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    说到用来表达颜色的系统,大家或许第一个会想到的就是RGB。是的,在数字时代,屏幕上每一个像素点都是由红绿蓝三种颜色混合而成的,它可以用RGB值来描述。不过有时我们还是会看到或听闻所谓的YUV,那么它又是什么呢?

    首先说说色彩模型(Color Model),你可以将其简单理解为是色彩编码方式,比如RGB就是其中常用的一种。每一种色彩模型都有自己对颜色的定义,我们看到的同一种颜色在不同的颜色模型中有着不一样的“值”。YUV就是与RGB平行的一套色彩模型系统,它并不像RGB那样使用基色混合的办法来描述颜色,而是用了另外一套截然不同的描述办法。

    YUV模型首先将亮度这一人眼最为敏感的要素抽离了出来,形成一个只有亮度信息的平面,然后才是描述具体色彩的U和V平面,分别具有色度(Chrominance)和浓度(Chroma)信息。下图就是一个比较好的例子:

    img
    YUV三个通道的不同信息
    从上到下分别为Y、U、V
    图片来自于Wikipedia

    那么为什么有了RGB我们仍然需要YUV呢?我们要回到人类刚拥有彩色电视的时候,在那段从黑白电视向彩色电视的过渡期,电视系统需要提供对黑白电视的兼容性,另外还要考虑到电视广播系统那有限的带宽,如果使用RGB颜色模型,那么传输带宽就是原来的三倍。主要是以上两个原因,能够兼容黑白电视系统和更为节省带宽的YUV色彩模型就被发明了出来,它与RGB之间是无损转换的。

    亮度信息与色彩信息相分离的设计使得YUV可以减少一些色彩信息以达到节省传输带宽和保存体积的目的。因为相较于色彩,人眼对于亮度信息更为敏感,所以可以在色彩信息上面进行取舍来达到节约大小的目的,通过引入采样的方式,YUV对原始的RGB信息进行重编码,目前在视频中最常见的就是YUV420式编码,Y平面的信息完全保留,而UV这两个色度平面的信息交错保留,并且精度只有Y平面的一半,最终图像、视频的体积也就少了很多,而画质损失实际是被控制在一个合理的范围内。

    image-20191227133432313

    YUV下还有很多不同的具体编码方式,比如视频中常见的NV12、YV12等,而JPEG这个常见的图片压缩编码也使用了YUV作为处理和存储图像时使用的色彩模型,可以说,我们虽然没有直接接触到YUV色彩模型,但是几乎是时时刻刻都在用它。而YPbPr、YCbCr只是YUV在不同领域中的具现化罢了,其实就是一个东西。

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    已有 18 条评论,共 72 人参与。
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    • geminipig研究生 2019-12-29 21:20    |  加入黑名单

      游客

      大佬有空能不能介绍下颜色管理那一堆概念跟原理。
      校个色能牵扯到硬件,系统,应用软件,文件格式。看得我一头雾水。
      直接拿同型号显示器别人分享的校色文件使用有没有意义。
      还有 ...
      2019-12-27 21:15
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    • http://forum.xitek.com/thread-1235139-1-1-2.html 这个帖子你可以去看一下。。。讲的很通俗易懂也很详细了。

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      18#

    • 游客  2019-12-29 10:03

      色差模拟的,20年前的技术

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      17#

    • 倪嘉声博士 2019-12-28 17:37    |  加入黑名单

      momoice 博士

      嗯?机顶盒上大部分都是 AV和HDMI吧 有色差的机顶盒是不是很少
      2019-12-28 15:17
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    • 以前很多,因为色差的分辨率可以上很高

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      16#

    • momoice博士 2019-12-28 15:17    |  加入黑名单

      倪嘉声 博士

      好的,会更新在本文中
      2019-12-27 16:44
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    • 嗯?机顶盒上大部分都是 AV和HDMI吧 有色差的机顶盒是不是很少

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      15#

    • momoice博士 2019-12-28 15:12    |  加入黑名单

      好文章啊

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      14#

    • 游客  2019-12-28 10:52

      这个编码是彩色电视为了向下兼容黑白而使用的。黑白电视仅识别亮度信号,叠加两个色度信号就是彩色。如果用RGB传输,黑白电视就无法接受彩色信号。 ...

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      13#

    • 游客  2019-12-27 23:18

      游客

      大佬有空能不能介绍下颜色管理那一堆概念跟原理。
      校个色能牵扯到硬件,系统,应用软件,文件格式。看得我一头雾水。
      直接拿同型号显示器别人分享的校色文件使用有没有意义。
      还有 ...
      2019-12-27 21:15
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    • 颜色亮度和2进制文件不是线性对应的,是个曲线,所以需要转换,但是各种格式的转换曲线是不一样的。
      显示器因为生产工艺问题,颜色会跟标准色有一定区别,而且各有各的不同,所以校 ...

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      12#

    • 游客  2019-12-27 23:12

      游客

      建议下次这类“科普”直接给个wiki链接就行。
      2019-12-27 14:38 已有10次举报
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    • 不如直接给个梯子

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      11#

    • 游客  2019-12-27 21:19

      还有视频mediainfo里显示的Color primaries/Transfer characteristics/Matrix coefficients跟颜色空间都是些什么关系。

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      10#

    • 游客  2019-12-27 21:15

      大佬有空能不能介绍下颜色管理那一堆概念跟原理。
      校个色能牵扯到硬件,系统,应用软件,文件格式。看得我一头雾水。
      直接拿同型号显示器别人分享的校色文件使用有没有意义。
      还有 ...

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      9#

    • 游客  2019-12-27 21:04

      以前混字幕组的,看到这个真的是太亲切了233

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      8#

    • Caroys教授 2019-12-27 19:45    |  加入黑名单

      游客

      建议下次这类“科普”直接给个wiki链接就行。
      2019-12-27 14:38 已有10次举报
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    • 直接给个链接的话你这种杠精又会说“超能小编真好当”“超能文章越来越水”“balabalabala”这种娘炮屁话。

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      7#

    • 游客  2019-12-27 19:37

      YCoCg 挺有意思的(

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      6#

    • 倪嘉声博士 2019-12-27 16:44    |  加入黑名单

      游客

      小编应该提一下电视机的色差输入,很多地方还在用没有HDMI的机顶盒,改用色差提升真的很大
      2019-12-27 16:01
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    • 好的,会更新在本文中

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      5#

    • 游客  2019-12-27 16:25

      有趣的小知识

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      4#

    • 我匿名了  2019-12-27 16:03

      游客

      建议下次这类“科普”直接给个wiki链接就行。
      2019-12-27 14:38 已有10次举报
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    • 建议你别上超能

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      3#

    • 游客  2019-12-27 16:01

      小编应该提一下电视机的色差输入,很多地方还在用没有HDMI的机顶盒,改用色差提升真的很大

      支持(0)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      2#

    • 游客  2019-12-27 14:38

      建议下次这类“科普”直接给个wiki链接就行。

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      1#

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