YIQ

YIQ 是模擬 NTSC 彩色電視系統使用的色彩空間。"I" 代表"同相位" (in-phase)，而 "Q" 代表"正交" (quadrature)，它們指的是用於正交幅度調製的分量。其他電視系統使用不同的色彩空間，例如 PAL 使用 YUV，SECAM 使用 YDbDr。後來的數位電視標準則使用 YCbCr 色彩空間。這些色彩空間大致相關，並基於在稱為"亮度" (luma) 的黑白圖像中添加名為"色度" (chrominance) 的顏色分量的原理。

Y=0.5 時的 YIQ 色彩空間。注意，I 和 Q 色度坐標被放大到 1.0。請參見本文下方公式獲取正確的範圍。

一幅圖像及其 Y、I 和 Q 分量

在 YIQ 色彩空間中，Y 分量表示亮度信息，是黑白電視接收器唯一使用的分量。而 I 和 Q 分量表示色度信息，I 大致表示橙色-藍色對比，Q 則表示紫色-綠色對比。I 和 Q 可以視為與 YUV 色彩空間在同一圖上的第二對軸，旋轉 33°，因此 IQ 和 UV 代表的是同一平面上的不同坐標系統。

YIQ 系統旨在利用人類色覺反應的特點。人眼對橙色-藍色 (I) 範圍的變化比對紫色-綠色 (Q) 範圍的變化更敏感，因此 Q 所需的帶寬比 I 少。廣播 NTSC 將 I 限制在 1.3 MHz，而 Q 限制在 0.4 MHz。I 和 Q 被頻率交錯插入 4 MHz 的 Y 信號中，使整個信號的帶寬保持在 4.2 MHz。相比之下，在 YUV 系統中，由於 U 和 V 分量均包含橙色-藍色範圍的信息，兩者都需要與 I 同等的帶寬以達到類似的顏色保真度。

很少有電視機能真正實現 I 和 Q 解碼，因為實現成本較高。相比只需一個濾波器的低成本 R-Y 和 B-Y 解碼，I 和 Q 解碼各需要一個不同的濾波器來滿足 I 和 Q 的帶寬差異。此外，這些帶寬差異還要求 I 濾波器包含一個時間延遲，以匹配 Q 濾波器的更長延遲。Rockwell 模塊化數字廣播（MDR）是一個 I 和 Q 解碼電視機，於 1997 年可以在 PC 上以逐幀模式運行，或通過快速 IQ 處理器 (FIQP) 實現實時運行。大約 1985 年，一些 RCA "Colortrak" 家用電視不僅採用 I/Q 解碼，還宣傳其與梳狀濾波器結合的優點，稱為"100% 處理"，以傳遞更多原始顏色圖像內容。更早期（1954 或 1955 年型號）的某些彩色電視品牌（如 RCA 和 Arvin）在大約 13 英寸屏幕的型號上採用了 I/Q 解碼技術。原始 Advent 投影電視也使用了 I/Q 解碼。1990 年左右，至少有一家專業工作室監視器製造商（Ikegami）宣傳其 I/Q 解碼技術。

圖像處理

YIQ 表示有時會用於顏色數字圖像處理的轉換。例如，對 RGB 圖像中的通道直接應用直方圖均衡化可能會改變圖像的色彩平衡。相反，直方圖均衡化應用於圖像的 YIQ 或 YUV 表示中的 Y 通道，這僅會標準化圖像的亮度水平。

公式

以下公式允許在 YIQ 和 RGB 色彩空間之間進行轉換，其中 R、G 和 B 是伽馬校正後的值。公式適用於原始 1953 年 NTSC 色彩學以及後來的 SMPTE C FCC 標準。

以下公式假定：

$R,G,B,Y\in \left[0,1\right],\quad I\in \left[-0.5957,0.5957\right],\quad Q\in \left[-0.5226,0.5226\right]$

I 和 Q 的範圍是 RGB 到 YIQ 轉換矩陣中第 2 和第 3 行係數的結果。

NTSC 1953 色彩學

NTSC 1953 色彩學色彩立方體（顏色配置文件編碼，需要兼容的瀏覽器和顯示器以實現準確顯示）。

以下公式近似於1953 年 NTSC 色彩規範與 YIQ 的轉換。

從 RGB 轉換到 YIQ

${\begin{bmatrix}Y\\I\\Q\end{bmatrix}}\approx {\begin{bmatrix}0.299&0.587&0.114\\0.5959&-0.2746&-0.3213\\0.2115&-0.5227&0.3112\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}$

從 YIQ 轉換到 RGB

${\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1&0.956&0.619\\1&-0.272&-0.647\\1&-1.106&1.703\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}Y\\I\\Q\end{bmatrix}}$

注意，第一行與YUV 色彩空間相同：

• ${\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1\\1\\1\end{bmatrix}}\implies {\begin{bmatrix}Y\\I\\Q\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1\\0\\0\end{bmatrix}}$

FCC NTSC 標準（SMPTE C）

SMPTE C 色彩立方體（顏色配置文件編碼，需要兼容的瀏覽器和顯示器以實現準確顯示）。

1987 年，電影電視工程師協會 (SMPTE) 電視技術委員會，工作組通過了SMPTE C 標準。 以前的轉換公式已被棄用，FCC 規則中用於模擬彩色電視廣播的 NTSC 標準採用了不同的矩陣：

公式

Y=0.299R+0.587G+0.114B

I=0.596R-0.274G-0.322B

Q=0.211R-0.523G+0.312B

外部連結

• Demonstrative color conversion applet （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）