本文将为读者提供亮度（chroma sub-sampling）最简单的解释；以及所有这些术语跟视频的关联性。
亮度（Y）
最初问世的是黑白电视。黑白图像只包含黑、白和各种灰。所有这些值以前（现在也一样）只能通过变化的亮度得到。
纯粹的日光是白色（或至少对我们的使用目的而言足够白）。当无光线反射（一个黑体），我们就得到了黑色。通过变化光线的强度，我们得到不同程度的灰色。记住，灰色是人脑的一种感知。
用科学术语来表示的话， 光的明亮程度以亮度（Luminance）来衡量。“亮度”这个词直接由CIE定义，跟人眼视觉相关。在视频领域，它由字母 Y 表示。
亮度信号（Y'）
正如我们在论述伽玛的文章中所见，明亮程度会为了显示而被“歪曲”，这个过程我们称之为伽玛压缩。研究者没把这种亮度叫做“扭曲亮度”，而是决定将其称为 视频编码亮度，即亮度信号（Luma），由字母 Y' 表示。
只要我们谈及与视频有关的亮度值，我们谈的就是亮度信号（Y'）。当 SDI 接口输出一路4:2:2或其他格式的视频信号时，正确的标记符号是 Y'CbCr。注意到Y带着撇号吗？这种亮度已经被“伽玛化”了，或者说已经被应用了一种编码伽玛。
从之前解释 RGB 的文章我们已知，如果 Y 是 RGB 的孩子，那么 Y' 就是 R'G'B' 的孩子。
色度（C）
色度是 信号中的色彩信息。当彩色电视问世时，它并非从零自建了一套体系，彩电信号的研究者找到了一种方式，让彩电跟亮度信号相关联。由此我们知道，色彩的两个代表符号命名为 Cb 和 Cr。
不过要注意，这不意味着绿色被忽略了。从 RGB 你得到了 XYZ，而从 XYZ 你衍生了 xyY，然后得到 Y'CbCr。实际图像看起来是这样的：
最顶上的是完整 RGB 图像。如果要将它按照 Y'CbCr 分割，Y' 的图像是第二幅，Cb 的图像是第三幅，Cr 的图像是第四幅。别以为就因为 Cb 里有 “b” 而 Cr 里有 “r” 它的意思就是蓝色或红色 —— 就像你不会认为一个叫做 Mr. Red 的人肤色是红的一样。
色度采样和子采样
这么做的 目标是“降低带宽”。亮度成为了亮度信号，位深降至8，色彩空间（Rec.709、PAL、NTSC）降为人眼范围的一半或少于一半，数据使用压缩算法进行压缩，诸如此类。那我们还能进一步压缩吗？
当然可以。类似人脑对视杆细胞和视锥细胞的解读，研究者意识到，他们可以将色彩分成亮度和色度 —— 那么做没问题，因为我们的眼睛既展示了 RGB 表现也展示了 Y'CbCr 表现。所以压缩才会成功！
通过一套复杂的试错法以及大量测试，研究者发现他们其实可以抛开1/2或甚至3/4的色彩信息而大部分人并不会察觉。人还每天吃掉人工香料而不自知呢。
但这在数据压缩方式上不管用，而要真正理解数据压缩原理，你需要了解什么是采样。当从模拟数据（或数字数据）只对色度信息（色彩）进行采样时，我们称之为色度采样。
当不充分采样时（就像薯片没充满整袋），这个过程称为色度子采样。
这是一种压缩类型，可以应用在摄影机进行录制的时候，或之后应用于处理过程中。子采样就是你不进行1:1采样，也就是说，你会略去一些数据。那就是目标，即降低带宽。
如今应用最广泛的模型就是 Y'CbCr 模型。一起来看看这个图：
从上图可见，全部四个彩色格子看起来相同，尽管最左边的格子比最右边的格子少了很多色彩信息。图源：Janke at English Wikipedia
Y'CbCr 是色彩空间吗？
Y'CbCr 并不是一种色彩空间，严格来说也不是一种色彩模型。它只不过 是一种编码系统。你会发现有很多人混淆这些术语，问出这样的问题：“我该用哪个色彩空间，YUV、444还是 RGB？”这就像是在问，我应该喂哪头奶牛？看起来像奶牛那头？看起来像奶牛长了角的那头？还是我从不同角度看到的同一头奶牛？
是不是很癫？但这正是你不去好好理解术语会造成的情况。
对于高清电视，是这样的：
RGB 是色彩模型；
Rec.709 是彩色空间；
Y'CbCr 是亮度信号和色度编码系统；
Y'CbCr 中的数字是告诉你所使用的亮度信号和色度采样类型；
4:2:0和4:2:2有相同的亮度信号值，但色度值不同；
3:1:1和4:2:2的亮度信号和色度值都不相同；
别忘了 —— 色彩模型、色彩空间、色彩编码 —— 是三个完全不同的东西。
出处：wolfcrow
翻译：LorianneW | 盖雅翻译小组
