Crominância

Apenas luminância, apenas crominância e imagem de cor completa.

Chrominance (chroma ou C para abreviar) é o sinal usado em sistemas de vídeo para transmitir as informações de cor da imagem (consulte YUV modelo de cores), separadamente do sinal luma acompanhante (ou Y' para abreviar). A crominância é geralmente representada como dois componentes de diferença de cor: U = B′ − Y′ (azul − luma) e V = R′ − Y′ (vermelho − luma). Cada um desses componentes de diferença pode ter fatores de escala e compensações aplicados a ele, conforme especificado pelo padrão de vídeo aplicável.

Em sinais de vídeo composto, os sinais U e V modulam um sinal de subportadora de cor e o resultado é referido como sinal de crominância; a fase e a amplitude deste sinal modulado de crominância correspondem aproximadamente ao matiz e saturação da cor. Em espaços de cores de vídeo digital e imagem estática, como Y′CbCr, os componentes luma e crominância são valores de amostra digital.

A separação dos sinais de cores RGB em luma e crominância permite que a largura de banda de cada um seja determinada separadamente. Normalmente, a largura de banda de crominância é reduzida em vídeo composto analógico, reduzindo a largura de banda de uma subportadora de cor modulada e em sistemas digitais por subamostragem de croma.

História

A ideia de transmitir um sinal de televisão em cores com componentes distintos de luma e crominância surgiu com Georges Valensi, que patenteou a ideia em 1938. O pedido de patente de Valensi descrevia:

O uso de dois canais, um transmitindo a cor predominante (signal T), e o outro o brilho médio (signal t) saída de um único transmissor de televisão a ser recebido não só por receptores de televisão a cores fornecidos com o equipamento mais caro necessário, mas também pelo tipo comum de receptor de televisão que é mais numerosos e menos caros e que reproduz as imagens em preto e branco apenas.

Esquemas anteriores para sistemas de televisão em cores, que eram incompatíveis com os receptores monocromáticos existentes, transmitiam sinais RGB de várias maneiras.

Padrões de televisão

Na televisão analógica, a crominância é codificada em um sinal de vídeo usando uma frequência de subportadora. Dependendo do padrão de vídeo, a subportadora de crominância pode ser modulada em amplitude em quadratura (NTSC e PAL) ou modulada em frequência (SECAM).

No sistema PAL, a subportadora de cores está 4,43 MHz acima da operadora de vídeo, enquanto no sistema NTSC está 3,58 MHz acima da operadora de vídeo. Os padrões NTSC e PAL são os mais comumente usados, embora existam outros padrões de vídeo que empregam diferentes frequências de subportadora. Por exemplo, PAL-M (Brasil) usa uma subportadora de 3,58 MHz e SECAM usa duas frequências diferentes, 4,250 MHz e 4,40625 MHz acima da operadora de vídeo.

A presença de crominância em um sinal de vídeo é indicada por um sinal de explosão de cor transmitido na varanda dos fundos, logo após a sincronização horizontal e antes de cada linha de vídeo começar. Se o sinal de explosão de cores fosse visível em uma tela de televisão, ele apareceria como uma faixa vertical de uma cor verde-oliva muito escura. Em NTSC e PAL, o matiz é representado por uma mudança de fase do sinal de crominância em relação à rajada de cores, enquanto a saturação é determinada pela amplitude da subportadora. No SECAM (R′ − Y′) e (B′ − Y′) os sinais são transmitidos alternadamente e a fase não importa.

A crominância é representada pelo plano de cores U-V em sinais de vídeo PAL e SECAM e pelo plano de cores I-Q em NTSC.

Sistemas digitais

Os sistemas de vídeo digital e fotografia digital às vezes usam uma decomposição luma/chroma para melhorar a compressão. Por exemplo, quando uma imagem digital RGB comum é compactada por meio do padrão JPEG, o espaço de cores RGB é primeiro convertido (por uma matriz de rotação) em um espaço de cores YCbCr, porque os três componentes nesse espaço têm menos redundância de correlação e porque os componentes de crominância podem em seguida, ser subamostrados por um fator de 2 ou 4 para comprimir ainda mais a imagem. Na descompressão, o espaço Y′CbCr é girado de volta para RGB.