YCbCr 문서 원본 보기

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[[파일:YCbCr.GIF|섬네일|240px|YCbCr 색공간의 시각화]]
'''YCbCr'''은 영상 시스템에서 사용되는 [[색공간]]의 일종이다. Y는 [[휘도]] 성분이며 Cb 와 Cr 은 [[색차]] 성분이다. YCbCr 은 가끔 '''YCC'''라고 줄여 부르기도 한다. YCbCr 은 [[절대 색공간]] 이 아니며 [[RGB]] 정보를 인코딩하는 방식의 하나로, 실제로 보이는 이미지의 색은 신호를 디스플레이 하기 위해 사용된 원본 RGB 정보에 의존한다. 따라서 YCbCr 로 표현된 값은 표준 RGB 색상이 사용된 경우거나, 색상을 변환하기 위해 사용할 ICC 프로파일을 첨부한 경우에만 예측할 수 있다.

(신호를 디지털 형식으로 변경하기 위해 스케일링과 오프셋 조정 단계를 거치기 이전의) YCbCr 신호는 [[YPbPr]] 이라고 하며, 이것은 [[감마 보정]]된 RGB 원본 영상에서 Kb 와 Kr이라는 두가지 상수를 이용하여 다음과 같은 공식을 통해 얻을 수 있다:

 YPbPr (analog version of YCbCr) from R'G'B'
 ====================================================
<math>\begin{align}
  Y' &= K_R \cdot R' + K_G \cdot G' + K_B \cdot B'\\
 P_B &=\frac12 \cdot \frac{B' - Y'}{1 - K_B}\\
 P_R &=\frac12 \cdot \frac{R' - Y'}{1 - K_R}
\end{align}</math>
 ....................................................
 R', G', B' in [0; 1]
 Y' in [0; 1]
 Pb in [-0.5; 0.5]
 Pr in [-0.5; 0.5]

Kb 와 Kr 은 일반적으로 해당 [[RGB]] 공간의 정의에서 도출된다. 위에서 프라임 (') 기호는 [[감마 보정]]되었음을 의미한다; 즉 R', G', B'는 0 과 1 사이의 값을 가지며 0 은 최솟값(즉, 영상에서는 검은색)을 1 은 최댓값(영상에서는 흰색)을 의미한다. 결과 휘도값(Y)의 범위는 0부터 1 사이이며, 색차값(Cb 와 Cr)은 -0.5에서 +0.5 사이의 값을 가진다. 이에 대한 역변환 과정은 위의 공식에서 바로 도출할 수 있다.

신호를 디지털 형식으로 표현할 때 결과값은 스케일링되고 반올림되며 일반적으로 오프셋이 추가된다. 예를 들어, 스케일링과 오프셋을 적용한 Y' 컴포넌트의 결과값은 8 비트 형식을 사용할 때 검은색이 16, 흰색이 235가 된다.

[[디지털 표준 텔레비전]]에 사용되는 YCbCr 형식은 [[ITU-R]] [[BT.601]] (이전에는 CCIR 601 이라 불리었음) 표준에 정의되어 있으며 [[RGB]] 공간에서 다음과 같은 계수를 사용하여 디지털 [[컴포넌트 비디오]] 형식으로 변환한다:

 Kb = 0.114
 Kr = 0.299

위의 상수값과 공식을 통해 ITU-R BT.601 은 다음과 같이 표기할 수 있다: 먼저 아날로그 YPbPr:

 YPbPr (ITU-R BT.601)
 ========================================================
 Y' =     + 0.299    * R' + 0.587    * G' + 0.114    * B'
 Pb =     - 0.168736 * R' - 0.331264 * G' + 0.5      * B'
 Pr =     + 0.5      * R' - 0.418688 * G' - 0.081312 * B'
 ........................................................
 R', G', B' in [0; 1]
 Y' in [0; 1]
 Pb in [-0.5; 0.5]
 Pr in [-0.5; 0.5]

다음엔 YCbCr 로 디지털화한다:

 YCbCr (601) from R'G'B'
 ========================================================
 Y' = 16  +  65.481  * R' + 128.553  * G' +  24.966  * B'
 Cb = 128 -  37.797  * R' -  74.203  * G' + 112.0    * B'
 Cr = 128 + 112.0    * R' -  93.786  * G' -  18.214  * B'
 ........................................................
 R', G', B' in [0; 1]
 Y'               in {16, 17, ..., 235}
    with footroom in {1, 2, ..., 15}
         headroom in {236, 237, ..., 254}
         sync.    in {0, 255}
 Cb, Cr           in {16, 17, ..., 240}

만약 R', G', B' 가 8 비트의 디지털값으로 주어진다면:

 YCbCr (601) from "digital 8-bit R'G'B'  "
 ========================================================================
 Y' = 16  + 1/256 * (   65.738  * R'd +  129.057  * G'd +  25.064  * B'd)
 Cb = 128 + 1/256 * ( - 37.945  * R'd -   74.494  * G'd + 112.439  * B'd)
 Cr = 128 + 1/256 * (  112.439  * R'd -   94.154  * G'd -  18.285  * B'd)
 ........................................................................
 R'd, G'd, B'd in {0, 1, 2, ..., 255}
 Y'               in {16, 17, ..., 235}
    with footroom in {1, 2, ..., 15}
         headroom in {236, 237, ..., 254}
         sync.    in {0, 255}
 Cb, Cr           in {16, 17, ..., 240}

이 YCbCr 형식은 주로 예전의 [[디지털 표준 텔레비전]] 시스템을 위해 사용된 것이며, 예전 [[음극선관|CRT]]의 형광체 발산 특성에 맞는 RGB 모델을 사용한다.

또 다른 형식의 YCbCr 은 ITU-R [[BT.709]] 표준에서 정의되었으며 주로 [[고선명 텔레비전|디지털 고선명 텔레비전]]에서 사용되고 있다. 새 형식은 몇가지 컴퓨터 디스플레이용 응용 프로그램에서도 사용되고 있다. 이 경우, Kb 와 Kr 의 값은 다르지만 공식은 동일하다. ITU-R BT.709에서 정의한 상수의 값은 다음과 같다:

 Kb = 0.0722
 Kr = 0.2126

이 형식의 YCbCr 은 새로운 CRT 와 [[액정 디스플레이|LCD]], [[PDP]]와 같은 다른 최신 디스플레이 장치의 형광체 발산 특성에 더 잘 맞는 RGB 모델을 기반으로 한다. BT.601 과 BT.709에서 정의한 R', G', B' 신호의 값이 다르다는 것을 참고하라.

== 같이 보기 ==
* [[컬러 매트릭스]]


{{색 공간}}

[[분류:색 공간]]