Введение
Цветовое пространство YIQ — это цветовое пространство, используемое аналоговой цветной телевизионной системой NTSC. Название "Color Space" (цветовое пространство) обозначает набор или группу (suite или set & pool, чаще используемый в генной технологии) уменьшенного, но достаточного количества различных цветов, тщательно отобранных для поддержания качества изображения выше минимально необходимого и одновременно для экономичного распределения ограниченного спектра (между телевизионными каналами). I обозначает "in phase" (в фазе), а Q — "quadrature" (в квадратуре), относясь к компонентам, используемым в квадратурной амплитудной модуляции. Другие телевизионные системы использовали различные цветовые пространства, такие как YUV для PAL или YDbDr для SECAM. Более поздние цифровые стандарты используют цветовое пространство YCbCr. Все эти цветовые пространства тесно связаны между собой и работают по принципу добавления цветового компонента, называемого хроминансом, к черно-белому изображению, называемому люминансом. В YIQ компонент Y представляет информацию о люминансе и является единственным компонентом, используемым черно-белыми телевизионными приемниками. I и Q представляют информацию о хроминансе, при этом I указывает на контраст между красным и голубым цветами, а Q — между пурпурным и зеленым. В YUV компоненты U и V можно рассматривать как координаты X и Y в цветовом пространстве. I и Q можно рассматривать как вторую пару осей на том же графике, повернутую на 33°; следовательно, IQ и UV представляют собой различные системы координат на одной плоскости. Система YIQ разработана с учетом особенностей восприятия цвета человеком. Глаз более чувствителен к изменениям в оранжево-голубом диапазоне (I), чем в фиолетово-зеленом диапазоне (Q), поэтому для Q требуется меньшая полоса пропускания, чем для I. Телевизионный стандарт NTSC ограничивает полосу пропускания I до 1,3 МГц, а Q — до 0,4 МГц. Сигналы I и Q частотно разнесены и встроены в 4-МГц сигнал Y, что позволяет сохранить общую полосу пропускания сигнала на уровне 4,2 МГц. В системах YUV, поскольку U и V оба содержат информацию в оранжево-голубом диапазоне, обоим компонентам необходимо выделять такое же количество полосы пропускания, как и I, для достижения сопоставимой цветовой точности. Очень немногие телевизоры выполняют полноценное декодирование I и Q из-за высокой стоимости такой реализации. По сравнению с более дешевым декодированием RY и BY, требующим только одного фильтра, для I и Q требуется отдельный фильтр для учета различий в полосе пропускания. Эти различия в полосе пропускания также требуют, чтобы фильтр для "I" включал временную задержку, соответствующую большей задержке фильтра для "Q". Rockwell Modular Digital Radio (MDR) был одним из устройств, осуществляющих декодирование I и Q, который в 1997 году мог работать в режиме обработки кадр за кадром с ПК или в режиме реального времени с Fast IQ Processor (FIQP). Некоторые домашние телевизоры RCA "Colortrak", выпущенные примерно в 1985 году, не только использовали декодирование I/Q, но и рекламировали его преимущества вместе с преимуществами гребенчатой фильтрации, позиционируя это как полную "100-процентную обработку" для более точного воспроизведения исходного цветного изображения. Ранее, в 1954 или 1955 модельном году, декодирование I/Q использовалось в телевизорах нескольких марок (RCA, Arvin) в моделях с экранами около 13 дюймов по диагонали. Оригинальный проекционный телевизор Advent использовал декодирование I/Q. Около 1990 года, по крайней мере, один производитель (Ikegami) профессиональных студийных мониторов рекламировал декодирование I/Q.
YIQ is the color space used by the analog NTSC color TV system. The name Color Space stands for the following aliases suite or set & pool (used more frequently in gene technology) of reduced number (not too much) of different colors selected thoroughly for sustaining quality of image above basic need & simultaneously for distributing limited spectre (among TV channels) economical way. I stands for in phase, while Q stands for quadrature, referring to the components used in quadrature amplitude modulation. Other TV systems used different color spaces, such as YUV for PAL or YDbDr for SECAM. Later digital standards use the YCbCr color space. These color spaces are all broadly related, and work based on the principle of adding a color component named chrominance, to a black and white image named luma. In YIQ the Y component represents the luma information, and is the only component used by black and white television receivers. I and Q represent the chrominance information, with I indicating red cyan contrast, and Q indicating magenta green contrast. In YUV, the U and V components can be thought of as X and Y coordinates within the color space. I and Q can be thought of as a second pair of axes on the same graph, rotated 33°; therefore IQ and UV represent different coordinate systems on the same plane. The YIQ system is intended to take advantage of human color response characteristics. The eye is more sensitive to changes in the orange blue (I) range than in the purple green range (Q)—therefore less bandwidth is required for Q than for I. Broadcast NTSC limits I to 1.3 MHz and Q to 0.4 MHz. I and Q are frequency interleaved into the 4 MHz Y signal, which keeps the bandwidth of the overall signal down to 4.2 MHz. In YUV systems, since U and V both contain information in the orange blue range, both components must be given the same amount of bandwidth as I to achieve similar color fidelity. Very few television sets perform true I and Q decoding, due to the high costs of such an implementation. Compared to the cheaper R Y and B Y decoding which requires only one filter, I and Q each requires a different filter to satisfy the bandwidth differences between I and Q. These bandwidth differences also require that the 'I' filter include a time delay to match the longer delay of the 'Q' filter. The Rockwell Modular Digital Radio (MDR) was one I and Q decoding set, which in 1997 could operate in frame at a time mode with a PC or in realtime with the Fast IQ Processor (FIQP). Some RCA "Colortrak" home TV receivers made circa 1985 not only used I/Q decoding, but also advertised its benefits along with its comb filtering benefits as full "100 percent processing" to deliver more of the original color picture content. Earlier, more than one brand of color TV (RCA, Arvin) used I/Q decoding in the 1954 or 1955 model year on models utilizing screens about 13 inches (measured diagonally). The original Advent projection television used I/Q decoding. Around 1990, at least one manufacturer (Ikegami) of professional studio picture monitors advertised I/Q decoding.
Обработка изображений
Представление YIQ иногда используется при преобразованиях в обработке цветных изображений. Например, непосредственное применение выравнивания гистограммы к каналам RGB-изображения изменит цветовой баланс. Вместо этого выравнивание гистограммы применяется к Y-каналу представления изображения в YIQ или YUV, что нормализует только уровни яркости изображения.
NTSC 1953 колориметрия
Эти формулы аппроксимируют преобразование между исходной цветовой спецификацией NTSC 1953 года и YIQ.
От YUV к YIQ и наоборот
Благодаря ортогональной симметрии матрицы (симметрия не обязательна и не достаточна), ту же самую матрицу можно использовать для преобразования из цветового пространства YIQ в YUV.
Поэтапное прекращение
Для вещания в Соединенных Штатах в настоящее время используется только телевизионными станциями малой мощности, поскольку Федеральная комиссия по связи (FCC) прекратила полномощное аналоговое вещание 12 июня 2009 года. Федеральное законодательство по-прежнему обязывает использовать его для этих передач, что подтверждается следующей выдержкой из действующих правил FCC, раздел 73 "Стандарт телевизионного вещания":