La
gestione del colore nell'ambito video e informatico resta un punto oscuro
per molti appassionati o addirittura professionisti. Guardiamo un
po' dentro questo mistero.
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nota: per comprendere
la struttura del colore (ad esempio, a cosa corrisponda la sigla
RGB) suggerisco di leggere prima l'articolo sulla natura
del colore contenuto
in questo sito.
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Fig.3 - Se
ci si avvicina molto al teleschermo acceso (una
decina di cm) si irescono a vedere delle aree circa rettangolari rossse,
verdi e blu. A
una certa distanza
queste non si vedono distintamente, ma si "fondono" allo sguardo. A seconda
della "forza" di ciascun colore,
formano a distanza l'impressione di colori diversi, che sono i colori composti.
Se provate a guardare questa figura ad una certa distanza, vedrete colori
differenti.
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In una telecamera
professionale, vi sono tre filtri che lasciano passare uno solo il rosso,
l'altro solo il verde, il terzo solo il blu. Dietro ciascun filtro vi è
un sensore, e quindi si trovano ad un certo punto tre segnali: rosso,
verde e blu, o RGB. Per rendere compatibile questo segnale con i TV in
bianco e nero, un circuito provvede a operare su questi segnali delle operazioni
di sottrazione, in modo da ottenere un segnale di luminanza e uno di colore
(R-Y e b-Y). Nelle videocamere più economiche, in cui si usa un
solo sensore, si distribuiscono le singole aree elementari per la
gestione ciascun colore primario.
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Fig.1 E' possibile
ricostruire il
terzo
colore (G)
togliendo gli altri due
dall'immagine in bianco
e nero
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RGB
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CYMB
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R
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 R
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B
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 R
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 G
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 R
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RISULTATO:
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B
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Fig.2.
Le immagini stampate su carta usano ciano, magenta e giallo (come a destra)
più il nero (3+1=quadricromia). Invece, i colori sul teleschermo
(TV, video o su computer) sono formati solo da tre colori primari: rosso,
verde e blù...
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Fig. 4 -
L'ingresso RGB avviene di solito con la famigerata SCART. L'ingresso video
ha oggi diverse conformazioni ( qui RCA) . L' ingresso YC (sia 8mm che
S-VHS) usa una presa tonda chiamata S-video, a 6 contatti.
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ll colore dell'immagine sullo schermo è frutto della somma di
tre colori chiamati "primari": il rosso, il verde e il blu. In pratica,
la visualizzazione sullo schermo televisivo è basata proprio sull’utilizzo
di tre segnali distinti, ciascuno dei quali trasporta le informazioni
relative al rosso, al verde e al blu. Il sistema basato sull’uso di questi
tre segnali viene chiamato RGB, sigla composta usando le iniziali inglesi
dei tre colori (reed, green e blue). Ma sono pochi i videoregistratori
che funzionano con il sistema di colore più ovvio, quello che
registra e maneggia questi tre segnali. La maggior parte del segnale video
trattato nelle varie circuitazioni, nei mixer e accessori vari è
un segnale composito o a componenti, ma sempre sostanzialmente diverso.
La cosa rivestiva un problema relativamente interessante fino a poco tempo
fa, quando il video era un mondo a sè. Ora che le immagini televisive
stanno entrando sempre più in contatto con quelle multimediali (ad
esempio, trasformando la videoregistrazione in un segnale registrabile
ed elaborabile con un computer) ecco che la differenza tra i vari modi
di gestire il segnale e in genere le immagini, viene alla ribalta. Gli
standard video usano sosotanzialmente tre modi di gestione del colore.
Quello RGB (usato all'inizio e alla fine del processo, in quanto è
quello usato nella videocamera e sullo schermo televisivo) e nei (rari)
registratori a registrazione diretta. Per passare dalla videocamera alla
videoregistratore e tra i vari apparecchi si usa un altro segnale, chiamato
più o meno propriamente "a componenti", e tale lo chiameremo per
semplicità in questa sede. Per rendere compatibile il segnale con
i vecchi TV in biancoe nero, come detto sopra, si compiono delle
operazioni di sittrazione sul segnale, illustrate nella figura 1. Si ottiene
un segnale di luminanza (Y) che viene letto dai TV in B/N, e uno di crominanza(C),
ignorato da questi e decodificato invece dai TV a colori. Questo segnale
YC è usato ad esempio nel passaggio tra i videoregistratori S-VHS
e Hi-8 ai TV predisposti con ingresso S-Video. Infine, vi è un terzo
segnale, chiamato "composito" in cui i componenti Y e C sono inframmezzati,
mescolati in un unico segnale. Per comprendere le operazioni di sottrazione
per manipolare i colori, occorre partire dall'immagine in bianco
e nero, che regnava sovrana nel video nei primi anni di vita della TV.
L’immagine in bianco e nero è basata sostanzialmente sulla luminanza;
ovvero, sulla differenza di ciscun punto tra il bianco e il nero. A questo
punto, quando si trattò di inserire il colore, si scelse di mantenere
la compatibilità del nuovo segnale a colori con i vecchi TV in bianco
e nero, che potevano così continuare a ricevere anche quello nuovo
come se fosse stato il segnale vecchio. Come? Le videocamere comunemente
usate oggi sono a colori, e per cominciare non è così evidente
comprendere da che parte salta fuori questo segnale di luminanza Y, relativo
all’immagine in bianco e nero. Si deve infatti partire dal modo con cui
viene “costruito” questo segnale di luminanza. Diverse videocamere funzionano
sulla base dell’RGB, e anzi molte videocamere professionali hanno tre sensori
distinti, dai quali esce rispettivamente un segnale per il verde, uno per
il rosso e uno per il blu. Come si forma dunque il segnale relativo all’immagine
in bianco e nero? Semplice: sommando i tre colori. La somma della luminosità
"letta " come rosso, "letta" come verde e come blu, formano evidentemente
l'immagine completa, privata della differenza tra i colori perchè
sommandoli non si possono più distinguere tra loro ; ma la loro
somma dà l'immagine completa. Non si sommano semplicemente, ma secondo
certe proporzioni: infatti, la luminosità (Y) attribuibile all'immagine
gialla (vedi fig.2) non è uguale a quella dell'immagine blu o rossa.
E' un fenomeno di facile osservazione: se colorate una lampadina di giallo
avete una maggior luminosità che se la colorate con lo stesso tipo
di vernice ma blu. Si è visto che ciascun colore primario dev'essere
dunque dosato in un certo modo, perchè si ottenga un bilanciamento
corretto dell'immagina in bianco e nero. Si è visto che ottiene
un segnale di luminanza corretto sommando lo 0.30% del segnale relativo
al rosso, lo 0.59% del segnale contenente il verde, e lo 0.11% del segnale
contenente il blu. Quindi, si può dire che il segnale Y (=luminanza)
è composto da (0.30 R + 0.59 G + 0.11 B) E cominciamo ad avere un
segnale da inviare, il segnale Y. A questo Y (= luminanza, per l’immagine
in bianco e nero) viene ora aggiunto un altro segnale (per il colore).
Il segnale di colore viene inviato come fase tra B-Y (ovvero, il
segnale originario del blu a cui viene sottratta il segnale Y appena visto),
e R-Y, ovvero la con il segnale rosso a cui è stata sottratta
la luminanza. Quindi, nel segnale televisivo è presente ora sia
la componente luminanza (Y) che un segnale contenente la differenza tra
la luminanza e i colori rosso e blu. In sede di ricezione (es. dentro il
televisore) si possono riottenere i segnali del rosso e del blu, semplicemente
reintegrando il segnale della luminanza (disponibile sotto forma di Y )
che era stato sottratto. Quindi, si somma Y dove era stato sottratto. Resta
da chiarire come si riottiene il verde, che apparentemente non è
stato trasmesso.
Ma consideriamo bene quello che si ha a disposizione: si ha la luminanza,
si ha il blu e il rosso. Se la luminanza è formata in misura
fissa dai tre colori, appare chiaro che sottraendo due colori su tre rimane
l’informazione relativa al terzo. Quindi, in conclusione:
1-la somma ponderata dei tre colori primari dà l'immagine Y (completa,
in bianco e nero).
2-Il segnale che sottrae il rosso ad Y permette
di ricostruire il rosso, il segnale che sottrae il blu permette di ricostruire
il blu, l'immagine rossa e blu
( così ricostruite) sottratte all'immagine
completa Y forniscono la possibilità di ricostruire il verde:
Il concetto non è poi cos' difficile: se su tre colori se ne
tolgono due, resta sul fondo del secchio il terzo.
In realtà vi sono diversi modi di “concepire” il segnale chiamato
“videocomposito”, ma questo verrà visto in altro articolo. |
