颜色空间(Daguo)

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1、2010/03/25daguo学习报告第三章：颜色空间学习内容提纲彩色信号的简介彩色全电视信号的形成及传输几种常见的颜色空间2一、彩色信号简介3彩色三要素亮度：指彩光作用于人眼引起明暗程度的感觉，通常用Y表示，亮度与色光的能量及波长的长短有关。色调：彩色光颜色的类别。饱和度：颜色的深浅程度，即颜色的浓度。彩色三要素亮度色调饱和度色度4三基色原理三基色原理：只要选取自然界三种不同颜色的单色光按照一定的比例混合就能得到自然界中大多数的彩色光，具有这种特性的三个单色光就叫三基色。在彩色电视系统中的三基色就是红、绿、蓝。三基色原理告诉我们：三基色必须

2、是相互独立的，即任何一种颜色都不能有另外两种颜色混合产生。三基色的混合比例决定了混合色的色调和饱和度。自然界中大多数颜色都能有三基色按照一定的比例混合而得到，或者说自然界中大多数颜色都能分解成三基色。混合色的亮度等于该混合色各个基色亮度之和。5混色方法概念：把三基色按照不同的比例混合获得彩色的方法成为混色方法。相减混色法相加混色法时间混色法（顺序制彩色电视）空间混色法（同时制彩色电视）生理混色法在彩色电视系统中一般用相加混色法6色度三角形红绿蓝白7亮度、色差与R、G、B之间的关系由亮度方程知：Y=0.3R+0.59G+0.11B那么：R-Y=

3、0.7R-0.59G-0.11BG-Y=0.41G-0.3R-0.11BB-Y=0.89B-0.59G-0.3R通常选用（R-Y）和（B-Y）作为色差信号代表色度信号这是因为对于大多数彩色来说（G-Y）比（R-Y）和（B-Y）数值要小，如果选择（G-Y）对信噪比不利。注意8亮度、色差与R、G、B之间的关系在彩色电视系统中，就是要选用传送Y、（R-Y）和（B-Y）三个信号代替传送R、G、B，达到传送亮度、色调、色饱和度三个颜色参量的目的。对于传送黑白电视信号，反映色调与饱和度（即色度）的色差信号为零故R、G、B相等。在传送彩色电视信号时，三基色

4、RGB不相同。如果三个值均不为零，则说明该传送的彩色是非饱和色，因为其中必然包含由相等的三基色组成的白色成分。在传送彩色电信号是若RGB之中有一个或两个为零说明该传送的彩色肯定是饱和色。9100%幅度、100%饱和度彩条三基色、亮度、色差电平值色别白黄青绿品红蓝黑RGB111110011010101100011000Y1.000.890.70.590.410.30.110.00R-Y0.000.11-0.70.590.590.7-0.110.00B-Y0.00-0.890.3-0.590.59-0.30.890.00G-Y0.000.110.

5、30.41-0.41-0.3-0.110.00彩调亮度信号的特点是：含直流、单极性、亮度递减、非等级差；而彩条色差信号的特点却是：交流、奇对称、不含直流成分。10二、彩色全电视信号的形成与传输11色度信号的形成在NTSC制中将正交调幅与平衡调幅结合起来，把两个色差信号分别对正交的两个副载波进行平衡调幅得到的已调信号，称其为色度信号。平衡条幅就是抑制载波的一种调制方式，它与普通的调幅波的不同之处在于平衡调幅不输出载波，这样就节省了发射功率。12一般调幅调幅就是被调制信号的振幅随调制信号而变化。1314平衡调幅所谓平衡调幅，是指抑制载波的一种调制

6、方式。它与普通调幅不同之处在于不输出载波，使得调幅波中没有UScoswSt项平衡调幅波为调制信号与载波信号之积，所以，平衡调制器实质上是一个乘法器，其频谱仅含(ωS±Ω)两个边频分量，不含载波ωS成分。平衡调幅波形（a）调制信号（b）载波（c）平衡调幅波15平衡调制的特点平衡调幅波的幅度与调制信号幅度的绝对值成正比。当调制信号的绝对值最大时，平衡调幅波幅度最大；当调制信号等于零时，平衡调幅波幅度也为零。调幅信号为正值时，平衡调幅波与载波同相；调制信号电压为负值时，平衡调幅被与载波反相。当调制信号电平过零而改变其电压极性时，平衡调幅波相位随之变

7、化180°。16正交调幅将两个调制信号分别对频率相等、相位相差90°的两个正交载波进行调幅，然后再将这两个调幅信号进行矢量相加（频带宽度没有增加），这一调制方式称正交调幅。如果两个调制信号分别对正交的两个载波进行平衡调幅，其合成信号即为正交平衡调幅信号。彩色电视系统中，为实现色度与亮度信号频谱交错，应用了正交平衡调幅的方式，只用一个副载波便实现对两个色差信号的传输，而且在解调端采用同步解调又很容易分离出红色差与蓝色差分量。17色度信号的形成在将两个色差信号分别对两个正交的副载波进行平衡调幅之前，对其进行适当的幅度压缩，这是不失真传输所需要的。

8、压缩后的色差信号分别用U和V表示，它们与压缩前的色差信号的关系是：U=0.493(B-Y)V=0.877(R-Y)式中0.493和0.873称为色差信号的压缩系数。