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🛸 影片與圖片的色彩

Color in Image and Video​

Basics of Color​

Light and Spectra(光和光譜)​

  • 可見光(visible light)為 400mm~700mm 的電磁波(electromagnetic wave)
  • 我們看到的光為各種不同波長所組合的

The Human Retina(人類視網膜)​

  • 人類的眼睛就像是相機
  • 每個神經元為一個rod或是一個cone
  • Rod對顏色不敏感

Cones and Perception​

  • cones有三種類型:
    1. 紅色(R)
    2. 綠色(G)
    3. 藍色(B)
  • 在每種頻率的光之下都會有不同的反應
  • 大腦顏色信號來自三個cones，也就是說信號由三個數字組成
  • 一個顏色為三種顏色的總和，所以顏色會形成一個三維的向量空間

CIE Chromaticity Diagram​

  • CIE (Commission Internationale de L'Eclairage, or International Commission on Illumination)
  • 定義了三個標準原色(X,Y,Z)

Color Models in Images​

一張彩色圖片由(R,G,B)整數三元組的2維陣列​

RGB Color Model for CRT Displays​

  • CRT 顯示器具有三種的磷光體(phosphors)
  • 當他被激發時會產生多種的波長

CMY Color Model​

  • Cyan, Magenta, and Yellow (CMY)維RGB的互補色
  • CMY主要用於影印設備，紙張上的顏料會吸收某些顏色

Color Models in Video​

YIQ and YUV是影片中常用的顏色模型​

YUV Color Model​

  • 最初用於PAL模擬影像中，現在也適用於數字影像的CCIR 601標準
  • Y(luminance)是CIE的Y原色
  • U與V可以用來表示色差
    • U=B-Y
    • V=R-Y
  • 如果黑白圖像時U=V=0

YCbCr Color Model​

  • YCbCr 與 YUV密切相關
  • 他就是一個縮放與位移的YUV
  • 通常用於JPEG與MPEG

YIQ Color Model​

  • YIQ 用於NTSC彩色電視廣播
  • 向下兼容只使用Y的黑白電視
  • I → orange-blue axis
  • Q → purple-green axis
  • 眼睛敏感程度
    • Y → I →Q

總結​

  • 彩色圖像由三個數值所組成
  • 最常見的兩種成像顏色模型 → RGB,CMY
  • 最常見的兩種影像顏色模型 → YUV,YIQ
  • RGB → 是一種加色模型，常用於發光設備
  • CMY → 是一種減色模型，常用於影印設備
  • YUV → 是使用人眼特性來確定訊息的優先等級
    • Y黑白(亮度)圖像
    • V和U是色差(色度)圖像
    • YIQ也是使用類似的想法