Просмотр кода страницы Rec. 709

{| class="infobox hproduct"
|+ class="infobox-title fn" id="4" |
| colspan="2" class="infobox-image" |[[File:CIExy1931_Rec_709.svg|безрамки]]<div class="infobox-caption"> Диаграмма цветности CIE 1931, показывающая Rec.&nbsp;709 в треугольнике и расположение [[Основные цвета|основных цветов]]. В Rec.&nbsp;709 для белой точки используется [[Осветитель D65|стандартный осветитель D<sub>65</sub>]].</div>
|- style="display:none"
! class="infobox-label" scope="row" | Базовые стандарты
| class="infobox-data" | Рек.709, BT.709, МСЭ-709
|}
'''Рекомендация [[ITU-R]] BT.709''', более известная как '''Rec.&nbsp;709''' или '''BT.&nbsp;709''' — это стандарт, разработанный для кодирования изображения и характеристик сигнала [[Телевидение высокой чёткости|телевидения высокой четкости]] .

Последняя версия рекомендации — BT.709-6, выпущенная в 2015 году. BT.709-6 определяет характеристики изображения как [[Соотношение сторон экрана|соотношение сторон]] ([[Широкоэкранный кинематограф|широкоэкранное]]) 16:9, 1080 активных строк на изображение, 1920 выборок на строку и соотношение сторон квадратных пикселей.

== Технические детали ==
Стандарт находится в свободном доступе на [https://www.itu.int/rec/R-REC-BT.709-6-201506-I/en веб-сайте МСЭ], и этот документ следует использовать в качестве авторитетного справочного материала. Основное изложено ниже.

=== Определение изображения ===
Рекомендация МСЭ-R BT.709-6 определяет общий формат изображения, в котором характеристики изображения не зависят от частоты кадров. Размер изображения составляет 1920x1080 пикселей, общее количество пикселей — 2 073 600.<ref>{{Cite web|url=https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bt/R-REC-BT.709-6-201506-I!!PDF-E.pdf|title=Rec.709-6|website=ITU-R|access-date=2020-12-10|archive-date=2022-11-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20221126214011/https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/bt/R-REC-BT.709-6-201506-I!!PDF-E.pdf|url-status=live}}</ref>

=== Частота кадров ===
BT.709 предлагает различные частоты кадров и схемы сканирования, что, наряду с разделением размера изображения и частоты кадров, обеспечило BT.709 гибкость, позволяющую стать мировым стандартом для HDTV. Это позволяет производителям создавать единые модели дисплеев для всех рынков по всему миру.

BT.709-6 определяет следующие частоты кадров, где '''P''' указывает на [[Прогрессивная развёртка|кадр с прогрессивной разверткой]], '''PsF''' указывает на кадры с прогрессивной сегментацией, а '''I''' указывает на [[Чересстрочная развёртка|чересстрочную развертку]]:

; 24/P, 24/PsF, 23,976/P, 23,976/PsF
: соответствует частоте кадров, используемой для фильмов, показываемых в кинотеатрах. Дробные скорости включены для совместимости с «понижающими» скоростями, используемыми в [[NTSC]].
; 50/P, 25/P, 25/PsF, 50/I (25 кадров в секунду)
: регионы, которые раньше использовали 50-герцевые системы, такие как [[PAL]] или [[SECAM]]. Дробных скоростей нет, поскольку в PAL и SECAM не было проблемы с понижением уровня NTSC.
; 60/P, 59,94/P, 30/P, 30/PsF, 29,97/P, 29,97/PsF, 60/I (30 кадров в секунду), 59,94/I (29,97 кадров в секунду)
: регионы, которые раньше использовали 60-герцевые системы, такие как NTSC. Здесь снова дробные скорости предназначены для совместимости с устаревшими скоростями понижения NTSC.

=== Захват, кодирование и распространение изображений ===
Согласно BT.709, камеры могут снимать как в прогрессивной, так и в чересстрочной форме. Видео, снятое в прогрессивном формате, можно записывать, транслировать или передавать в потоковом режиме как прогрессивное или как сегментированный кадр с прогрессивной разверткой (PsF). Видео, снятое в чересстрочном режиме, должно распространяться в чересстрочном режиме, если при постобработке не применяется процесс деинтерлейсинга.

В случаях, когда захваченное изображение с прогрессивной разверткой распространяется в режиме сегментированных кадров, частота сегмента/поля должна быть в два раза больше частоты кадров. Таким образом, 30/PsF имеет ту же частоту поля, что и 60/I.

=== Система колориметрии ===
[[Файл:Bt.709_RGB_color_cube.png|мини|Цветовой куб BT.709 RGB <small>(изображение, закодированное с помощью профиля ICC).</small>]]
{| class="wikitable"
|+Параметры цветового пространства RGB <ref name="автоссылка1">ITU-R Rec.</ref>
! rowspan="2" | [[Цветовое пространство]]
! colspan="2" | [[Точка белого]]
! colspan="6" | [[Основные цвета]]
|-
!x<sub>W</sub>
! y<sub>W</sub>
!x<sub>R</sub>
!y<sub>R</sub>
!x<sub>G</sub>
!y<sub>G</sub>
!x<sub>B</sub>
!y<sub>B</sub>
|-
| align="center" | ITU-R BT.709
| 0,3127
| 0,3290
| 0,64
| 0,33
| 0,30
| 0,60
| 0,15
| 0,06
|}
Красный, синий и y<sub>G</sub> такие же, как основные цвета [[PAL]], в то время как x<sub>G</sub> находится посередине между x<sub>G</sub> EBU Tech 3213 и x<sub>G</sub> [[NTSC|SMPTE C]] (PAL и NTSC — это два типа BT.601-6). 6). По охвату цветового пространства CIE 1931 цветовое пространство Rec. 709 (и производное от него цветовое пространство sRGB) практически идентично Rec. 601 и охватывает 35,9%.<ref name="TVTechnologyDecember2012SuperHiVision">{{Cite news|title="Super Hi-Vision" as Next-Generation Television and Its Video Parameters|url=http://www.informationdisplay.org/article.cfm?year=2012&issue=12&file=art6|publisher=Information Display|accessdate=2013-01-01|archiveurl=https://archive.today/20130112220145/http://www.informationdisplay.org/article.cfm?year=2012&issue=12&file=art6|archivedate=2013-01-12|url-status=dead}}</ref> Оно также охватывает 33,24% CIE 1976 u'v' <ref>{{Cite book|автор=Xu Yan|author2=Li Yan|author3=Li Guiling|часть=A kind of nonlinear quantization method to extend the color gamut of DTV system|ссылка часть=https://ieeexplore.ieee.org/document/5156953|заглавие=2009 IEEE 13th International Symposium on Consumer Electronics|date=May 2009|volume=|pages=141–143|isbn=978-1-4244-2975-2|doi=10.1109/ISCE.2009.5156953}}</ref><ref name=":0">{{Cite web|url=https://www.tftcentral.co.uk/articles/pointers_gamut.htm#_Toc379132057|title=The Pointer's Gamut - The coverage of real surface colors by RGB color spaces and wide gamut - TFT Central|website=www.tftcentral.co.uk|date=2014-02-19|access-date=2021-02-05|archive-date=2021-05-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20210506224400/https://www.tftcentral.co.uk/articles/pointers_gamut.htm#_Toc379132057|url-status=live}}</ref> и 33,5% CIE 1931 xy.<ref name=":0" /> Точка белого равна [[Осветитель D65|D<sub>65</sub>]].

=== Передаточные функции ===
Rec.&nbsp;709 определяет [[Нелинейная динамика|нелинейную]] [[Передаточные функции в обработке изображений|оптоэлектрическую передаточную функцию]], которая известна как «[[Гамма-коррекция|гамма]] камеры» и описывает, как [[Телевидение высокой чёткости|HDTV]]-камера кодирует [[Линейная функция|линейный]] свет сцены в значение нелинейного электрического сигнала. Rec. 709 не определяет EOTF дисплея ([[Передаточные функции в обработке изображений|электронно-оптическую передаточную функция]]), которая описывает, как дисплеи [[Телевидение высокой чёткости|HDTV]] должны преобразовывать нелинейный электрический сигнал в линейный отображаемый свет, что было сделано в ITU-R BT.1886.

'''OETF-функция по Rec. 709'''  выглядит следующим образом:<ref name="автоссылка1" />

<math>V=\begin{cases}
4.500L & L < 0.018\\
1.099 L^{0.45} - 0.099 & L \ge 0.018
\end{cases}
</math>

где

* <math>V</math> — значение нелинейного электрического сигнала в диапазоне <math>\left[0, 1 \right]</math> .
* <math>L</math> - линейная яркость сцены в диапазоне <math>\left[0, 1 \right]</math> .
* 1,099 называется α и является приближением α = 1 + 5,5 * β = 1,099296826809442. . .
* 0,018 называется β и является приблизительным значением 0,018053968510807. . .
* 0,099 это α - 1 <ref>{{Cite web|url=https://www.itu.int/rec/T-REC-H.273/en|title=H.273: Coding-independent code points for video signal type identification|author=|first=|website=www.itu.int|date=|archive-url=https://web.archive.org/web/20180204201225/http://www.itu.int/rec/T-REC-H.273/en|archive-date=2018-02-04|access-date=2021-01-16|url-status=live}}</ref>
* Эти значения берутся из этих одновременных уравнений <ref>{{Cite web|url=https://www.itu.int/rec/R-REC-BT.2020-2-201510-I/en|title=BT.2020: Parameter values for ultra-high definition television systems for production and international programme exchange|author=|first=|website=www.itu.int|date=|archive-url=https://web.archive.org/web/20210121025045/https://www.itu.int/rec/R-REC-BT.2020-2-201510-I/en|archive-date=2021-01-21|access-date=2021-01-16|url-status=live}}</ref>, которые необходимы для плавного соединения двух сегментов кривой: <math>\begin{cases}
4.5\beta = \alpha\beta^{0.45} -\alpha +1 \\
4.5 = 0.45 \alpha\beta^{-0.55}
\end{cases}
</math>

OETF-функция по Rec. 709 является [[Кусочно-заданная функция|кусочно-заданной функцией]]: [[Линейная функция|линейной]] в нижней части, а затем представляет собой [[Степенная функция|степенную функцию]] с показателем степени 0,45 для остальной части диапазона. В целом, эта OETF приближается к чистой степенной функции с показателем степени 0,50–0,53. Однако использование только степенной функции без линейной части в качестве OETF невозможно, поскольку сжатие в нелинейные значения удалит тени, близкие по значению к черному цвету. Таким образом, был введен линейный сегмент, а для сегмента степенной функции был использован показатель степени 0,45.

'''Обратная OETF по Rec.&nbsp;709''' описывает преобразование значения нелинейного электрического сигнала в линейную яркость сцены. Это происходит следующим образом:

<math>L=\begin{cases}
\dfrac{V}{4.5} & V < 0.081\\
\left ( \dfrac{ V+0.099 }{ 1.099} \right ) ^{\frac{1}{0.45} } & V \ge 0.081
\end{cases}
</math>

Rec.&nbsp;709 и [[sRGB]] имеют одинаковую систему колометрии основных цветов и точки белого; однако sRGB явно привязан к дисплею и имеет эквивалентный показатель степени 2,2 (фактическая функция также является кусочно-заданной, чтобы избежать проблем с близким к черному цветом).<ref>{{Cite book|автор=Poynton|first=Charles|заглавие=Digital Video and HD Algorithms and Interfaces|место=Burlington, Mass.|издательство=Elsevire/Morgan Kaufmann|год=2012|pages=321|isbn=978-0-12-391926-7}}</ref>

=== Цифровое представление ===
Rec.&nbsp;709 определяет кодировку ''R'G'B'<nowiki/>'' и кодировку ''Y'C''<sub>B</sub>''C''<sub>R</sub>, каждая из которых имеет либо 8 бит, либо 10 бит на выборку в каждом цветовом канале. При 8-битном кодировании каналы ''R'<nowiki/>'', ''B'<nowiki/>'', ''G'<nowiki/>'' и ''Y'<nowiki/>'' имеют номинальный диапазон [16..235], а каналы ''C''<sub>B</sub> и ''C<sub>R</sub>'' имеют номинальный диапазон [16..240] с нейтральным значением 128. Таким образом, в ограниченном диапазоне эталонный черный цвет ''R'G'B''' равен (16, 16, 16), а эталонный белый цвет - (235, 235, 235), а в ''Y’C''<sub>B</sub>''C''<sub>R</sub> эталонный черный цвет равен (16, 128, 128) и эталонный белый цвет (235, 128, 128). Допускаются значения, выходящие за пределы номинального диапазона, но обычно они ограничиваются для трансляции или отображения. Значения 0 и 255 зарезервированы как эталоны синхронизации и не могут содержать данные о цвете. В 10-битной кодировке номинальные значения в четыре раза больше, чем в 8-битной кодировке. Для облегчения преобразования используется простое дополнение для эталонных значений, например, 240 просто дополняется двумя конечными нулями и дает 960 для максимальной 10-битной цветности.<ref>{{Cite web|url=http://www.spectracal.com/forum/viewtopic.php?f=51&t=1962#p12485|title=SpectraCal • View topic - YCbCr v RGB, Which color space is bible?|date=2015-09-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20150912033144/http://www.spectracal.com/forum/viewtopic.php?f=51&t=1962#p12485|archive-date=2015-09-12|access-date=2021-04-28}}</ref> Рек.&nbsp;Номинальные диапазоны Rec.&nbsp;709 такие же, как те, которые определены в [[Рек. 601|Rec.'''&nbsp;'''601]].<ref name="автоссылка1" />

== Преобразование стандартов ==
Преобразование между различными стандартами частоты кадров видео и кодирования цвета всегда было проблемой для производителей контента, распространяющих контент в регионах с разными стандартами и требованиями. Хотя BT.709 облегчил проблему совместимости с точки зрения потребителей и производителей телевизоров, средства вещания по-прежнему используют определенную частоту кадров в зависимости от региона, например 29,97 в Северной Америке или 25 в Европе, что означает, что для вещательного контента по-прежнему требуется как минимум преобразование частоты кадров.

== Связь с sRGB ==
[[sRGB]] был создан после ранней разработки Rec.709. Создатели sRGB решили использовать те же основные цвета и точку белого, что и Rec.&nbsp;709, но изменили кривую тонального отклика (иногда называемую [[Гамма-коррекция|гаммой]]), чтобы лучше соответствовать предполагаемому использованию в офисах и в более ярких условиях, чем просмотр телевизора в темной гостиной.

== См. также ==

* [[Rec. 601]] — аналогичный стандарт для [[Телевидение стандартной чёткости|телевидения стандартной четкости]] (SDTV).
* [[Rec. 2020]] — стандарт для [[Телевидение сверхвысокой чёткости|телевидения сверхвысокой четкости]] (UHDTV) с [[Цветовая палитра|широкой цветовой гаммой]] (WCG).
* [[Rec. 2100]] — стандарт для [[HDR-видео|телевидения с расширенным динамическим диапазоном]] (HDR-TV) с разрешением [[Full HD|FHD]] и [[Телевидение сверхвысокой чёткости|UHD]].
* [[sRGB]] — стандартное цветовое пространство для веб-/компьютерной графики, основанное на основных цветах и точке белого Rec. 709

== Примечания ==
{{Примечания}}

{{Цветовое пространство}}

[[Категория:1990 год в телевидении]]
[[Категория:Цветовые пространства]]
[[Категория:Цифровое телевидение]]
[[Категория:Технологии кино и видео]]
[[Категория:Телевидение высокой чёткости]]