基基色色的的比比例例合成颜色。例如，合成颜色。例如，RGBRGB，CMY(K)CMY(K)和和XYZXYZ等等(2)(2)非非非非线线线线性性性性亮亮亮亮度度度度/色色色色度度度度(luma/chroma)(luma/chroma)型型型型颜颜颜颜色色色色空空空空间间间间：用用一一个个分分量量表表示示非非色色彩彩的的感感知知，用用两两个个独独立立的的分分量量表表示示色色彩彩的的感感知知。当当需需要要黑黑白白图图像像时时，这这样样的的系系统统非常方便。例如，非常方便。例如，L*a*b,L*u*vL*a*b,L*u*v，YUVYUV和和YIQYIQ等。等。(3)(3)强强强强度度度度/饱饱饱饱和和和和度度度度/色色色色调调调调(intensity/saturation/hue)(intensity/saturation/hue)型型型型颜颜颜颜色色色色空空空空间间间间：用用饱饱和和度度和和色色调调描描述述色色彩彩的的感感知知，可可使使颜颜色色的的解解释释更更直直观观，而而且且对对消消除除光光亮亮度度的的影影响响很很有有用用。例例如如，HSI,HSI,HSL,HSL,HSVHSV和和LCHLCH等。等。7.1该用什么颜色空间一、颜色空间的分类问题37.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间从技术上角度区分，颜色空间可考虑分成如下三类：从技术上角度区分，颜色空间可考虑分成如下三类：(1)(1)(1)(1)RGBRGBRGBRGB型型型型颜颜颜颜色色色色空空空空间间间间/计计计计算算算算机机机机图图图图形形形形颜颜颜颜色色色色空空空空间间间间：这这类类模模型型主主要要用用于于电电视视机机和和计计算算机机的的颜颜色色显显示示系系统统。例例如如，RGBRGB，HSI,HSLHSI,HSL和和HSVHSV等颜色空间。等颜色空间。(2)(2)(2)(2)XYZXYZXYZXYZ型型型型颜颜颜颜色色色色空空空空间间间间/CIE/CIE/CIE/CIE颜颜颜颜色色色色空空空空间间间间：这这类类颜颜色色空空间间是是由由国国际际照照明明委委员员会会定定义义的的颜颜色色空空间间，通通常常作作为为国国际际性性的颜色空间标准，用作颜色的基本度量方法。的颜色空间标准，用作颜色的基本度量方法。(3)(3)(3)(3)YUVYUVYUVYUV型型型型颜颜颜颜色色色色空空空空间间间间/电电电电视视视视系系系系统统统统颜颜颜颜色色色色空空空空间间间间：由由广广播播电电视视需需求求的的推推动动而而开开发发的的颜颜色色空空间间，主主要要目目的的是是通通过过压压缩缩色度信息以有效地播送彩色电视图像。色度信息以有效地播送彩色电视图像。7.1该用什么颜色空间从技术上角度区分，颜色空间可考虑分成47.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间 类型类型RGBRGB型型XYZXYZ型型YUVYUV型型混合型混合型(mixture)(mixture)RGBRGBXYZXYZ 非非 线线 性性 亮亮 度度/色色 度度(luma/chroma)luma/chroma)L L*a a*b b*L L*u u*v v*YUVYUVYIQYIQ强度强度/饱和度饱和度/色调色调(intensity/saturation/h(intensity/saturation/hue)ue)HSI,HSL,HSI,HSL,HSVHSVLCH/CHLLCH/CHL 7.1该用什么颜色空间类型RGB型XYZ型YUV型混合型57.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间二、颜色空间的变换问题二、颜色空间的变换问题二、颜色空间的变换问题二、颜色空间的变换问题 (1)(1)有些颜色有些颜色空间之间空间之间可以直接可以直接变换。变换。(2)(2)(2)(2)有些有些颜色空间颜色空间之间不能之间不能直接变换。直接变换。7.1该用什么颜色空间二、颜色空间的变换问题有些颜色空间67.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间三、什么颜色空间适合我三、什么颜色空间适合我三、什么颜色空间适合我三、什么颜色空间适合我1.1.RGBRGB与与CMYCMY颜色空间颜色空间2.2.RGB(red RGB(red，green and blue)green and blue)是在三基色理论是在三基色理论基础上开发的相加混色颜色空间。主要用于图像显基础上开发的相加混色颜色空间。主要用于图像显示系统中。示系统中。RGBRGB颜色空间是与设备相关的。颜色空间是与设备相关的。3.3.CMY(cyan magenta yellow)CMY(cyan magenta yellow)也是在三基色理也是在三基色理论基础上开发的相减混色颜色空间。该空间主要用论基础上开发的相减混色颜色空间。该空间主要用在印刷和打印系统。在印刷和打印系统。CMY(K)CMY(K)颜色空间是与设备相关颜色空间是与设备相关的。的。7.1该用什么颜色空间三、什么颜色空间适合我77.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间 2.2.计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间 HSVHSV、HSL/HLSHSL/HLS、HSIHSI、HSBHSB、HCIHCI、HVCHVC等都是类似的颜色空间，它们都是从等都是类似的颜色空间，它们都是从RGBRGB颜色空间颜色空间变换而来的，而且都是与设备相关的颜色空间。它变换而来的，而且都是与设备相关的颜色空间。它们的优点是指定颜色方式非常直观，很容易选择所们的优点是指定颜色方式非常直观，很容易选择所需要的色调需要的色调(颜色颜色)，稍微调整它的饱和度和亮度就，稍微调整它的饱和度和亮度就可改变颜色。它们是一种以色调为基础的颜色空间。可改变颜色。它们是一种以色调为基础的颜色空间。7.1该用什么颜色空间2.计算机图形颜色空间87.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间3.3.电视系统颜色空间电视系统颜色空间 YUV,YUV,YIQ,YIQ,YCbCr/YYCbCr/YC CbCr,bCr,YPbPr/YPbPrYPbPr/YPbPr和和YCCYCC等等颜颜色色空空间间是是为为电电视视系系统统开开发发的的。这这些些颜颜色色空空间间是是亮亮度度和和色色度度(luminancechrominance)(luminancechrominance)分分离离的的电电视视播播送颜色空间。送颜色空间。YUVYUV是是PALPAL和和SECAMSECAM模模拟拟彩彩色色电电视视制制式式采采用用的的颜颜色色空空间间，Y Y表表示示亮亮度度，UVUV用用来来表表示示色色差差，U U、V V是是构成彩色的两个分量。构成彩色的两个分量。YIQYIQ是是NTSCNTSC模模拟拟彩彩色色电电视视制制式式采采用用的的颜颜色色空空间间，其中的其中的Y Y表示亮度，表示亮度，I I、Q Q是两个彩色分量。是两个彩色分量。YCbCrYCbCr和和Y Y PbPrPbPr是数字电视采用的标准是数字电视采用的标准,7.1该用什么颜色空间3.电视系统颜色空间97.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间 无论是数字的还是模拟的颜色空间，这些颜色无论是数字的还是模拟的颜色空间，这些颜色空间都把空间都把RGBRGB颜色空间分离成亮度和色度，目的是为颜色空间分离成亮度和色度，目的是为了更有效地压缩图像的数据量，以便充分利用传输了更有效地压缩图像的数据量，以便充分利用传输通道的带宽或者节省存储容量。这些颜色空间都是通道的带宽或者节省存储容量。这些颜色空间都是与设备相关的。与设备相关的。7.1该用什么颜色空间无论是数字的还是模拟的颜色空107.1 7.1 该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间该用什么颜色空间YUVYUV表示法的重要性是它的亮度信号表示法的重要性是它的亮度信号(Y)(Y)和色度和色度信号信号(U(U，V)V)是相互独立的，也就是是相互独立的，也就是Y Y信号分量构成信号分量构成的黑白灰度图与用的黑白灰度图与用U U，V V信号构成的两幅单色图是相信号构成的两幅单色图是相互独立的。黑白电视能接收彩色电视信号也就是利互独立的。黑白电视能接收彩色电视信号也就是利用了用了YUVYUV分量之间的独立性。分量之间的独立性。YUV YUV表示法的另一个优点是可以利用人眼的特性表示法的另一个优点是可以利用人眼的特性来降低数字彩色图像所需要的存储容量。人眼对彩来降低数字彩色图像所需要的存储容量。人眼对彩色细节的分辨能力远比对亮度细节的分辨能力低。色细节的分辨能力远比对亮度细节的分辨能力低。7.1该用什么颜色空间YUV表示法的重要性117.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间 一、一、一、一、RGB,CMYRGB,CMYRGB,CMYRGB,CMY和和和和CMYKCMYKCMYKCMYK RGB(redRGB(red，greenandblue)greenandblue)和和CMY(cyan,magentaCMY(cyan,magentaandyellow)andyellow)是最流行的颜色空间，它们都是与设备是最流行的颜色空间，它们都是与设备相关的颜色空间，前者用在显示器上，后者用在打相关的颜色空间，前者用在显示器上，后者用在打印设备上。印设备上。RGBRGB称为相加混色是因为它使用不同数量称为相加混色是因为它使用不同数量的红、绿和蓝三种基色相加而产生颜色，而的红、绿和蓝三种基色相加而产生颜色，而CMYCMY称为称为相减混色是因为白光中减去不同数量的青、品红和相减混色是因为白光中减去不同数量的青、品红和黄三种颜色而产生颜色。在印刷设备中，黑色分量黄三种颜色而产生颜色。在印刷设备中，黑色分量加到加到CMYCMY空间，因此，形成另一种颜色空间，叫做空间，因此，形成另一种颜色空间，叫做CMYK(cyan,magentaCMYK(cyan,magenta，yellow and black)yellow and black)。7.2计算机图形颜色空间一、RGB,CMY和CMYK127.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间1.1.RGBRGB和和CMYCMY(1)(1)RGBRGBCMYCMY(2)(2)其中，其中，R R、G G和和B B的取值范围是的取值范围是0,10,1。7.2计算机图形颜色空间RGB和CMY137.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间(2)CMYRGB其中，C、M和Y的取值范围是0,1。7.2计算机图形颜色空间(2)CMYRGB147.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间2.CMY2.CMY和和和和CMYKCMYK (1)CMYCMYK(1)CMYCMYK(2)CMYK2)CMYKCMY CMY 7.2计算机图形颜色空间2.CMY和CMYK157.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间3.RGB3.RGB和和CMYKCMYK (1)RGBCMYK(1)RGBCMYK 7.2计算机图形颜色空间3.RGB和CMYK167.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间(2)CMYK(2)CMYKRGBRGB 7.2计算机图形颜色空间(2)CMYKRGB177.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间二、二、二、二、HSVHSVHSVHSV和和和和RGBRGBRGBRGB色色调调H H：用用角角度度度度量量，取取值值范范围围为为0 0o o360360o o。从从红红色色开开始始按按逆逆时时针针方方向向计计算算，红红色色为为0 0o o，绿绿色色为为120120o o,蓝蓝色色为为240240o o。它它们们的的补补色色是是：黄黄色色为为6060o o，青青色色为为180180o o,品品红红为为300300o o。饱饱和和度度S S：取取值值范范围围为为0.00.01.01.0。亮度值亮度值V V：取值范围为：取值范围为0.0(0.0(黑色黑色)1.0(1.0(白色白色)。7.2计算机图形颜色空间二、HSV和RGB0.0(黑色)187.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间1.RGB1.RGB到到HSVHSV的转换的转换(1)RGB(1)RGB(1)RGB(1)RGBHSV(Travis)HSV(Travis)HSV(Travis)HSV(Travis)算法描述算法描述算法描述算法描述Given RGB values,find the max and min.Given RGB values,find the max and min.V=maxV=maxS=(max-min)/max S=(max-min)/max If S=0,H is undefined If S=0,H is undefined else else R1=(max-R)/(max-min)R1=(max-R)/(max-min)G1=(max-G)/(max-min)G1=(max-G)/(max-min)B1=(max-B)/(max-min)B1=(max-B)/(max-min)if R=max and G=min,if R=max and G=min,H=5+B1 H=5+B1 else if R=max and G not=min,H=1-G1 else if R=max and G not=min,H=1-G1 else if G=max and B=min,H=R1+1 else if G=max and B=min,H=R1+1 else if G=max and B not=min,H=3-B1 else if G=max and B not=min,H=3-B1 else if R=max,else if R=max,H=3+G1H=3+G1 else H=5-R1 else H=5-R1 H H=H*60 H*60(converts(converts to to degrees degrees so so S S and and V V lie lie between between 0 0 and and 1,1,H between 0 and 360)H between 0 and 360)7.2计算机图形颜色空间1.RGB到HSV的转换197.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间(2)RGBHSV(Foley and VanDam)(2)RGBHSV(Foley and VanDam)算法描述算法描述 max=maximum of RGBmax=maximum of RGBmin=minimum of RGB min=minimum of RGB V=maxV=maxS=(max-min)/max S=(max-min)/max if S=0,H is undefined,if S=0,H is undefined,else delta=max-min else delta=max-min if R=max,H=(G-b)/delta if R=max,H=(G-b)/delta if G=max,H=2+(B-R)/delta if G=max,H=2+(B-R)/delta if B=max,H=4+(R-G)/delta if B=max,H=4+(R-G)/delta H=H*60H=H*60 if H 0,H=H+360 if H(G/I)thenIf(B/I)(G/I)thenH=360HH=360H/H/H用角度表示，并用用角度表示，并用H=H/360H=H/360进行标称化处理进行标称化处理 7.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间RGBHSI(GonzalezandWoods)算法267.2 7.2 计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间计算机图形颜色空间2.HSIRGB2.HSIRGB算法描述算法描述首先用首先用H=360*HH=360*H把把H H换算成用角度表示。换算成用角度表示。If 0 H=120 thenIf 0 H=120 thenB=1/3(1-S)B=1/3(1-S)R=1/3(1+(S cos H)/(cos(60-H)R=1/3(1+(S cos H)/(cos(60-H)G=1-(B+R)G=1-(B+R)If 120 H=240 thenIf 120 H=240 thenH=H 120H=H 120R=1/3(1-S)R=1/3(1-S)G=1/3(1+(S cos H)/(cos(60-H)G=1/3(1+(S cos H)/(cos(60-H)B=1-(R+G)B=1-(R+G)If 240 H=360 thenIf 240 H 0.008856Y/Yn 0.008856，其中，其中，7.3设备无关的颜色空间2.CIEL*a*b*CIE297.3 7.3 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间二、二、二、二、CIE XYZCIE XYZ和和和和CIELUVCIELUV CIE1976LCIE1976L*u u*v v*(CIELUV)(CIELUV)是直接从是直接从CIEXYZCIEXYZ空间空间导出的颜色空间导出的颜色空间。1.1.CIEXYZCIEXYZCIELUVCIELUV2.2.其中其中7.3设备无关的颜色空间二、CIEXYZ和CIELUV307.3 7.3 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间2.CIELUV2.CIELUVCIEXYZCIEXYZ从从(u,vu,v)到到(x,yx,y)的转换关系如下：的转换关系如下：从从CIELUVCIELUV到到CIE XYZCIE XYZ的变换如下，的变换如下，7.3设备无关的颜色空间2.CIELUVCIEXYZ317.3 7.3 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间三、三、三、三、CIE XYZCIE XYZ和和和和RGBRGB，BT.601BT.601，BT.709BT.709 1.1.RGBRGB和和CIExyYCIExyY 2.2.对于红色对于红色 3.3.对于绿色对于绿色 4.4.对于蓝色对于蓝色 可求得可求得，因此有：，因此有：x xn n,y,yn n,z,zn n为白色坐标，由为白色坐标，由7.3设备无关的颜色空间三、CIEXYZ和RGB，BT.327.3 7.3 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间2.BT.6012.BT.601和和CIExyYCIExyY国际电信联盟国际电信联盟(InternationalTelecommunication(InternationalTelecommunicationUnionUnion，ITU)ITU)定义了几个推荐标准，最流行的是定义了几个推荐标准，最流行的是ITUITURBT.601(RBT.601(前称前称CCIR6011)CCIR6011)和和ITURBT.709(ITURBT.709(前称前称CCIR709)CCIR709)。BT.6011BT.6011是旧的是旧的NTSCNTSC制使用的标准制使用的标准。白色在白色在CIExyYCIExyY色度图中的坐标是：色度图中的坐标是：因此因此 7.3设备无关的颜色空间2.BT.601和CIExyY337.3 7.3 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间红、绿和蓝的坐标分别是红、绿和蓝的坐标分别是代入前一小节的式子中求得：代入前一小节的式子中求得：7.3设备无关的颜色空间红、绿和蓝的坐标分347.3 7.3 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间我们可得到我们可得到BT.601BT.601在光源在光源C C下由下由RGBRGB到到CIExyYCIExyY空间空间的变换关系的变换关系：对上面的变换式进行逆变换，可得到由对上面的变换式进行逆变换，可得到由CIExyYCIExyY到到RGBRGB空间的变换关系，空间的变换关系，7.3设备无关的颜色空间我们可得到BT.601在光源C下由357.3 7.3 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间3.BT.7093.BT.709和和CIExyYCIExyYBT.709BT.709使用的标准光源是使用的标准光源是D D6565,它的坐标及红、绿和它的坐标及红、绿和蓝的色度坐标如表所示蓝的色度坐标如表所示：r rg gb bw wx xy yz z 0.6400.6400.3000.3000.1500.1500.31270.31270.3300.3300.6000.6000.0600.0600.32900.32900.0300.0300.1000.1000.7900.7900.35820.35827.3设备无关的颜色空间3.BT.709和CIExyY367.3 7.3 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间根据上面的数据可得到根据上面的数据可得到RGBRGB空间到空间到CIExyYCIExyY空间的转空间的转换关系换关系:对上面的变换式进行逆变换，可得到由对上面的变换式进行逆变换，可得到由CIExyYCIExyY到到RGBRGB空间的变换关系，空间的变换关系，7.3设备无关的颜色空间根据上面的数据可得到RGB空间到C377.3 7.3 7.3 7.3 设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间设备无关的颜色空间最近几年，最近几年，ITU-RITU-R介绍了新的推荐标准，对介绍了新的推荐标准，对RGBRGB颜色颜色空间中绿色坐标作了变动，但标准白光电仍然是空间中绿色坐标作了变动，但标准白光电仍然是D D6565,因此可以得到相应的转换关系。因此可以得到相应的转换关系。7.3设备无关的颜色空间最近几年，ITU-R介绍了新的推荐387.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间 一、电视系统的颜色空间一、电视系统的颜色空间一、电视系统的颜色空间一、电视系统的颜色空间 为了更有效地压缩图像的数据量以充分利用传为了更有效地压缩图像的数据量以充分利用传输通道的带宽或者节省存储空间，人们开发了许多输通道的带宽或者节省存储空间，人们开发了许多颜色空间。例如，模拟颜色空间。例如，模拟NTSCNTSC彩色电视制式采用的彩色电视制式采用的YIQYIQ颜色空间，颜色空间，PALPAL和和SECAMSECAM彩色电视制式采用的彩色电视制式采用的YUVYUV颜色颜色空间，数字电视系统则采用的空间，数字电视系统则采用的YCrCbYCrCb或者或者YPbPrYPbPr颜颜色空间。色空间。因此在发送信号前，要把因此在发送信号前，要把RGBRGB颜色空间表示的颜色空间表示的电视图像转换成用其他颜色空间表示的图像。而在电视图像转换成用其他颜色空间表示的图像。而在显示每个像素之前必须把其他颜色模型中的颜色分显示每个像素之前必须把其他颜色模型中的颜色分量值转换成量值转换成RGBRGB模型中的模型中的R R，G G和和B B分量。分量。7.4电视系统颜色空间一、电视系统的颜色空间397.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统的颜色空间电视系统的颜色空间 7.4电视系统颜色空间电视系统的颜色空间407.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间二、二、二、二、European YUVEuropean YUVEuropean YUVEuropean YUV 欧欧洲洲彩彩色色电电视视(PAL(PAL和和SECAM)SECAM)制制使使用用这这种种颜颜色色空空间间。YY的的带带宽宽在在欧欧洲洲是是5 5 MHzMHz，而而在在英英国国是是5.5 5.5 MHzMHz。在在亮亮度度和和色色差差分分离离的的电电视视系系统统中中，UU和和VV信信号号分分量有相同的带宽，它们的带宽可以高达量有相同的带宽，它们的带宽可以高达2.5 MHz2.5 MHz。YUVYUV颜颜色色空空间间采采用用的的光光源源标标准准是是“光光源源D”(illuminants D)D”(illuminants D)，叫做，叫做D D6565。7.4电视系统颜色空间二、EuropeanYUV41红、绿和蓝的坐标分别是红、绿和蓝的坐标分别是：红：红：绿：绿：蓝：蓝：7.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间红、绿和蓝的坐标分别是：7.4电视系统颜色空间427.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间1.EBURGB1.EBURGB和和CIEXYZCIEXYZRGBRGB和和CIEXYZCIEXYZ颜色空间之间线性信号的转换关系颜色空间之间线性信号的转换关系:7.4电视系统颜色空间1.EBURGB和CIEXYZ437.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间在在YUVYUV颜色空间中，亮度方程为：颜色空间中，亮度方程为：Y Y0 0299R299R十十0 0587G587G十十0 0114B114B两个色差信号两个色差信号UU和和VV分别为分别为：RGBRGB和和YUVYUV颜色空间之间非线性信号的转换关颜色空间之间非线性信号的转换关系为：系为：7.4电视系统颜色空间在YUV颜色空间中，亮度方程为447.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间3.BT.709 RGB3.BT.709 RGB3.BT.709 RGB3.BT.709 RGB和和和和EBU RGBEBU RGBEBU RGBEBU RGB之间的关系之间的关系之间的关系之间的关系 7.4电视系统颜色空间3.BT.709RGB和EBU457.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间三、三、三、三、American YIQAmerican YIQ YIQYIQ颜色空间用在北美的模拟颜色空间用在北美的模拟NTSCNTSC彩色电视系彩色电视系统中。这个颜色空间中的统中。这个颜色空间中的I I和和QQ分量信号与分量信号与YUVYUV颜色空间中的颜色空间中的UU和和VV分量信号有如下关系：分量信号有如下关系：YY信号的带宽为信号的带宽为4.2MHz4.2MHz，而，而I I和和QQ信号均为信号均为1MHz1MHz。7.4电视系统颜色空间三、AmericanYIQ467.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间1.NTSCRGB1.NTSCRGB和和CIEXYZCIEXYZ7.4电视系统颜色空间1.NTSCRGB和CIEXY477.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间2.NTSCRGB2.NTSCRGB和和NTSCYIQNTSCYIQ色差信号：色差信号：转换方程转换方程7.4电视系统颜色空间2.NTSCRGB和NTS487.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间3.EBUYUV3.EBUYUV和和NTSCYIQNTSCYIQ根据两个根据两个色差方程色差方程可推得可推得7.4电视系统颜色空间3.EBUYUV和NTS497.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间4.NTSC RGB4.NTSC RGB和和EBU RGB EBU RGB 7.4电视系统颜色空间4.NTSCRGB和EBURG507.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间5.NTSC RGB5.NTSC RGB和和BT.709 BT.709 7.4电视系统颜色空间5.NTSCRGB和BT.709517.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间四、四、四、四、SMPTE-C RGBSMPTE-C RGB 影视工程师协会影视工程师协会(SocietyofMotionPictureand(SocietyofMotionPictureandTelevisionEngineersTelevisionEngineers，SMPTE)SMPTE)是电影和电视工程师是电影和电视工程师的一种专业协会。的一种专业协会。SMPTE-CSMPTE-C是美洲当前使用的广播电是美洲当前使用的广播电视颜色标准。视颜色标准。使用的光源标准是使用的光源标准是D D6565。7.4电视系统颜色空间四、SMPTE-CRGB527.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间1.SMPTE-C RGB1.SMPTE-C RGB和和CIE XYZCIE XYZ 7.4电视系统颜色空间1.SMPTE-CRGB和CIE537.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间2.SMPTECRGB2.SMPTECRGB和和SMPTECYIQSMPTECYIQ7.4电视系统颜色空间2.SMPTE-CRGB和547.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间3.SMPTECYIQ3.SMPTECYIQ和和EBUYUVEBUYUV7.4电视系统颜色空间3.SMPTE-CYIQ和557.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间4.SMPTECRGB4.SMPTECRGB和和EBURGBEBURGB7.4电视系统颜色空间4.SMPTE-CRGB和EBU567.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间5.SMPTECRGB5.SMPTECRGB和和BT.709RGBBT.709RGB7.4电视系统颜色空间5.SMPTE-CRGB和BT.577.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间五、五、ITURBT.601YCbCrITURBT.601YCbCr ITURBT.601ITURBT.601是一个国际性的标准清晰度电视是一个国际性的标准清晰度电视(standarddefinitiontelevision(standarddefinitiontelevision，SDTV)SDTV)图像数字化图像数字化标准，用于对标准，用于对525525条扫描线和条扫描线和625625条扫描线的电视图条扫描线的电视图像进行数字编码。像进行数字编码。YCbCrYCbCr颜色空间是颜色空间是ITURBT601ITURBT601的一部分，是的一部分，是YUVYUV颜色空间派生的一种颜色空间。颜色空间派生的一种颜色空间。7.4电视系统颜色空间五、ITU-RBT.601YC587.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间而而在在BT.601BT.601标标准准中中，用用4:2:24:2:2的的采采用用格格式式并并且且用用8 8位位二二进制数表示各个分量的数值时，进制数表示各个分量的数值时，非非线线性性亮亮度度分分量量Y:Y:0,0,1515作作为为偏偏移移量量，236,236,255255保保留留，信信号号的的取取值值范范围围为为16,16,235235。1616表表示示黑黑电电平平信号值，信号值，235235表示白电平信号值。表示白电平信号值。非非线线性性色色差差CbCb和和CrCr：数数值值范范围围为为16,16,240240，使使用用128128的偏移量时的取值范围为的偏移量时的取值范围为112112，112112。7.4电视系统颜色空间而在BT.601标准中，用4:2:2597.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间7.4电视系统颜色空间607.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间1.BT.601YCbCr1.BT.601YCbCr和和RGB0,1RGB0,1YY的数值范围为的数值范围为16,23516,235，CbCb和和CrCr的数值范围为的数值范围为112112，112112，R,GR,G和和BB的数值范围为的数值范围为0,10,1。7.4电视系统颜色空间1.BT.601YCbCr和R617.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间2.BT.601YCbCr2.BT.601YCbCr和和RGB0,255RGB0,2557.4电视系统颜色空间2.BT.601YCbCr和R627.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间3.YCbCr3.YCbCr和和RGB0,219RGB0,219用用8 8位二进制数表示位二进制数表示BT.601YCbCrBT.601YCbCr和和8 8位二进制数位二进制数RGBRGB的转换关系时，的转换关系时，RGBRGB颜色空间使用相同数颜色空间使用相同数值范围值范围0,2190,219的分量信号。的分量信号。7.4电视系统颜色空间3.YCbCr和RGB0637.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间六、六、六、六、ITU-R BT.709 YCbCrITU-R BT.709 YCbCr ITURBT.709YCbCrITURBT.709YCbCr颜色空间是颜色空间是19881988年国际无年国际无线电咨询委员会线电咨询委员会(CCIR)(CCIR)制定的一个中间标准，用于制定的一个中间标准，用于高清晰度电视高清晰度电视(HDTV)(HDTV)演播室的电视制作。它的基色演播室的电视制作。它的基色是是EBUEBU的的R R和和B B，而，而G G是是SMPTECSMPTEC和和EBUEBU之间的一种之间的一种基色。使用的光源标准是基色。使用的光源标准是D D6565。7.4电视系统颜色空间六、ITU-RBT.709YC647.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间1.BT.709 RGB1.BT.709 RGB和和CIE XYZ CIE XYZ 7.4电视系统颜色空间1.BT.709RGB和CIE657.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间2.BT.709YCbCr2.BT.709YCbCr和和BT.709RGBBT.709RGB(1)(1)YCbCrYCbCr和和RGB0,1RGB0,1(2)(2)YY的取值范围为的取值范围为0,10,1，而，而CbCb和和CrCr的取值为的取值为0.5,0.50.5,0.57.4电视系统颜色空间2.BT.709YCbCr和B667.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间(2)YCbCr(2)YCbCr和和和和RGB0,255RGB0,255YCbCrYCbCr和和RGBRGB空间中的分量通常是用空间中的分量通常是用8 8位二进制数位二进制数表示的，它们的数值范围均为表示的，它们的数值范围均为0,2550,255。7.4电视系统颜色空间(2)YCbCr和RGB677.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间(3)YCbCr(3)YCbCr和和RGB0,219RGB0,219 7.4电视系统颜色空间(3)YCbCr和RGB687.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间3.BT.709RGB3.BT.709RGB和和EBURGBEBURGB7.4电视系统颜色空间3.BT.709RGB和EBU697.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间七、七、七、七、SMPTE-240M YPbPrSMPTE-240M YPbPr SMPTE240M(1988)SMPTE240M(1988)是为高清晰度电视进行标准是为高清晰度电视进行标准化而开发的一种标准。化而开发的一种标准。Y Y PbPrPbPr是是YUVYUV颜色空间的一颜色空间的一种形式，这个颜色空间对种形式，这个颜色空间对B B基色和白色点的坐标作基色和白色点的坐标作了修改。了修改。7.4电视系统颜色空间七、SMPTE-240MYPbP707.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间1.SMPTE240MRGB1.SMPTE240MRGB和和CIEXYZCIEXYZ7.4电视系统颜色空间1.SMPTE-240MRGB和717.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间2.SMPTE240MYPbPr2.SMPTE240MYPbPr和和SMPTE240MRGBSMPTE240MRGB7.4电视系统颜色空间2.SMPTE-240MYPb727.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间3.SMPTE240MRGB3.SMPTE240MRGB和和EBURGBEBURGB7.4电视系统颜色空间3.SMPTE-240MRGB和737.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间4.SMPTE240MRGB4.SMPTE240MRGB和和BT.709RGBBT.709RGB7.4电视系统颜色空间4.SMPTE-240MRGB和747.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间八、八、八、八、Kodak PhotoYCCKodak PhotoYCC颜色空间颜色空间颜色空间颜色空间 KodakPhotoYCCKodakPhotoYCC颜色空间是为颜色空间是为PhotoCDPhotoCD图像数图像数据进行编码而开发的一种与显示设备关系不大的颜据进行编码而开发的一种与显示设备关系不大的颜色空间。色空间。这个颜色空间既适合用于这个颜色空间既适合用于RGBRGB相加混色模型又相加混色模型又适合用于适合用于CMY(K)CMY(K)相减混色模型。相减混色模型。7.4电视系统颜色空间八、KodakPhotoYCC颜色757.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间1.RGB1.RGBPhotoYCCPhotoYCC 首先进行首先进行 校正校正 7.4电视系统颜色空间1.RGBPhotoYCC-767.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间7.4电视系统颜色空间777.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间2.PhotoYCC2.PhotoYCCRGBRGB 为在显示设备上显示图像数据，需要把为在显示设备上显示图像数据，需要把KodakKodakYCCYCC颜色空间的数据转换成用颜色空间的数据转换成用2424位表示的位表示的RGBRGB数据，数据，这种转换不是一种简单的变换，而要依赖图像的显这种转换不是一种简单的变换，而要依赖图像的显示系统。示系统。7.4电视系统颜色空间2.PhotoYCCRGB787.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间(1)(1)计算机显示系统计算机显示系统7.4电视系统颜色空间(1)计算机显示系统797.4 7.4 电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间电视系统颜色空间(2)(2)电视显示系统电视显示系统7.4电视系统颜色空间(2)电视显示系统80