Luminanz
Die Luminanz ist eine fotometrische Größe aus der Videotechnik, die als Maß für die Helligkeit von Bildpunkten verwendet wird. Physikalisch entspricht sie exakt der Leuchtdichte mit der Einheit cd/m². Der Begriff „Luminanz“ konnotiert jedoch den speziellen Kontext der Videotechnik und dass in der Regel in Einheiten der maximalen Leuchtdichte gerechnet wird. Außerdem handelt es sich bei der Luminanz um ein übertragenes Signal, das die Richtungsabhängigkeit der Leuchtdichte ignoriert sowie nur dann proportional zur Leuchtdichte ist, wenn der Bildschirm optimal kalibriert ist.
Der englische Begriff luminance steht sowohl für Leuchtdichte als auch für Luminanz, was zu Übersetzungsfehlern führen kann.
Sowohl bei analogen wie auch bei digitalen Bilddaten werden die Begriffe Luminanzsignal und Luma verwendet. Das Wort „Luma“ wurde 1953 vom NTSC eingeführt. Luma entspricht in etwa der Helligkeit (brightness), wird im Videobereich jedoch fälschlicherweise oft als Leuchtdichte bezeichnet.[1]
Das Luminanzsignal E′Y errechnet sich aus den vorentzerrten nichtlinearen Farbwertsignalen E′R, E′G und E′B wie folgt:[2]
- E′Y = 0,299 E′R + 0,587 E′G + 0,114 E′B. (Rec 601)
Luma (die Y-Komponente in YUV und in YCbCr) ist eine gewichtete Summe von nichtlinearen RGB-Komponenten (also R′G′B′-Signalen), nachdem eine Gamma-Korrektur angewandt wurde. Gewichtung in digitalen PAL- und NTSC-Systemen (YCbCr nach CCIR 601), in HDTV-Systemen (z. B. ITU-R BT.709) und bei anderen JPEG- bzw. MPEG-basierten digitalen Bild- und Videosystemen (z. B. DVD-Video):
- Y′ = 0,2126 R′ + 0,7152 G′ + 0,0722 B′. (Rec. 709)
Flimmern von Bildsequenzen kann durch falsche Luminanz- bzw. Lumaeinstellung oder ‑umrechnung entstehen.
Bei einer digitalen 8-Bit-Kodierung gibt es 28 = 256 verschiedene Graustufen, d. h. Schwarz, Weiß und dazwischen 254 Grautöne.