ビデオカメラが出力するデジタルビデオ信号に関する用語を解説したいと思います。基本的なビデオ信号の用語を始め、ビデオ信号のフォーマット、デジタルビデオ信号に関係した規格を用語集として解説していきたいと思います。
色空間
人間が認識できる色を２～４次元空間にマッピングした物で、軸の選び方でRGB,YUV,YIQ,CMYK,XY等の種類がある。一般的にはRGBとYUVが有名であり、多くのイメージセンサや映像関連の半導体は、RGB、YUVを扱う場合が多い。
RGB
色空間の１つ。光の３原色に対応する、赤（R）の軸、緑（G）の軸、青（B）の軸の３つの軸をもつ。ディスプレイ（デジカメの画面や、スマホの画面、PCのモニタ等）も多くがこの光の３原色を用いて表示するものが基本であり、デジタルカメラの映像をRGBの色空間で出力するとそのままディスプレイに表示できるという容易性がある。
YUV
色空間の１つで、輝度（Y）軸１つと色差（UV）軸２つの合計３つの軸をもつ色空間。
人間の目が輝度の変化に敏感である事に対し、色の変化には鈍感な為に、色差情報（色の情報）を減らしてデータを圧縮したフォーマットとなる。U,Vは Cb,Cr や Pb,Pr 、(B-Y),(R-Y)と表現される事もあるが、全部同じ。YUV422というフォーマットが有名。（後述します）
アスペクト比
横と縦の画面のサイズの比率の事。
一昔前は、アスペクト比率4:3が多かったですが、その後、液晶テレビが出始めてからは、ハイビジョン（1280×720）やフルハイビジョン（1920×1080）、4K（3840×2160）と16:9の横長の画面に変わっていきました。その為、TVに写す事を考えると、動画撮影はこのアスペクト比が多い。また、スマホが普及し、スマホ会社がディスプレイのアスペクト比を自由に設定するようになっていった為、スマホは各社アスペクト比がバラバラ。iponeの例でも下のように世代ごとにアスペクト比の異なるディスプレイを使っています。
| デバイス名 | 世代 | 日本発売年 | インチ | 画面解像度 （短辺×長辺） | アスペクト比 |
|---|---|---|---|---|---|
| iPhone | 第1世代 | 2007 | 3.5 | 320×480 | 2:3 |
| iPhone 3G | 第2世代 | 2008 | 3.5 | 320×480 | 2:3 |
| iPhone 3GS | 第3世代 | 2009 | 3.5 | 320×480 | 2:3 |
| iPhone 4 | 第4世代 | 2010 | 3.5 | 640×960 | 2:3 |
| iPhone 4s | 第5世代 | 2011 | 3.5 | 640×960 | 2:3 |
| iPhone 5 | 第6世代 | 2012 | 4 | 640×1136 | （約）40:71 |
| iPhone 5c | 第7世代 | 2013 | 4 | 640×1136 | 9:16 |
| iPhone 5s | 第7世代 | 2013 | 4 | 640×1136 | 9:16 |
| iPhone 6 | 第8世代 | 2014 | 4.7 | 750×1334 | 9:16 |
| iPhone 6 Plus | 第8世代 | 2014 | 5.5 | 1080×1920 | 9:16 |
| iPhone 6s | 第9世代 | 2015 | 4.7 | 750×1334 | 9:16 |
| iPhone 6s Plus | 第9世代 | 2015 | 5.5 | 1080×1920 | 9:16 |
| iPhone SE | 第9世代 | 2016 | 4 | 640×1136 | 9:16 |
| iPhone 7 | 第10世代 | 2016 | 4.7 | 750×1334 | 9:16 |
| iPhone 7 Plus | 第10世代 | 2016 | 5.5 | 1080×1920 | 9:16 |
| iPhone 8 | 第11世代 | 2017 | 4.7 | 750×1334 | 9:16 |
| iPhone 8 Plus | 第11世代 | 2017 | 5.5 | 1080×1920 | 9:16 |
| iPhone X | 第11世代 | 2017 | 5.8 | 1125×2436 | 9:19.5 |
| iPhone XS | 第12世代 | 2018 | 5.8 | 1125×2436 | 9:19.5 |
| iPhone XS Max | 第12世代 | 2018 | 6.5 | 1242×2688 | 9:19.5 |
| iPhone XR | 第12世代 | 2018 | 6.1 | 828×1792 | 9:19.5 |
| iPhone 11 | 第13世代 | 2019 | 6.1 | 828×1792 | 9:19.5 |
| iPhone 11 Pro | 第13世代 | 2019 | 5.8 | 1125×2436 | 9:19.5 |
| iPhone 11 Pro Max | 第13世代 | 2019 | 6.5 | 1242×2688 | 9:19.5 |
| iPhone SE (2nd generation) | 第13世代 | 2020 | 4.7 | 750×1334 | 9:16 |
| iPhone 12 mini | 第14世代 | 2020 | 5.4 （※5.42） | 1080×2340 | 9:19.5 |
| iPhone 12 | 第14世代 | 2020 | 6.1 （※6.06） | 1170×2532 | 9:19.5 |
| iPhone 12 Pro | 第14世代 | 2020 | 6.1 （※6.06） | 1170×2532 | 9:19.5 |
| iPhone 12 Pro Max | 第14世代 | 2020 | 6.7 (※6.68) | 1284×2778 | 9:19.5 |
| iPhone 13 mini | 第15世代 | 202１ | 5.4 （※5.42） | 1080×2340 | 9:19.5 |
| iPhone 13 | 第15世代 | 2021 | 6.1 （※6.06） | 1170×2532 | 9:19.5 |
解像度
意外に混乱しがちですが、レンズの世界で言われる、アナログ的な解像度（下記の記事参照）とどれだけの数のピクセルがあるのか、（表示できるのか）で決定される、デジタル的な解像度の２つがある。時と場合により使い分ける必要があるが、デジタル信号の会話をしている場面で解像度といったら、後者のピクセル数を指す事が多い。
参考：カメラ開発に関わるエンジニアの為の、カメラの客観的評価方法７選
VGA(Video Graphics Array)
パソコンとモニタを接続する時のアナログ信号の規格。最近はあまりないかもしれませんが、モニタとパソコンを接続する時、青色のコネクタをもつケーブルで接続された経験があると思います。その規格です。
一般には、640×480ピクセルのサイズを示す単語として使われる。
ハイビジョン（HD）
ハイビジョンは1280×720の解像度の事を言います。HDは何の略かというと、HighDefinition(高解像度)の略で、HDテレビ(HDTV：High-Definition Television)の規格に基づいています。
フルハイビジョン（FHD)
フルハイビジョンは、1920×1080の解像度の事を言います。
４K
4Kとは3840×2160の解像度の事を言います。ちなみにその延長で、8Kとは7680×4320の解像度の事を言います。
NTSC
アナログテレビの時代に使われていた、日本やアメリカのテレビ信号形式です。今でもアナログ信号として使われる場面もあります。本来はカラーテレビの色を符号化する方法の１つなのですが、60Hz(30フレーム/秒)のテレビ方式を指すものとして使われる事が多いです。
PAL
アナログテレビの時代に使われていた、 イギリスやドイツなどのテレビ信号形式です。本来はNTSC同様にカラーテレビの色を符号化する方法の１つなのですが、50Hz(25フレーム/秒)のテレビ方式を示すものとして使われる事が多い。
インターレース
フレームを奇数ラインと偶数ラインに分けて、交互に出力する形式。
プログレッシブ（ノンインターレース）
フレームをフィールドに分割せず、そのまま出力する形式。パソコン用のモニタでの映像表示方式。
RGB444フォーマット
CMOS,CCDのイメージセンサの各ピクセルに配置されたR,G,Bの画素を、下図の黄色矢印、ピンク矢印のように、４つの画素のR,G,G,Bの色データを使って１ピクセルを生成するフォーマットの事を言います。Gは２画素存在するので、この２画素を使って表現します。
黄色の枠の例の場合は、Rは左下の画素、Gは左上と右下の平均、Bは右上の画素のデータを使って１ピクセルが生成され、
ピンクの枠の場合は、Rは右下の画素、Gは右上と左下の平均、Bは左上の画素を使って１ピクセルが生成されます。
RGB444の444とは、下の図のように、４つのピクセルに、R,G,Bそれぞれ４つ存在している所から、444を名付けられています。
YUV422フォーマット
YUV422とは、CMOS,CCDのRGBの配列をYUVの色空間に変換したフォーマットの事を言います。ここで注意点として、輝度を表すYは全ピクセルで独立していますが、U,Vの情報は下図のように２つのピクセルで共有する事になります。
下の図で説明すると、まず1ピクセル目のYは黄色枠で囲んだR,G,Bから下の計算式で求められます、１，２ピクセル共通のU,Vも同様、黄色の枠の中のR,G,Bから下の計算式で求められます。２ピクセル目のYは、ピンクの四角で囲われた、R,G,Bのデータから下の計算式で求められます。
Y = 0.299 x R + 0.587 x G + 0.114 x B U = -0.169 x R - 0.3316 x G + 0.500 x B V = 0.500 x R - 0.4186 x G - 0.0813 x B
下記の記事にも説明がありますので、よろしければご覧いただければ幸いです。
参考：モノづくりエンジニアの為の、CMOSイメージセンサの基本原理
RAWフォーマット
Rawフォーマットとは、CCD,CMOSイメージセンサの１画素がそのまま1ピクセルとして出力される形式を言い見ます。イメージは下図で、変換なく、そのままの生のデータという事で、Rawデータとよく言われます。
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