Субдискретизация цвета (chroma subsampling) - это способ экономии места в изображении или видео. Файл сохраняет детализацию яркости для каждого пикселя, но записывает цветовую информацию только для части пикселей, потому что человеческий глаз почти не замечает разницы.
Где его найти и откуда оно берется
Субдискретизация цвета используется в видео, цифровых изображениях и цветном телевидении и влияет на то, как в них передается визуальная информация. На практике вы встречаете ее в JPEG‑фото и почти в каждом видеоролике, в любом контейнере: MP4, MOV, AVI, MKV.
Она работает только в том случае, если файл хранит яркость и цвет раздельно. Вместо сохранения красного, зеленого и синего для каждого пикселя такие форматы хранят люму, яркость, отдельно от хромы, цвета, в виде двух компонентов, обычно обозначаемых Cb и Cr. Субдискретизация затрагивает только хрому и не трогает люму. Выбор делает тот, кто кодирует файл: камера или телефон, пресет экспорта видеоредактора, программа захвата экрана или приложение, которое сохранило JPEG. В отчете это может быть представлено как YCbCr4:2:0 (2 2) для фото или как формат пикселей вроде yuv420p для видеопотока. Это два способа записать одно и то же.
Чтение нотации
Обычно значение отображается как YCbCr с тремя числами после него, и эти числа описывают блок пикселей шириной четыре и высотой два. Первое число - это ширина блока, опорное значение для люмы, на которое субдискретизация не влияет, поэтому оно почти всегда равно 4. Второе показывает, сколько цветовых выборок берется по верхнему ряду блока, а третье - сколько по нижнему ряду, где 0 означает, что нижний ряд просто использует цвет ряда над ним.
4:4:4- по одной цветовой выборке на пиксель, субдискретизации нет4:2:2- цвет с половинным горизонтальным разрешением4:2:0- цвет с половинным горизонтальным и половинным вертикальным разрешением, четверть цветовых выборок и самый распространенный вариант для потребительских фото и видео4:1:1- цвет с четвертью горизонтального разрешения
Почему это важно для вашего файла
Преимущество - в размере файла и требуемой пропускной способности. Меньше цветовых выборок означает меньше байт на тот же кадр, что экономит место в хранилище и удешевляет загрузку, потоковую передачу и вещание. Поэтому камеры и стриминговые сервисы используют 4:2:0.
Потери обычно незаметны, потому что глаз намного менее чувствителен к мелким деталям цвета, чем к тонким перепадам яркости. Они проявляются на жестких, насыщенных цветных границах: красный или синий текст на темном фоне, тонкий цветной линейный рисунок, записи экрана с интерфейсами - все это может получить легкий цветной ореол. В цветокритичной работе возникает та же проблема по другой причине. Кеинг по зеленому фону и сильная цветокоррекция напрямую затрагивают цветовую информацию, поэтому для них нужны 4:2:2 или 4:4:4.
Для архивирования важно помнить, что субдискретизация разрушительна и необратима. Преобразование файла 4:2:0 в 4:4:4 позже даст больший файл, но не вернет отброшенные цветовые выборки. Это поле описывает только способ кодирования и не содержит личных данных.