表色系(色空間)
RGB
赤($R$),緑($G$),青($B$)を直交座標の軸にした表色系.
YUV
輝度($Y$),色差($U$,$V$)による表色系.直交座標.RGB表色系からの変換は次式で表される.
\begin{align} \begin{bmatrix} Y\cr U\cr V \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} k_R & 1-k_R-k_B & k_B \cr \frac{-0.5k_R}{1-k_B} & \frac{-0.5(1-k_R-k_B)}{1-k_B} & 0.5 \cr 0.5 & \frac{-0.5(1-k_R-k_B)}{1-k_R} & \frac{-0.5k_B}{1-k_R} \end{bmatrix} \begin{bmatrix} R\cr G\cr B \end{bmatrix} \end{align}
なお,YCbCr表色系からRGB表色系への変換式は,上記の逆行列を求めることで得られる.
\begin{align} \begin{bmatrix} R\cr G\cr B \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 2(1-k_R) \cr 1 & \frac{-2k_B(1-k_B)}{1-k_R-k_B} & \frac{-2k_R(1-k_R)}{1-k_R-k_B} \cr 1 & 2(1-k_B) & 0 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} Y\cr U\cr V \end{bmatrix} \end{align}
YCbCr (ITU-R BT.601方式)
輝度($Y$),色差($C_b$,$C_r$)による表色系.直交座標.RGB表色系からの変換式は YUVにおける変換式に$k_R=0.299$,$k_B=0.114$を代入することで得られる.
\begin{align} \begin{bmatrix} Y\cr C_b\cr C_r \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0.299 & 0.587 & 0.114 \cr -0.169 & -0.331 & 0.5 \cr 0.5 & -0.419 & -0.081 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} R\cr G\cr B \end{bmatrix} \end{align}
\begin{align} \begin{bmatrix} R\cr G\cr B \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 1.402 \cr 1 & -0.344 & -0.714 \cr 1 & 1.772 & 0 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} Y\cr C_b\cr C_r \end{bmatrix} \end{align}
YPbPr (ITU-R BT.709方式)
輝度($Y$),色差($P_b$,$P_r$)による表色系.直交座標.RGB表色系からの変換式は YUVにおける変換式に$k_R=0.2126$,$k_B=0.0722$を代入することで得られる.
\begin{align} \begin{bmatrix} Y\cr P_b\cr P_r \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0.2126 & 0.7152 & 0.0722 \cr -0.1146 & -0.3854 & 0.5 \cr 0.5 & -0.4542 & -0.0458 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} R\cr G\cr B \end{bmatrix} \end{align}
\begin{align} \begin{bmatrix} R\cr G\cr B \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 1.5748 \cr 1 & -0.1873 & -0.4681 \cr 1 & 1.8556 & 0 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} Y\cr P_b\cr P_r \end{bmatrix} \end{align}
YCbCr (ITU-R BT.2020方式)
輝度($Y$),色差($C_b$,$C_r$)による表色系.直交座標.RGB表色系からの変換式は YUVにおける変換式に$k_R=0.2627$,$k_B=0.0593$を代入することで得られる.
ロスレスY’Cb’Cr’
JPEG 2000 Part 1のロスレス符号化時に用いられる表色系.整数精度でも可逆変換である. \begin{align} Y’ &=\left\lfloor\frac{R+2G+B}{4}\right\rfloor \cr C_b’ &= B - G \cr C_r’ &= R - G \end{align}
\begin{align} G &= Y’ - \left\lfloor\frac{C_b’+C_r’}{4}\right\rfloor \cr B &= C_b’ + G \cr R &= C_r’ + G \end{align}
HSV
色相(Hue, $H$),彩度(Saturation, $S$),明度(Value, Brightness, $V$)による表色系.円柱または円錐座標. 物体色による画像認識に用いられる.
CIE Lab
表色系における2点間の距離が,知覚される色の近さと比例するように設計された均等色空間.