Datori strādā ar RGB krāsu telpām, sajaucot sarkanās, zaļās un zilās kombinācijas, lai attēlotu ekrāna krāsas. Bet RGB nav piemērots glabāšanai un pārraidei, jo tam ir dublēšana.
Par laimi, cilvēka uztveri var maldināt ar paņēmienu, kas pazīstams kā hroma subsampling. Tas ir nekustīgu attēlu un video saspiešanas veids, kas atmet daļu krāsu informācijas, nepasliktinot uztverto vizuālo kvalitāti.
Tas palīdz samazināt faila lielumu un joslas platuma lietojumu.
Sekojiet mums, lai uzzinātu, kā darbojas krāsu apakšiztveršana, kā dažādi izlases režīmi ietekmē attēla kvalitāti un kā vislabāk konfigurēt savas ierīces.
Kas ir Chroma subsampling? Ko tas dara?
Cilvēka redzes sistēmai ir daudz zemāka izpratne par krāsu atšķirību izmaiņām nekā spilgtumu. Chroma apakšiztveršana izmanto šo faktu, samazinot krāsu informācijas daudzumu avota signālā, lai tā vietā nodrošinātu vairāk spilgtuma datu. Citiem vārdiem sakot, krāsu komponenti tiek atlasīti ar zemāku izšķirtspēju nekā spilgtums.
Krāsu informācijas samazināšana ļauj video signālam efektīvi pārvietoties, izmantojot ierobežota joslas platuma HDMI kabeļus un internetu. Tā kā jūsu acs ir daudz mazāk jutīga pret krāsām nekā spilgtumu, jūs neuztversit būtiskas kvalitātes atšķirības, baudot iecienītākās filmas.
Chroma subsampling tiek izmantota arī JPEG kodējumā.
RGB vs. YUV vs. YCbCr
Digitālajā video un fotogrāfijā spilgtuma komponents jeb luma parasti tiek apzīmēts ar Y. Krāsu dati (saukti par hromanitāti vai vienkārši hromu) sastāv no diviem dažādiem komponentiem: Cb (zilā projekcija) un Cr (sarkanā projekcija). To kombinācija, kas pazīstama kā YCbCr, nosaka ekrānā redzamās krāsas.
Attēlveidošanas ierīces, piemēram, videokameras, izmanto saliktos analogos signālus (YUV), ko var digitāli kodēt kā YCbCr. Tā kā projekcijas ierīcēm patīk Tā vietā televizori un tālrunis jūsu kabatā izmanto RGB — tie pirms attēlu parādīšanas pārvērš digitālo YCbCr signālu atpakaļ RGB krāsu telpā.
Izplatītākie hromatisko apakšizlases veidi
YCbCr krāsu telpa atbalsta vairākas hroma apakšiztveršanas shēmas, kas izteiktas kā A: B: C attiecība. A ir atlasītā apgabala horizontālais platums pikseļos, B apzīmē hromanses paraugu skaitu (Cr, Cb) pirmajā rindā, un C apzīmē vertikālo iztveršanu.
Piemēram, 4:2:2 shēma nosaka četru pikseļu segmentu horizontāli divās rindās. Tas ņem paraugus no četriem luma elementiem un sajauc tos ar diviem hroma elementiem (vienu Cr un vienu Cb).
4:4:4, 4:2:2 un 4:2:0: Kāda ir atšķirība?
Tālāk ir norādītas visizplatītākās krāsas apakšizlases kombinācijas.
- 4:4:4 tiek izmantots nesaspiestam signālam bez krāsu samazināšanas. Jūs iegūstat pilnu horizontālo un vertikālo krāsu izšķirtspēju, nezaudējot kvalitāti. Ir arī 4:4:4:4, kur ceturtais četrinieks ir caurspīdīguma kanāls.
- 4:2:2 ir uz pusi mazāka krāsa 4:4:4, samazinot horizontālo krāsu izšķirtspēju uz pusi salīdzinājumā ar luma. Tas samazina nesaspiesta signāla faila lielumu par vienu trešdaļu, bez saspiešanas artefaktiem vai bez tiem. Tādējādi 4:2:2 bieži tiek izmantots spēļu un profesionālos video formātos, piemēram, Digital Betacam, DVCPRO 50 un MPEG-2.
- 4:2:0 pārvadā vienu ceturtdaļu luma paraugu. Tikai puse pikseļu pirmajā rindā tiek atlasīti, un otrā rinda tiek atmesta. Ar uz pusi samazinātu paraugu ņemšanas ātrumu horizontāli un vertikāli, 4:2:0 praktiski saglabā bezzudumu vizuālo kvalitāti. Šīs funkcijas ir palīdzējušas to pārvērst par nozares standartu filmām, TV šoviem un sportam.
4:4:4 iztveršanas izmantošanai medijiem ir nelielas vizuālas priekšrocības. Tāpēc lielākajā daļā digitālo videokameru un daudzu Blu-ray filmu tiek izmantots 4:2:0 kodējums. Un tām reizēm, kad vajag eksportējiet videoklipu no Premiere Pro savā datorā, populārie video kodeki, piemēram, MPEG-1, MPEG-2 un H.261/263, atbalsta arī 4:2:0.
4:2:1 vs. 4:1:1 vs. 4:4:0
Citas paraugu ņemšanas shēmas netiek plaši izmantotas, piemēram, tālāk minētie piemēri.
- 4:2:1 ir nedaudz novecojis paraugu ņemšanas režīms ar horizontālo Cb izšķirtspēju uz pusi mazāk nekā Cr un ceturtdaļu no horizontālās Y izšķirtspējas.
- 4:1:1 ceturtdaļas hroma izšķirtspējas un uz pusi samazina joslas platumu, kas ietekmē vizuālo kvalitāti. Lai gan daži digitālo video formāti, piemēram, DV, DVCAM un DVCPRO, izmanto 4:1:1, šis izlases režīms nav apraides kvalitāte.
- 4:4:0 uz pusi samazina paraugu ņemšanas attiecību vertikāli, bet saglabā to horizontāli.
Chroma apakšiztveršana tekstā, lietotnēs un multividē
Dažādi hroma apakšizlases režīmi ir paredzēti konkrētiem lietošanas gadījumiem.
Nevienam nepatīk redzēt saspiešanas artefaktus uz augsta kontrasta, pikseļiem perfekta satura, piemēram, teksta virs plakanas krāsas. Tāpēc datoros, tālruņos, planšetdatoros un spēļu konsolēs tiek izmantota tikai 4:4:4 iztveršana. Multivides kodēšana ar 4:4:4 ir pārspīlēta — nav saskatāmas vizuālas atšķirības, un faila lielums iet cauri.
Kā pārbaudīt hromatisko paraugu ņemšanu
Vienkāršākais veids, kā pārbaudīt hroma apakšiztveršanu, ir televizorā iebūvēta digitālā testa karte, kas pazīstama arī kā "startēšana". tests" vai "test pattern". Ieslēdzot šo funkciju televizora iestatījumos, tiks izvadīta modeļu kopa un kalibrētas krāsas. bāri.
Televizora krāsainās joslas ne tikai ļauj pārbaudīt, vai tiek izmantota hroma apakšiztveršana, bet arī nodrošina, ka izvade atbilst krāsai un tonim atbilstoši sākotnējam signālam.
Ja nevarat atrast šo opciju, izmantojiet Google "hroma apakšizlases pārbaudes modeļus" vai izmantojiet hroma testa attēlu, ko nodrošina RTINGS. Atveriet šo attēlu datorā vai skatieties savā televizorā. Noteikti iestatiet mērogošanu uz 100%, pirms meklējat raksturīgus artefaktus, piemēram, neskaidras teksta malas, krāsu izplūšanu un līniju un teksta izplūšanu.
Ja tādu nav, jūsu televizors izmanto bezsaspiešanas režīmu 4:4:4.
Kā izvēlēties labāko Chroma apakšparaugu ņemšanu
Apbruņojoties ar visām šīm zināšanām, jums ir jābūt pamata izpratnei par hroma apakšiztveršanu un dažādu saspiešanas režīmu darbību.
Parasti jūsu HDMI kabeļiem ir jāatbalsta gan 4:2:0, gan 4:2:2. Lai baudītu nesaspiestu 4:4:4 video bez hroma apakšiztveršanas, jums būs nepieciešams īpaši ātrgaitas HDMI kabelis ar norādīto joslas platumu diapazonā no 18 līdz 48 Gb/s.
Ja televizoram pievienojat datoru, televizora pierīci vai spēļu konsoli, noteikti iestatiet video formātu uz YCbCr/YUV (neuztraucieties par teksta izplūdumu spēlēs — mūsdienu grafikas dzinēji ņem vērā hroma apakšizlase).
- LG: Dodieties uz attēla iestatījumiem un ieslēdziet HDMI ULTRA HD dziļa krāsa. Tagad noklikšķiniet uz Ievade pogu, izvēlieties Visas ievadesun izvēlieties portu, lai izmantotu šo režīmu.
- TLC: 4:4:4 ir jāiespējo pēc noklusējuma, kad pievienojat datoru. Ja nē, noteikti iestatiet ievades veidu uz Dators iestatījumu saskarnē.
- Samsung: Dodieties uz Iestatījumi izvēlni un noklikšķiniet uz Ekspertu iestatījumi zem Attēla iestatījumi galvene. Tagad ritiniet uz leju līdz HDMI UHD krāsa ekrāna apakšā izvēlieties ievadi, kas izmantos 4:4:4: un iestatiet to uz PC režīmā.
- Sony: Atvērt Iestatījumi un dodieties uz ārējo ieeju izvēlni, pēc tam izvēlieties HDMI uzlabots formāts. Jums arī jāiestata attēla režīms Grafika attēla iestatījumos.
- Vizio: Izvēlieties savu ievadi sadaļā Displejs lietotnes SmartCast iestatījumi. Tagad izvēlieties HDMI krāsu apakšiztveršana, piešķiriet to vajadzīgajam ievades portam un pēc tam iestatiet to uz Dators.
Multivides straumētājiem, piemēram, Apple TV, iestatiet HDMI signāla izvadi uz YCbCr sadaļā Iestatījumi.
Galu galā krāsu apakšparaugu ņemšana ir svarīga
Izpratne par to, kā darbojas hroma apakšizlase, palīdzēs ne tikai atšifrēt šo dīvaino saīsinājumu nozīmi. drukāts blakus I/O portiem televizora aizmugurē, bet arī izvēlieties pareizo iestatījumu optimālai attēla kvalitātei.
Bez hroma apakšiztveršanas 4K video straumes stostīsies, un jums būs nepieciešamas daudzas krātuves, lai saglabātu filmas un attēlus, kas uzņemti ar tālruni.