Chrominance - Définition

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La chrominance désigne la partie de l'image vidéo correspondant à l'information de couleur.

Il a été indiqué, pour la luminance, que l'information de couleur est fournie à partir de 3 couleurs primaires : R, G et B, pour respectivement, le rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait...), le vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde...) et le bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs...) (synthèse additive).

Un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la...) étant composé, d'une part de l'information de luminance (En physique, la luminance est l'intensité d'une source de lumière visible dans une direction...), il est nécessaire de disposer de deux informations de chrominance (La chrominance désigne la partie de l'image vidéo correspondant à l'information de couleur.) pour que les trois informations de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) (correspondant aux primaires) puissent être reconstituées. On est en effet en présence d'un système de trois équations à trois inconnues dont les variables sont les suivantes.

(R,G,B) ↔ (Y,U,V)

Y représente la luminance et vaut :
Y = 0,59 G + 0,30 R + 0,11 B

U représente la différence de rouge, c'est-à-dire l'écart entre le niveau de rouge et la luminance :
U = R - Y

V représente la différence de bleu, c'est-à-dire l'écart entre le niveau de bleu et la luminance :
V = B - Y
C'est pour cela qu'il est préférable de noter la couleur primaire vert avec la lettre G, pour éviter toute confusion.

De cette façon, le passage d'un système de couleur RGB à un système YUV peut être réprésenté au moyen d'une matrice, d'où le nom de " matriçage " donné à cette opération.

\begin{pmatrix} Y \\ U \\ V \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} +0,299 & +0,587 & +0,114 \\ -0,147 & -0,289 & +0,436 \\ -0,615 & -0,515 & -0,100 \end{pmatrix} \times \begin{pmatrix} R \\ G \\ B \end{pmatrix}

Ce système est bidirectionnel, ce qui permet, par l'opération inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de...), de retrouver les signaux RGB pour les afficher à l'écran :

\begin{pmatrix} R \\ G \\ B \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} +1,000 & +0,000 & +1,140 \\ +1,000 & -0,396 & +0,581 \\ +1,000 & +2,029 & +0,000 \end{pmatrix} \times \begin{pmatrix} Y \\ U \\ V \end{pmatrix}

Les systèmes vidéo PAL et SECAM, mais aussi le format d'image JPEG (La norme JPEG est une norme qui définit le format d'enregistrement et l'algorithme de...) et les formats numériques MPEG et DV sont basés sur un codage (De façon générale un codage permet de passer d'une représentation des...) de l'image en YUV. La résolution des signaux de chrominance U et V est par ailleurs divisée par deux suivant les axes X et Y, ce qui permet de diviser par 4 le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...). Cette étape de compression " hard " permet d'économiser de la bande passante (La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles la...) de façon simple, elle est basée sur le fait que l'œil détecte moins de finesse de détails dans les informations de couleur.

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