Słownik

Czym jest chroma subsampling?

Próbkowanie barw (Chroma Subsampling) występuje w różnych typach plików wideo i obrazów. Dowiedz się, co ten sposób redukcji informacji o kolorze oznacza dla jakości Twojego pliku.

chroma-subsampling

Próbkowanie podchrominancji (chroma subsampling) to sposób oszczędzania miejsca w obrazie lub wideo. Plik zachowuje szczegóły jasności każdego pojedynczego piksela, ale zapisuje informacje o kolorze tylko dla części z nich, ponieważ ludzkie oko ledwo dostrzega różnicę.

Gdzie to znajdziesz i skąd to pochodzi

Próbkowanie podchrominancji jest używane w wideo, obrazach cyfrowych i telewizji kolorowej i wpływa na to, jak prezentowane są informacje wizualne. W praktyce spotykasz je w zdjęciach JPEG i niemal każdym pliku wideo, niezależnie od kontenera: MP4, MOV, AVI, MKV.

Działa tylko wtedy, gdy plik przechowuje jasność i kolor oddzielnie. Zamiast zapisywać czerwony, zielony i niebieski dla każdego piksela, te formaty przechowują luminancję (jasność) osobno od chrominancji (koloru), jako dwie składowe zwykle zapisywane jako Cb i Cr. Próbkowanie dotyczy wtedy samej chrominancji, pozostawiając luminancję nietkniętą. Wybór zależy od tego, co zakodowało plik: aparatu lub telefonu, ustawienia eksportu w edytorze wideo, rejestratora ekranu albo programu, który zapisał JPEG. W raporcie może to być przedstawione jako YCbCr4:2:0 (2 2) dla zdjęcia lub jako format pikseli, np. yuv420p dla strumienia wideo. To dwa sposoby zapisu tego samego.

Odczytywanie notacji

Wartość jest zwykle wyświetlana jako YCbCr, po którym następują trzy liczby, a te liczby opisują blok pikseli o szerokości czterech i wysokości dwóch. Pierwsza liczba to szerokość tego bloku, odniesienie dla luminancji, która nie jest objęta próbkowaniem, dlatego prawie zawsze wynosi 4. Druga mówi, ile próbek koloru pobieranych jest w górnym wierszu bloku, a trzecia, ile w dolnym, przy czym 0 oznacza, że dolny wiersz po prostu wykorzystuje kolor wiersza powyżej.

  • 4:4:4 - jedna próbka koloru na piksel, brak próbkowania
  • 4:2:2 - kolor z połową poziomej rozdzielczości
  • 4:2:0 - kolor z połową poziomej i połową pionowej rozdzielczości, jedna czwarta próbek koloru i zdecydowanie najczęstsze ustawienie w zdjęciach i wideo dla użytkowników domowych
  • 4:1:1 - kolor z jedną czwartą poziomej rozdzielczości

Dlaczego ma to znaczenie dla Twojego pliku

Zyskiem jest rozmiar i przepustowość. Mniej próbek koloru oznacza mniej bajtów dla tej samej klatki, co oszczędza miejsce i obniża koszt wysyłania, streamingu i transmisji. Dlatego aparaty i serwisy streamingowe zwykle wybierają 4:2:0.

Koszt jest zazwyczaj niewidoczny, ponieważ oko jest znacznie mniej wrażliwe na drobne szczegóły koloru niż na drobne kontrasty jasności. Pojawia się on na twardych, nasyconych krawędziach kolorów: czerwonym lub niebieskim tekście na ciemnym tle, cienkich kolorowych grafikach liniowych oraz nagraniach ekranu interfejsów użytkownika, które mogą złapać delikatną kolorową obwódkę. Prace wymagające precyzyjnego koloru mają ten sam problem z innego powodu. Kluczowanie green screen i mocna korekcja barwna ingerują bezpośrednio w informacje o kolorze, dlatego wymagają 4:2:2 lub 4:4:4.

Przy archiwizacji pamiętaj, że próbkowanie podchrominancji jest destrukcyjne i jednokierunkowe. Konwersja pliku 4:2:0 na 4:4:4 później da większy plik, ale nie przywróci odrzuconych próbek koloru. To pole opisuje wyłącznie kodowanie i nie zawiera żadnych danych osobistych.