当我们用HTPC连接平板电视机时，你有没有发现图像的暗部和亮部细节损失严重？而且在调节之后，图像的细节都无法还原，难道我们当初千挑万选的电视机灰阶显示能力这么差？其实，这可能并不是你的电视机出现了问题，而是你的HTPC和电视机之间因为色彩空间不兼容的原因造成的。
了解色彩空间
目前，数字视频信号有RGB信号和YCbCr（YUV、亮彩、色差）信号两种，通常也叫做色彩空间，它们对色彩的表示方法有所区别。
我们可以在3维立方体中通过绘制三原色(即红色、绿色和蓝色，简写为RGB)的构成比率图以表示各种颜色，其中黑色位于原点，而白色则位于原点的斜对角。得到的立方体就是著名的RGB色彩空间，它主要用于计算机设备对色彩的描述（PC Level）。
RGB色彩空间
而另一种色彩空间YCbCr是采用一个亮度信号(Y)和两个色差信号(B-Y、R-Y)相组合，称为色差信号，主要由电视机等消费类产品（StudioLevel）采用。因为当时在黑白画面过渡到彩色画面的历程中，为了兼容黑白画面(B-Y和R-Y信号为零)，电视台除了传送原来的亮度信号Y以外，再用次载波（3.58MHz）来传输色彩信号B-Y、R-Y，而不是RGB三原色信号。
而YCbCr和RGB空间是可以相互转换的，可用如下的方程将YCbCr空间中的色彩转换为RGB色彩空间中的色彩：
R’=1.164*(Y-16)+1.596*(Cr-128)
G’=1.164*(Y-16)-0.813*(Cr-128)-0.392*(Cb-128)
B’=1.164*(Y-16)+1.596*(Cr-128)
灰阶模式也有两种：
Full Range
视频信号由模拟转换为数字信号的过程中涉及到了采样技术，RGB信号在处理图像时，每个像素的色彩由3个分别对应三原色的8位二进制数字来确定，28=256个灰阶。比如（255，255，255）代表白色，（255，0，0）代表红色，那么灰阶总共是0～255一共256个，通常被称作 Full Range。
Limited Range
这种信号格式的每个像素记录需要24位，所需的存储空间和数据量毫无疑问比较大。而YCrCb信号如果采用13.5MHz采样频率得到的8位或10位 PCM信号则称为4∶4∶4，也有256个灰阶。但是这样的话数据量太大了。研究表明，人眼察觉到的光亮度信息(Y)的60%至70%来自绿色光。
红色和蓝色信道实际上只是亮度信息的复制，因此这些重复信息完全可以去除掉。为了减少数据储存空间和数据传输带宽，可以用较低的采样频率6.75MHz来采样B-Y和R-Y信号，称做4∶2∶2，也就是消费电子的Studio Level。
在StudioLevel设备中，8位YCbCr系统都规定亮度的取值范围介于16至235之间，而B-Y和R-Y信号的取值范围介于16至240之间。 YCbCr4∶2∶2色差信号的灰阶是16～235，通常被称作Limited Range，而RGB信号也有两种采样频率和灰阶，在PCLevel系统中是0～255，而在Studio Level消费电子中则是16～235。
灰阶出现问题
那么，视频信号有两种不同的色彩空间和灰阶模式，如果交叉互连时，灰阶就有可能出现问题。如果不同色彩空间的设备之间进行了连接，那么灰阶信号就可能因为不匹配而丢失，造成画面的细节缺失。而不同灰阶模式的设备相连也可能出现灰阶丢失的问题。我们平时所使用的显卡或者PC显示器，它们都是PCLevel 的设备，采用Full Range灰阶。而DVD播放器、投影机、平板电视等则是Sutio Level设备，采用LimitedRange灰阶。不同设备之间的互相连接，对灰阶的处理情况可能会有不同。
