uhdtv 作為可能是人類最後乙個電視標準，對色彩能否正確呈現受到了前所未有的關注，同時我們之所以這麼說就是因為之前的彩電標準在色彩學上都不夠完美。
傳統而言，色彩的可視範圍取決於系統本身的基色（primaries，或者說原色）特性，但是色彩的準確度（accuracy）卻取決於編碼系統。到目前為止，人們都是把某一型號或者某種型別的顯示裝置基色定義為系統基色。
對於 uhdtv 來說並不需要這樣做，因為 40 年前完全不可能做到的復雜訊號處理對現在的技術水平來說就是小菜一碟。
想象一下，如果 uhdtv 的系統級基色不是由顯示裝置基色定義的話，那麼系統級基色就能被設計成足夠寬大乃至可以包含所有可見色彩，而顯示裝置基色則可以隨時依據不同的情況和裝置型別定義出達到的範圍，這些處理都可以在顯示裝置內透過乙個 lut（look-up table，查詢表）對傳遞過來的訊號進行轉換而達成。
如此一來，所有的顯示裝置都能在本機色域裡實現精確的色彩匹配，讓我們看到一致的色彩，徹底拋棄受制於上世紀 70 年代製造技術的色彩標準。
那就上浮點式、含負值的 aces（學院色彩編碼系統，是由超過 50 家電影行業前沿技術專家和實際從業者在 2004 年訂立的，即 smpte st 2065-2:2012，這裡的「學院」就是指發奧斯卡獎的那個學院）或者 scrgb 色彩空間吧？
很遺憾的是，這兩種色彩空間的實現成本還是太高了，而且並非是為人類視覺系統設計的，專注於電影工業製作端的 aces 不太適合於 uhdtv 這類顯示終端上應用。
在 itu-r 的 uhdtv 規範 rec.2020 中，uhdtv 系統級色域採用了基於 cie 1931 xyz 的 rgb 色彩空間，紅基色波長為 630 奈米（x = 0.708, y = 0.292），綠基色波長為 532nm（x = 0.170, y = 0.797），藍基色波長為 467nm（x = 0.131, y = 0.046），參考白場和 hdtv 的 rec.709（cie d65）一樣（都是 x = 0.3127, y = 0.3290）。
這裡的一些數字和當初 uhdtv 最初的提案是有些出入的，目前這個數字是乙個折中的方案，因為最初 uhdtv 的提案在這方面有兩個方案，分別由日本和南韓提出，總之現在算是某種程度上兼顧了 lcd/amoled 和雷射電視的色域。
從上圖大家可以看到，uhdtv 的色彩空間要比 hdtv 大不少，許多 hdtv 無法呈現的色彩都能在 uhdtv 上呈現。以覆蓋範圍來看，uhdtv 是 cie 1931 的 75.8%，相比之下，而 adobe rgb 是 52.1%，數位相機是 53.6%，hdtv 是 35.9%。
上圖是國際電聯提供的 uhdtv 和 hdtv 在不同真實表面色彩上的（xy 色度座標）涵蓋表現對比測試結果，大家可以更加直觀地體會 uhdtv 廣色域系統的優勢和 hdtv 的限制。
在訊號取樣格式方面，uhdtv 可以是非線性的 y'c'bc'r（目的是相容現有的 hdtv 廣播系統），線性的 y'cc'bcc'rc（用於精確保留亮度資訊），或者是非線性的 r'g'b'（用於呈現最佳畫面品質），其中 y'c'bc'r和 y'c'bc'r的色度取樣模板可以是 4:2:0（第乙個數字是 luma 亮度取樣數；第二個數字是水平色度取樣數；第三個數字是垂直色度取樣色）、4:2:2 或者 4:4:4（至於 r'g'b' 當然只有 4:4:4 了），取決於實際的應用（例如是素材拍攝、後期製作、最終訊號的傳送或儲存等）由「用家」選擇。
uhdtv 的每個色彩分量的編碼格式是 10-bit 或者 12-bit，根據色深的不同，非線性傳遞函式的 α 和 β 值會略有不同，不過差別非常小，就是小數點後第四位的區別。
根據 itu 的 uhdtv 引數推薦測試檔案，如果 uhdtv 採用 8-bit 色深的話，平均色彩錯誤數是 0.78 個，最大色彩錯誤數是 2.05 個，遠高於 hdtv 採用 8-bit 色深時候的 0.58 和 1.45。
因此 uhdtv 的色彩編碼必須是 10-bit，如果想更好的話那就要選擇 12-bit，不過即使是 12-bit 在個別情況下還是不夠用的，例如在人類視覺系統最低可察覺對比度特徵測試的 barten 模型中就會出現 12-bit 也都不夠用的情況。
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