YCbCr Farbmodell gegenüber dem RGB Farbmodell

Vorteile und Unterschiede zwischen YCbCr-Farbraum und RGB-Farbraum in der Bild-Übertragung

Das Farbmodell YCbCr ist ein Helligkeit-Farbigkeit-Modell. Dies bedeutet, dass jede Farbe über ihre Grundhelligkeit Y, sowie die Farbigkeiten Colour blue (Cb) und Colour red (Cr) definiert werden. Die Farbe Grün und deren komplementäre Farbe Violett werden in die Grundhelligkeit integriert. Das Modell macht sich dabei die hohe Empfindlichkeit des menschlichen Auges für grünes Licht zunutze. Im Gegensatz dazu baut das RGB-Modell auf den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau auf und mischt diese additiv zur gewünschten Farbe zusammen. Jeder der drei Farbkanäle erhält dabei einen Wert zwischen 0 und 100%. Stehen alle Kanäle auf 0 wird schwarz dargestellt, stehen sie auf 100% weiß.

Das YCbCr-Modell hat den Vorteil, dass es die Helligkeit selbst mit codiert. Da sich in der Natur die meisten Farben nur durch verschiedene Helligkeiten unterscheiden und nicht durch ihre Farbigkeit, hat sich das menschliche Auge im Laufe der Evolution daran angepasst und kann kleine Helligkeitsunterschiede viel besser erkennen als kleine Farbunterschiede. Im Gegensatz zum RGB-Modell lässt sich dadurch Speicherplatz sparen, da die Auflösung der farbigen Kanäle Cb und Cr deutlich reduziert werden kann ohne sichtbare Qualitätsverluste hinnehmen zu müssen. Aus diesem Grund kommt das YCbCr-Modell zum Beispiel im Bildstandard JPEG zum Einsatz. Weiterhin hat es sich als fester Bestandteil der meisten Videoformate wie MPEG etabliert und wird bei der Bildübertragung mittels DVI und HDMI Schnittstelle genutz.

YCbCr und RGB sind ineinander konvertierbar. RGB-Daten müssen dazu zunächst mit einer Gammakorrektur versehen werden um eine natürliche Farbwiedergabe zu gewährleisten, anschließend können sie in analoge YPbPr-Daten mit unbeschränkter Auflösung gewandelt werden. Letztendlich werden anhand der gewünschten Auflösung digitale YCbCr-Werte errechnet.

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