颜色空间与色亮分离

YUV（又名YCr Cb），作为一种颜色编码方法，广泛用于欧洲电视系统。该颜色空间与前面介绍的RGB颜色空间不同，虽然都是用于人造光源的显示系统，然而RGB颜色空间属于基色颜色空间，YUV颜色空间属于色、亮分离颜色空间。色、亮分离指的是亮度参量和色度参量分开表示的像素格式，这样分开的好处就是不但可以避免相互干扰，而且可以降低色度的采样率，同时不会对图像质量影响过大。

现代彩色电视系统，通常采用三管彩色摄影机或彩色CCD摄像机进行取像，然后把取得的彩色图像经分色、分别放大校正后得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y和两个色差信号R-Y（即U）、B-Y（即V），最后将亮度和色差三个信号分别进行编码，用同一信道发送出去。这种色彩的表示方法就是所谓的YUV色彩空间表示，其中，“Y”表示明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值；而“U”和“V”表示色度（Chrominance或Chroma），它们的作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。YUV和RGB颜色空间可以通过公式进行换算。

上面已经介绍过YUV的色亮信号分离，首先，如果只有Y信号分量而没有U、V信号分量，那么这样显示的图像就是黑白灰图像，彩色电视采用该颜色空间即可解决彩色电视机与黑白电视机的向下兼容问题；其次，与RGB视频信号传输相比，色亮分离最大的优点在于只需占用极少的带宽（RGB要求三个独立的视频信号同时传输），因此常用于视频传输；最后，由于人眼对亮度的敏感性远超于对色彩的敏感性，所以在视频传输过程中可进一步压缩色彩分类UV的比例（例如，YUV 4∶4∶4、YUV 4∶2∶2、YUV 4∶1∶1等格式），从而达到压缩图像，降低带宽的目的。