Comment fonctionne le code couleur YUV
Calcul des valeurs RVB
Pour déterminer les valeurs YUV, il faut d'abord lire le capteur et déterminer les valeurs RVB à partir des données brutes.
Échantillon de Bayer
La matrice de pixels d'un capteur CCDou CMOS enregistre uniquement l'intensité de la lumière incidente. Seul un filtre de couleur placé sur le capteur rend chaque pixel sensible à une couleur spécifique - rouge, vert ou bleu.
Les capteurs de la caméra contiennent deux fois plus de pixels verts pour s'assurer que les images capturées correspondent à ce que l'œil humain voit. Grâce à la disposition connue des couleurs dans le filtre de Bayer et aux informations brutes transmises sur les pixels, les informations complètes sur les couleurs RVB peuvent être interpolées pour chaque pixel du capteur de la caméra.
Conversion RVB
Dans un premier temps, un algorithme calcule les valeurs RVB complètes pour chaque pixel. Cela signifie, par exemple, que même si un pixel n'est sensible qu'à la lumière verte, la caméra reçoit les informations RVB complètes pour ce pixel. Pour ce faire, les informations des pixels rouges et bleus voisins sont interpolées. Bien entendu, il ne s'agit là que d'une approximation du monde réel. Il existe de nombreux algorithmes pour l'interprétation RVB, et la complexité et le temps de calcul de chaque algorithme déterminent la qualité de l'approximation.
L'un des inconvénients de la conversion RVB est que la quantité de données pour chaque pixel est gonflée. Si un pixel unique a normalement une profondeur de 8 bits, il a, après conversion, une profondeur de 8 bits par couleur (rouge, vert et bleu) et donc une profondeur totale de 24 bits.
Encodage YUV
Dans le codage YUV, les valeurs RVB sont converties en une composante d'intensité (Y), qui va du noir au blanc, et deux autres composantes (U et V), qui codent la couleur.
Balayage YUV 4:4:4
La conversion de RVB en YUV est linéaire, s'effectue sans perte d'information et ne dépend pas d'un matériel spécifique tel que la caméra. Les équations standard de conversion de RVB en YUV sont les suivantes :
Y = 0,299 R + 0,587 G + 0,114 B
U = 0,493 * (B - Y)
V = 0,877 * (R - Y)
Dans la pratique, les coefficients des équations peuvent différer légèrement en raison de la dynamique du capteur utilisé dans un appareil photo particulier. Vous trouverez des informations spécifiques sur votre caméra dans la documentation.
Ce type de conversion est également appelé balayage YUV 4:4:4. Avec YUV 4:4:4, chaque pixel reçoit des informations sur la luminosité et la couleur et le "4:4:4" indique la proportion des composantes Y, U et V dans le signal.
Balayage YUV 4:2:2
Pour réduire la quantité moyenne de données transmises par pixel de 24 bits à 16 bits, il est plus courant de n'enregistrer les informations sur les couleurs que pour un pixel sur deux. Ce type de balayage est également connu sous le nom de balayage YUV 4:2:2. L'œil humain étant beaucoup plus sensible à l'intensité qu'à la couleur, cette réduction est presque invisible, bien que la conversion représente une réelle perte d'informations. La sortie numérique YUV 4:2:2 de nos caméras couleur a une profondeur qui alterne entre 24 bits par pixel et 8 bits par pixel (avec une profondeur moyenne de 16 bits par pixel).
Nos caméras couleur disposent d'un algorithme intégré efficace pour cette conversion RVB. Avec toutes nos caméras couleur, vous pouvez choisir entre un mode de sortie qui fournit les données brutes du capteur pour chaque pixel ou un signal YUV 4:2:2 de haute qualité. Certaines caméras fournissent également des données RVB / BGR.
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Découvrez nos caméras et trouvez un aperçu détaillé de leurs formats d'image dans la documentation.
