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Qué es el submuestreo de croma

La submuestreo de crominancia se encuentra en diferentes tipos de archivos de video e imagen. Descubre qué significa esta forma de reducir la información de color para la calidad de tu archivo.

chroma-subsampling

La submuestreo de crominancia es una forma de ahorrar espacio en una imagen o video. El archivo mantiene el detalle de brillo de cada píxel, pero registra el detalle de color solo de algunos de ellos, porque el ojo humano apenas nota la diferencia.

Dónde lo encuentras y de dónde viene

La submuestreo de crominancia se utiliza en video, en imágenes digitales y en televisión en color, y afecta a la información visual que muestran. En la práctica la encontrarás en fotos JPEG y en casi cualquier archivo de video, sea cual sea el contenedor: MP4, MOV, AVI, MKV.

Solo funciona si el archivo mantiene separados el brillo y el color. En lugar de almacenar rojo, verde y azul para cada píxel, estos formatos guardan la luma, el brillo, por separado de la croma, el color, como dos componentes que normalmente se escriben Cb y Cr. El submuestreo actúa solo sobre la croma y deja la luma intacta. La elección la hace lo que haya codificado el archivo: la cámara o el teléfono, el ajuste de exportación de un editor de video, un grabador de pantalla o el programa que guardó el JPEG. Un informe puede presentarlo como YCbCr4:2:0 (2 2) para una foto, o como un formato de píxel como yuv420p para un flujo de video. Son dos formas de escribir lo mismo.

Leer la notación

El valor suele mostrarse como YCbCr seguido de tres números, y esos números describen un bloque de píxeles de cuatro de ancho por dos de alto. El primer número es el ancho de ese bloque, la referencia de luma, que no se ve afectada por el submuestreo y por eso casi siempre es 4. El segundo indica cuántas muestras de color se toman a lo largo de la fila superior del bloque, y el tercero cuántas en la fila inferior, donde 0 significa que la fila inferior simplemente reutiliza el color de la fila superior.

  • 4:4:4 - una muestra de color por píxel, sin submuestreo
  • 4:2:2 - color a la mitad de la resolución horizontal
  • 4:2:0 - color a la mitad de la resolución horizontal y a la mitad de la resolución vertical, una cuarta parte de las muestras de color, y con mucha diferencia el ajuste más común para fotos y video de consumo
  • 4:1:1 - color a una cuarta parte de la resolución horizontal

Por qué es importante para tu archivo

La ganancia está en el tamaño y el ancho de banda. Menos muestras de color significan menos bytes para el mismo fotograma, lo que ahorra espacio de almacenamiento y abarata la carga, la transmisión en streaming y la emisión. Por eso las cámaras y los servicios de streaming se decantan por 4:2:0.

El coste suele ser invisible, porque el ojo es mucho menos sensible al detalle fino de color que al contraste fino de brillo. Donde sí se nota es en bordes duros de color saturado: texto rojo o azul sobre un fondo oscuro, ilustraciones de líneas finas en color y grabaciones de pantalla de interfaces de usuario, que pueden mostrar un ligero halo de color. El trabajo con requisitos estrictos de color tiene el mismo problema por otra razón. El croma key sobre fondo verde y la corrección de color intensa afectan directamente a la información de color, por lo que necesitan trabajar con 4:2:2 o 4:4:4.

Para archivado, ten en cuenta que el submuestreo es destructivo y unidireccional. Convertir después un archivo 4:2:0 a 4:4:4 te da un archivo más grande, no recupera las muestras de color descartadas. Este campo describe solo la codificación y no contiene datos personales.