视亮度 (视频)

视频中的视亮度(luma)表示每帧图像的无色彩的视觉亮度部分（灰度部分），而色调表示颜色部分。把R′G′B′源（如3-CCD相机（英语：three-CCD camera））转为视亮度和色调可做色度抽样：因为人的视觉对视亮度比对色度有更敏锐的空间分辨率，视频系统可以用较低分辨率存储传输色度信息，在有限带宽优化了感知细节。

彩色电视广播信号分为视亮度和色度两种信号，可以兼容黑白电视机。

视亮度对比相对光亮度

255, 147, 255	255, 170, 170	211, 211, 0
192, 192, 255	200, 200, 200	122, 244, 0
0, 235, 235	0, 250, 125	0, 255, 0
在相同的相对光亮度下，最亮的原色（绿）使用最初的RGBNTSC (1953)原色(伽瑪校正) = 2.2，各个颜色样例的RGB值

255, 203, 255	255, 208, 208	227, 227,0
216, 216, 255	219, 219, 219	124, 248, 0
0, 244, 244	0, 252, 126	0, 255, 0
在相同的相对光亮度下，最亮的原色（绿）使用最初的RGBBT. 709原色(伽瑪校正) = 2.2，各个颜色样例的RGB值

彩色视频中的视亮度是伽马压缩后的R′G′B′分量的加权和。角分符号 ′表示伽马压缩，以免视频工程中的视亮度与颜色科学中的相对光亮度混淆(由国际照明委员会定义)。相对光亮度是由RGB分量的线性加权形成，没有经过伽马压缩。^[1] 电影电视工程师协会EG 28建议用符号Y′表示视频的视亮度，而用符号Y表示相对光亮度。^[2]

使用相对光亮度

在视频工程中，有时把相对光亮度作为显示器的明亮程度。国际照明委员会的彩色匹配函数和相关的红绿蓝彩色标准(如最初的NTSC原色, 电影电视工程师协会RP 145原色, 或Rec. 709)。对于Rec. 709(以及sRGB)原色，基于纯元素的线性组合，相对光亮度定义为：

Y=0.2126R+0.7152G+0.0722B

Rec. 709使用的计算视频的视亮度的公式使用同样的系数，但是经过伽马压缩后的分量：

Y'=0.2126R'+0.7152G'+0.0722B',

其中角分符号 ′表示伽马压缩。

Rec. 601 luma versus Rec. 709 luma coefficients

158, 0, 79	165, 0, 0	140, 70, 0
142, 0, 142	95, 95, 95	100, 100, 0
104, 0, 208		58, 116, 0
0, 0, 255		0, 119, 0
0,91,182	0, 112, 112	0, 118, 59
在相同的相对光亮度下，最暗的原色（蓝）使用最初的RGBNTSC (1953)原色(伽瑪校正) = 2.2，各个颜色样例的RGB值

152, 0, 76	156, 0, 0	122, 61, 0
137, 0, 137	77, 77, 77	80, 80, 0
102, 0, 204		44, 88, 0
0, 0, 255		0, 90, 0
0, 76, 152	0, 86, 86	0, 90, 45
在相同的相对光亮度下，最暗的原色（蓝）使用最初的RGBBT. 709原色(伽瑪校正) = 2.2，各个颜色样例的RGB值

对于遵从BT.601 (即大多数数字标准清晰度格式), 视频的视亮度定义为如下公式：

Y'_{\text{601}}=0.299R'+0.587G'+0.114B'

对于遵从国际电信联盟无线电通信部门的标准BT. 709使用不同的公式：

Y'_{\text{709}}=0.2126R'+0.7152G'+0.0722B'

现在的HDTV系统使用BT. 709的系数，同时传统的1035i HDTV格式使用电影电视工程师协会240M系数：

Y'_{\text{240}}=0.212R'+0.701G'+0.087B'=Y'_{\text{145}}

这些系数对应于电影电视工程师协会RP 145原色(也被称作"SMPTE C")。^[3]

参见

参考文献

^ Charles Poynton, "YUV and luminance considered harmful: a plea for precise terminology in video," PDF （页面存档备份，存于互联网档案馆）
^ Engineering Guideline EG 28, "Annotated Glossary of Essential Terms for Electronic Production," SMPTE, 1993.
^ Charles A. Poynton, Digital Video and HDTV: Algorithms and Interfaces, Morgan–Kaufmann, 2003. online

[1] Charles Poynton, "YUV and luminance considered harmful: a plea for precise terminology in video," PDF （页面存档备份，存于互联网档案馆）

[2] Engineering Guideline EG 28, "Annotated Glossary of Essential Terms for Electronic Production," SMPTE, 1993.

[3] Charles A. Poynton, Digital Video and HDTV: Algorithms and Interfaces, Morgan–Kaufmann, 2003. online

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