YIQ

El espacio de color YIQ en Y = 0.5. Tenga en cuenta que las coordenadas de croma I y Q se escalan hasta 1.0. Consulte las fórmulas a continuación en el artículo para obtener los límites correctos.

Una imagen junto con sus componentes Y, I y Q.

YIQ es el espacio de color utilizado por el sistema de televisión en color NTSC , empleado principalmente en América del Norte y Central , y Japón . I significa en fase , mientras que Q significa cuadratura , refiriéndose a los componentes utilizados en la modulación de amplitud en cuadratura . Algunas formas de NTSC ahora usan el espacio de color YUV , que también es usado por otros sistemas como PAL .

El componente Y representa la información de luma y es el único componente utilizado por los receptores de televisión en blanco y negro. I y Q representan la información de crominancia . En YUV, los componentes U y V se pueden considerar como coordenadas X e Y dentro del espacio de color. I y Q pueden considerarse como un segundo par de ejes en el mismo gráfico, rotados 33 °; por lo tanto, IQ y UV representan diferentes sistemas de coordenadas en el mismo plano.

El sistema YIQ está diseñado para aprovechar las características de respuesta de color humana. El ojo es más sensible a los cambios en el rango naranja-azul (I) que en el rango violeta-verde (Q); por lo tanto, se requiere menos ancho de banda para Q que para I.Límites NTSC de transmisión I a 1.3 MHz y Q a 0.4 MHz . I y Q están entrelazados en frecuencia en la señal Y de 4 MHz, lo que mantiene el ancho de banda de la señal general en 4,2 MHz. En los sistemas YUV, dado que U y V contienen información en el rango naranja-azul, ambos componentes deben recibir la misma cantidad de ancho de banda que I para lograr una fidelidad de color similar.

Muy pocos televisores realizan una verdadera decodificación I y Q, debido a los altos costos de tal implementación. En comparación con la decodificación RY y BY más económica que requiere solo un filtro, I y Q requieren cada uno un filtro diferente para satisfacer las diferencias de ancho de banda entre I y Q.Estas diferencias de ancho de banda también requieren que el filtro 'I' incluya un retardo de tiempo para coincidir mayor retraso del filtro 'Q'. El Rockwell Modular Digital Radio (MDR) era un conjunto de decodificación I y Q, que en 1997 podía funcionar en modo frame-at-a-time con una PC o en tiempo real con el Fast IQ Processor (FIQP). Algunos receptores de TV domésticos RCA " Colortrak " fabricados alrededor de 1985 no solo usaban decodificación I / Q, sino que también anunciaban sus beneficios junto con su filtrado de peine.beneficios como un "procesamiento al 100 por ciento" completo para ofrecer más contenido de la imagen en color original. Anteriormente, más de una marca de televisores en color (RCA, Arvin) usaba decodificación I / Q en el año modelo 1954 o 1955 en modelos que utilizaban pantallas de aproximadamente 13 pulgadas (medidas en diagonal). El televisor de proyección Advent original utilizaba decodificación I / Q. Alrededor de 1990, al menos un fabricante (Ikegami) de monitores de imagen de estudio profesionales anunciaba la decodificación I / Q.

Procesamiento de imágenes

La representación YIQ se emplea a veces en transformaciones de procesamiento de imágenes en color . Por ejemplo, aplicar una ecualización de histograma directamente a los canales en una imagen RGB alteraría el balance de color de la imagen. En cambio, la ecualización del histograma se aplica al canal Y de la representación YIQ o YUV de la imagen, que solo normaliza los niveles de brillo de la imagen.

Fórmulas

Estas fórmulas se aproximan a la conversión entre el espacio de color RGB NTSC (1953) y YIQ para una versión no FCC de NTSC. ^{[1] [2]}

Condiciones previas

Las siguientes fórmulas asumen:

${\displaystyle R,G,B,Y\in \left[0,1\right],\quad I\in \left[-0.5957,0.5957\right],\quad Q\in \left[-0.5226,0.5226\right]}$

De RGB a YIQ

${\displaystyle {\begin{bmatrix}Y\\I\\Q\end{bmatrix}}\approx {\begin{bmatrix}0.299&0.587&0.114\\0.5959&-0.2746&-0.3213\\0.2115&-0.5227&0.3112\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}}$ ^[3]

De YIQ a RGB

${\displaystyle {\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1&0.956&0.619\\1&-0.272&-0.647\\1&-1.106&1.703\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}Y\\I\\Q\end{bmatrix}}}$

Tenga en cuenta que la fila superior es idéntica a la del espacio de color YUV

• ${\displaystyle {\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1\\1\\1\end{bmatrix}}\implies {\begin{bmatrix}Y\\I\\Q\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1\\0\\0\end{bmatrix}}}$

Estándar FCC NTSC

El estándar NTSC contenido en las reglas de la FCC para la transmisión de televisión en color analógica por aire utiliza una matriz ligeramente diferente: ^[4]

${\displaystyle \left\{{\begin{array}{ccl}E_{Q}^{\prime }&=&0.41(E_{B}^{\prime }-E_{Y}^{\prime })+0.48(E_{R}^{\prime }-E_{Y}^{\prime })\\E_{I}^{\prime }&=&-0.27(E_{B}^{\prime }-E_{Y}^{\prime })+0.74(E_{R}^{\prime }-E_{Y}^{\prime })\\E_{Y}^{\prime }&=&0.30E_{R}^{\prime }+0.59E_{G}^{\prime }+0.11E_{B}^{\prime }\end{array}}\right.}$

en notación matricial, ese sistema de ecuaciones se escribe como:

${\displaystyle {\begin{bmatrix}E_{Y}^{\prime }\\E_{I}^{\prime }\\E_{Q}^{\prime }\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}0.30&0.59&0.11\\0.599&-0.2773&-0.3217\\0.213&-0.5251&0.3121\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}E_{R}^{\prime }\\E_{G}^{\prime }\\E_{B}^{\prime }\end{bmatrix}}}$

Dónde:

• ${\displaystyle E_{Y}^{\prime }}$es el voltaje de luma corregido por gamma .
• ${\displaystyle E_{R}^{\prime }}$, y son los voltajes corregidos por gamma correspondientes a las señales roja, verde y azul.${\displaystyle E_{G}^{\prime }}$${\displaystyle E_{B}^{\prime }}$
• ${\displaystyle E_{I}^{\prime }}$y son las amplitudes de los componentes ortogonales de la señal de crominancia.${\displaystyle E_{Q}^{\prime }}$

Para convertir de FCC YIQ a RGB:

${\displaystyle E_{R}^{\prime }=E_{Y}^{\prime }+0.9469E_{I}^{\prime }+0.6236E_{Q}^{\prime }}$

${\displaystyle E_{G}^{\prime }=E_{Y}^{\prime }-0.2748E_{I}^{\prime }-0.6357E_{Q}^{\prime }}$

${\displaystyle E_{B}^{\prime }=E_{Y}^{\prime }-1.1E_{I}^{\prime }+1.7E_{Q}^{\prime }}$

Eliminación

Para la transmisión en los Estados Unidos, actualmente solo se usa para estaciones de televisión de baja potencia , ya que la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) puso fin a la transmisión analógica a plena potencia el 12 de junio de 2009. Aún es un mandato federal para estas transmisiones como se muestra en este extracto de las reglas y regulaciones actuales de la FCC, parte 73 "Estándar de transmisión de TV":

El ancho de banda equivalente asignado antes de la modulación a las señales de diferencia de color EQ ′ y EI ′ es el siguiente:

Ancho de banda del canal Q: a 400 kHz menos de 2 dB hacia abajo. A 500 kHz, menos de 6 dB hacia abajo. A 600 kHz, al menos 6 dB hacia abajo.

Ancho de banda del canal I: a 1,3 MHz, menos de 2 dB hacia abajo.

A 3.6 MHz al menos 20 dB hacia abajo.

Referencias

1. "rgb2ntsc: Convertir valores de color RGB al espacio de color NTSC" . Documentación de la caja de herramientas de procesamiento de imágenes . MathWorks . Consultado el 28 de junio de 2015 .
2. "ntsc2rgb: Convertir valores NTSC al espacio de color RGB" . Documentación de la caja de herramientas de procesamiento de imágenes . MathWorks . Consultado el 28 de junio de 2015 .
3. "Características de ITU-R BT.1700 de señales de video compuesto para sistemas de televisión analógica convencional" (zip / pdf) . Unión Internacional de Telecomunicaciones . 2004-11-30. S170m-2004.pdf: Señal de video analógico compuesto NTSC para aplicaciones de estudio Página 6 . Consultado el 16 de abril de 2019 .
4. "Estándares de transmisión de TV" (PDF) . Oficina de Imprenta del Gobierno de EE. UU. 2013. p. 210 . Consultado el 11 de julio de 2014 .

Lectura adicional

• Buchsbaum, Walter H. Color TV Servicing, tercera edición . Englewood Cliffs, Nueva Jersey: Prentice Hall, 1975. ISBN 0-13-152397-X