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：

${\displaystyle Y=0.2126R+0.7152G+0.0722B}$

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：

${\displaystyle Y'=0.2126R'+0.7152G'+0.0722B',}$

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：

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

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：

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

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：

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

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

• 色度抽样
• 色度
• 伽瑪校正

参考文献

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