Chrominance

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La chrominance désigne la partie de l'image vidéo correspondant à l'information de couleur.

Il a été indiqué, pour la luminance, que l'information de couleur est fournie à partir de 3 couleurs primaires : R, G et B, pour respectivement, le rouge, le vert et le bleu (synthèse additive).

Un signal vidéo étant composé, d'une part de l'information de luminance, il est nécessaire de disposer de deux informations de chrominance pour que les trois informations de couleur (correspondant aux primaires) puissent être reconstituées. On est en effet en présence d'un système de trois équations à trois inconnues dont les variables sont les suivantes.

(R,G,B) ↔ (Y,U,V)

Y représente la luminance et vaut :
Y = 0,59 G + 0,30 R + 0,11 B

U représente la différence de rouge, c'est-à-dire l'écart entre le niveau de rouge et la luminance :
U = R - Y

V représente la différence de bleu, c'est-à-dire l'écart entre le niveau de bleu et la luminance :
V = B - Y
C'est pour cela qu'il est préférable de noter la couleur primaire vert avec la lettre G, pour éviter toute confusion.

De cette façon, le passage d'un système de couleur RGB à un système YUV peut être réprésenté au moyen d'une matrice, d'où le nom de « matriçage » donné à cette opération.

$\begin{pmatrix} Y \\ U \\ V \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} +0,299 & +0,587 & +0,114 \\ -0,147 & -0,289 & +0,436 \\ -0,615 & -0,515 & -0,100 \end{pmatrix} \times \begin{pmatrix} R \\ G \\ B \end{pmatrix}$

Ce système est bidirectionnel, ce qui permet, par l'opération inverse, de retrouver les signaux RGB pour les afficher à l'écran :

$\begin{pmatrix} R \\ G \\ B \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} +1,000 & +0,000 & +1,140 \\ +1,000 & -0,396 & +0,581 \\ +1,000 & +2,029 & +0,000 \end{pmatrix} \times \begin{pmatrix} Y \\ U \\ V \end{pmatrix}$

Les systèmes vidéo PAL et SECAM, mais aussi le format d'image JPEG et les formats numériques MPEG et DV sont basés sur un codage de l'image en YUV. La résolution des signaux de chrominance U et V est par ailleurs divisée par deux suivant les axes X et Y, ce qui permet de diviser par 4 le volume de données. Cette étape de compression « hard » permet d'économiser de la bande passante de façon simple, elle est basée sur le fait que l'œil détecte moins de finesse de détails dans les informations de couleur.