Цветность (цветность или C для краткости) - это сигнал, используемый в системах видео для передачи информации цвета изображения отдельно от сопровождающего сигнала яркости (или для краткости Y '). Цветность обычно представлена в виде двух цветоразностных компонентов: U = B ′ - Y ′ (синий - яркость) и V = R ′ - Y ′ (красный - яркость). К каждому из этих компонентов различия могут применяться масштабные коэффициенты и смещения, как указано в применимом стандарте видео.
В композитных видеосигналах сигналы U и V модулируют сигнал цветовой поднесущей, и результат упоминается как сигнал цветности; фаза и амплитуда этого модулированного сигнала цветности приблизительно соответствуют оттенку и насыщенности цвета. В цветовых пространствах цифрового видео и неподвижных изображений , таких как Y'CbCr, компоненты яркости и цветности являются значениями цифровых выборок.
Разделение цветовых сигналов RGB на яркость и цветность позволяет определять полосу каждого отдельно. Обычно полоса пропускания сигнала цветности уменьшается в аналоговом композитном видео за счет уменьшения полосы пропускания модулированной цветовой поднесущей, а в цифровых системах за счет субдискретизации цветности.
Возникла идея передачи сигнала цветного телевидения с отчетливыми компонентами яркости и цветности. с Жоржем Валенси, который запатентовал эту идею в 1938 году. В патентной заявке Валенси описывается:
Использование двух каналов, один из которых передает преобладающий цвет (сигнал T), а другой - среднюю яркость (сигнал t) выходной сигнал от одного телевизионного передатчика должен приниматься не только цветными телевизионными приемниками, оснащенными необходимым более дорогим оборудованием, но и обычным типом телевизионных приемников, которые более многочисленны и менее дороги и которые воспроизводят изображения только в черно-белом.
Предыдущие схемы систем цветного телевидения, несовместимые с существующими монохромными приемниками, передавали сигналы RGB различными способами.
В аналоговом телевидении цветность кодируется в видеосигнал с использованием частоты поднесущей. В зависимости от видеостандарта поднесущая сигнала цветности может быть квадратурно-амплитудно-модулированной (NTSC и PAL ) или частотно-модулированной (SECAM ).
В системе PAL поднесущая цвета на 4,43 МГц выше несущей видео, тогда как в системе NTSC она на 3,58 МГц выше несущей видео. Чаще всего используются стандарты NTSC и PAL, хотя существуют и другие видеостандарты, в которых используются другие частоты поднесущих. Например, PAL-M (Бразилия) использует поднесущую 3,58 МГц, а SECAM использует две разные частоты, 4,250 МГц и 4,40625 МГц выше несущей видеосигнала.
Присутствие цветности в видеосигнале указывается сигналом цветовой синхронизации, передаваемым на заднем крыльце сразу после горизонтальной синхронизации и перед началом каждой строки видео.. Если бы сигнал цветовой синхронизации был виден на экране телевизора, он бы выглядел как вертикальная полоса очень темного оливкового цвета. В NTSC и PAL оттенок представлен фазовым сдвигом сигнала цветности относительно вспышки сигнала цветности, а насыщенность определяется амплитудой поднесущей.. В SECAM (R ′ - Y ′) и (B ′ - Y ′) сигналы передаются поочередно, и фаза не имеет значения.
Цветность представлена цветовой плоскостью U-V в видеосигналах PAL и SECAM и цветовой плоскостью I-Q в NTSC.
В системах цифрового видео и цифровой фотосъемки иногда используется разложение яркости / цветности для улучшения сжатия. Например, когда обычное цифровое изображение RGB сжимается с помощью стандарта JPEG, цветовое пространство RGB сначала преобразуется (посредством поворота матрицы ) в YCbCr цветовое пространство, потому что три компонента в этом пространстве имеют меньшую корреляционную избыточность и потому, что компоненты цветности затем могут быть субдискретизированы с коэффициентом 2 или 4 для дальнейшего сжатия изображения. При декомпрессии пространство Y'CbCr поворачивается обратно в RGB.