數字/模擬制作系統分量信號轉換誤差的監測

2003-01-28 本刊編輯部江寧依馬獅網

模擬信號時代就發現，分量信號的傳輸方式有幾種，在進行相互轉換時，一定要注意信號的有效（Valid）與合法（Legal）性。

譬如，在R、G、B方式時我們可規定信道電壓范圍為0～525mv；而在R—Y、B—Y方式時，Y信道為0～700mv，R—Y和B—Y為±350mv。只要信號不超過這些電壓范圍，即為合法。

圖1

又如，在R—Y信道中有一個正值信號疊加在黃條位置上，雖無效，但它在R—Y信號中卻是合法的（參見圖1）。由圖可見，虛線部分因幅值在色差系極限值以內，所以是合法的。但當轉換到R、G、B系后，因R信號超出了合法值，所以視為不合法，也是無效的。

為此，我們將這兩個概念歸納如下：

合法：只要信號幅度不超過該信道規定的電壓值，即為合法。

有效：只要信號能夠正確重現色域圖內的各個色點，有效信號在所有分量方式中都是合法的。但不是所有合法的信號在各種分量方式中都有效。

如今，隨著計算機視頻技術應用的日益廣泛，出現非法視頻信號的可能性也在逐漸增加，如，通過圖形工作站制作視頻信號、在攝像機上進行技術調整或后期制作的視頻調整等，都有可能出現R'G'B'色域的越限。跟蹤“色域越限”，及時調整違規出現的非法信號，已成為當今制作環境下的一項重要工作。數字、模擬、標清、高清等多種格式的并存也使后續處理變得復雜化。

圖2

關于色域的概念，可用圖2所示的顯像三基色色域圖來描述。圖中，點劃線區域內表示的是CIE規定的物理三基色三角形。它包圍了較大的面積，其中包括了波長從550～700nm高飽和度的紅、橙、黃、綠等常見的各種鮮艷顏色。顯像管三基色的選取，要受到熒光粉生產能力的限制，重現的色域都較CIE規定的物理三基色范圍為小。犧牲一些高飽和度,換取較高的重現亮度是合算的。因為，在環境亮度較高的情況下，只提高飽和度而無足夠的亮度是無意義的。從圖中也不難看出，熒光粉已遠比印刷、電影膠片所能重現的色彩豐富得多。

圖3

所謂“色域越限”，是指部分R'G'B'信號或色差分量信號已處于色域之外,所顯示的顏色已失去鮮艷或產生了色失真。
此外，其它形式的失真(如圖3中所示，亮度信號幅度變小)也可能產生各種無效信號。
為了將上述情況及時地反映出來,包括瞬態的超出色域都能作出差錯報告，泰克公司推出了鉆石(Diamond)和箭頭(Arrowhead)顯示方法。

鉆石顯示

鉆石顯示原理是基于3個色差分量的組合，類似于矢量示波器形成6個色點的坐標方式。不過是將鉆石的上部菱形用于顯示G'B'組合信號，下部菱形用于顯示G'R'組合信號。圖4示出的是B'＋G'作用于菱形的垂直軸；B'－G'作用于水平軸而構成的坐標圖。圖5示出的是R'G'B'加、減信號的形成過程。