Luma(비디오)

Luma (video)

비디오에서 luma는 이미지(이미지의 "흑백" 또는 무채색 부분)의 밝기를 나타냅니다.루마는 전형적으로 색도와 짝을 이룬다.Luma는 무채색 이미지를 나타내고 채도 성분은 색상 정보를 나타냅니다.R-G)B 소스(3CCD 카메라 출력 등)를 루마 및 채도로 변환하면 채도 서브샘플링이 가능합니다.인간의 시각은 색차이보다 휘도(흑백)의 차이에 대한 공간 감도가 높기 때문에 비디오 시스템은 색차이보다 낮은 해상도로 색정보를 저장 및 전송할 수 있어 인식된 감도를 최적화합니다.특정 대역폭으로 동작합니다.

Luma 대 상대 휘도

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
가장 밝은 원색(녹색)과 동일한 상대 휘도를 갖는 샘플 색상의 RGB 값(표준 보정) = 2.2
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
가장 밝은 원색(녹색)과 동일한 상대 휘도를 갖는 예시 색상의 RGB 값. BT. 709 프라이머리(표준 보정) = 2.2

Luma는 컬러 비디오의 감마 압축 RgGbB 성분의 가중치 합이다.주요 기호 θ는 감마 압축을 나타낸다.이 단어는 비디오 공학에서 구현된 루마와 색 과학에서 사용된 상대 휘도(CIE에서 정의된 대로) 사이의 혼동을 방지하기 위해 제안되었다.상대휘도는 감마 압축이 아닌 선형 RGB 성분의 가중치 합계로 형성된다.그래도 루마는 [1]휘도라고 잘못 불릴 수 있습니다.SMPTE EG28은 루마를 나타내는 기호 Y to, 상대 [2]휘도를 나타내는 기호 Y to를 권장한다.

상대 휘도 사용

Luma가 더 자주 발생하는 반면, 비디오 엔지니어링에서는 모니터의 밝기를 나타낼 때 상대 휘도를 사용하는 경우가 있습니다.상대 휘도 계산에 사용되는 공식은 CIE 색상 매칭 함수와 빨간색, 녹색 및 파란색의 관련 표준 색도에 기초한 계수를 사용한다(예: 원래 NTSC 프라이머리, SMPTE C 또는 Rec. 709).Requ. 709(및 sRGB) 프라이머리의 경우 순수 색도 고려사항과 상대 휘도의 정의에 기초한 선형 조합은 다음과 같다.

문헌 709에서 루마를 계산하는 데 사용된 공식은 감마 압축 성분을 사용하여 다음과 같은 계수를 임의로 사용한다.

여기서 소수 기호 θ는 감마 압축을 나타낸다.

601루마 대 709루마 계수

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
2.2와 같은 감마 보정을 위해 원래의 NTSC(1953) 프라이머리를 사용하여 가장 어두운 원색(파란색)과 같은 상대 휘도를 갖는 예시 색상의 RGB 값.
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
가장 어두운 원색(파란색)과 동일한 상대 휘도를 갖는 예제 색상의 RGB 값. 감마 보정에는 BT. 709를 사용합니다.2.

CCIR 601 이후의 디지털 형식(즉, 대부분의 디지털 표준 정의 형식)의 경우, 루마는 다음 공식으로 계산됩니다.

ITU-R 권고 BT.709 이후의 형식에서는 다른 공식을 사용합니다.

최신 HDTV 시스템은 709 계수를 사용하는 반면, 1035i HDTV 형식은 SMPTE 240M 계수를 사용할 수 있습니다.

이러한 계수는 표준 작성 [3]시 사용 중인SMPTE RP 145 프라이머리(「SMPTE C」라고도 불린다)에 대응합니다.

루마 계수의 변경은 빨간색, 녹색 및 파란색의 해당 표준 색도('색')를 반영하는 "이론적으로 올바른" 계수를 제공하는 것입니다.하지만, [4]이 결정에 대해 몇 가지 논란이 있다.Luma 계수의 차이는 정확한 색상을 제공하기 위해 성분 신호를 Rec. 601과 Rec. 709 사이에서 변환해야 한다.컨슈머 기기에서는 (비용 절감을 위해) 이 변환을 수행하기 위해 필요한 매트릭스가 생략되어 부정확한 색상이 발생할 수 있습니다.

또한 참조 709 루마 계수가 반드시 더 나은 성능을 제공하는 것은 아니다.루마와 상대 휘도의 차이로 인해 루마는 영상의 휘도를 정확하게 나타내지 않습니다.그 결과 채도의 오차가 휘도에 영향을 줄 수 있습니다.Luma만으로는 휘도를 완벽하게 나타내지 않습니다.정확한 휘도는 정확한 Luma와 채도를 모두 필요로 합니다.따라서 채도의 오류가 이미지의 휘도로 "블링"됩니다.

채도 서브샘플링은 널리 사용되기 때문에 일반적으로 해상도/대역폭을 낮추면 채도에 오류가 발생합니다.이렇게 대역폭이 낮아지면 고주파 채도 컴포넌트가 결합되어 휘도에 눈에 보이는 오류가 발생할 수 있습니다.고주파 크로마 컴포넌트의 예로는 SMPTE 컬러바 테스트 패턴의 녹색 바와 마젠타 바 사이의 선이 있습니다.휘도 오차는 이 [5]영역에서 발생하는 어두운 대역으로 볼 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Charles Poynton, "YUV와 휘도는 유해하다고 생각됩니다.비디오에 정확한 용어를 입력해 주세요", PDF
  2. ^ Engineering Guideline EG 28, "전자 생산을 위한 필수 용어의 주석 용어집", SMPTE, 1993.
  3. ^ 찰스 A.Poynton, 디지털 비디오HDTV: 알고리즘과 인터페이스, Morgan-Kaufmann, 2003년 온라인.
  4. ^ 휘도, 루마 및 DTV로의 이행
  5. ^ 일정한 휘도