Les bases du sous-échantillonnage des couleurs
La quantité de données pour les vidéos doit rester gérable dans le monde du home cinéma d’aujourd’hui afin qu’une vidéo puisse également tenir sur un Blu-ray ou via les «canaux étroits» d’Internet. C’est là que les ingénieurs codecs bénéficient de la physiologie de l’œil humain. Parce que nous réagissons plus sensibles aux différences de luminosité (luminance) qu’aux couleurs (chrominance).
Une photographie en noir et blanc nous paraît d’une netteté remarquable ou délavée. Nous percevons les informations de couleur qui sont « superposées » superficiellement – si elles coïncident exactement avec les bords ou dépassent dans d’autres zones est d’une importance secondaire.
Le sous-échantillonnage des couleurs signifie que les informations de luminosité et de couleur sont codées séparément. En termes simples, cela signifie que les informations de couleur sont superposées sur une image en niveaux de gris. L’attribution d’une couleur à chaque valeur de luminosité est la plus gourmande en mémoire. Des économies sont possibles si une information de couleur sert deux ou quatre valeurs de luminosité.
C’est encore assez abstrait, mais facile à expliquer. La relation entre les informations de luminosité et les couleurs est indiquée au format A: B: C.
Incidemment, le sous-échantillonnage de la chrominance ne décrit pas la profondeur de bits dans laquelle les couleurs sont présentes. Les espaces colorimétriques individuels en sont responsables.
Les combinaisons de nombres cryptiques expliquées
Qu’y a-t-il derrière des termes comme 4: 4: 4, 4: 2: 2 ou 4: 2: 0? Ils indiquent comment les informations de luminosité et de couleur sont pondérées sur deux lignes et généralement quatre colonnes. Pour ce faire, nous divisons les chiffres dans les lettres déjà mentionnées: A: B: C.
UNE. est généralement numéroté avec 4 – une faible puissance de deux. Quatre pixels à l’horizontale forment une série de nuances de gris, que nous appelons la série chroma par souci de simplicité.
Chiffre B. indique la quantité d’informations de couleur disponibles pour la série de chrominance horizontale nommée. Un 4 signifie que chaque pixel se voit attribuer une valeur de couleur en plus des informations de luminosité. Un 2 signifie que deux fois moins d’informations de couleur que d’informations de luminosité sont introduites.
Pour chiffre C. créons une deuxième rangée de chrominance inférieure. Pourquoi c’est comme ça? C’est juste dans la notation. Ce nombre C indique le nombre de couleurs disponibles pour les pixels de chrominance respectifs de la deuxième ligne. Si C est spécifié comme zéro, le codec remplit la ligne du bas avec les informations de couleur de la ligne du haut.
C’est ce que permet un bon sous-échantillonnage des couleurs
Combinées, les qualités vidéo peuvent être lues en utilisant le schéma A: B: C. Combien de bande passante les différents sous-échantillonnages de couleurs économisent-ils? Vous pouvez le calculer vous-même.
Pour ce faire, ajoutez d’abord A, B et C. Divisez le résultat par 12 (la qualité la plus élevée possible) et multipliez-le par la valeur 100. Le résultat en pourcentage indique le besoin en mémoire.
| application | Balayage A: B: C | Besoin de stockage en% |
| Enregistrement vidéo professionnel | 4: 4: 4 | 100 |
| NTSC | 4: 2: 2 | 66,6 |
| BluRay, JPEG | 4: 2: 0 | 50 |
| NTSC-DV | 4: 1: 1 | 50 |
| PAL I | 4: 1: 0 | 41,6 |
La lecture en 4: 4: 4 est la plus haute qualité utilisée dans la production de films professionnels. La même notation est utilisée dans l’espace colorimétrique RVB. Étant donné que cela ne sépare pas la chrominance et la luminance l’une de l’autre, il n’y a pas de sous-échantillonnage de couleur dans cela.
Lors de la lecture de films sur BluRay ou dans le flux, 4: 2: 0 est le compromis standardisé entre la qualité d’image et le volume de données. Une bonne moitié est enregistrée, mais l’image est toujours nette et colorée.
Les téléviseurs modernes, les lecteurs BluRay et les moniteurs ont une mise à l’échelle 4: 4: 4 – cela signifie qu’une routine d’IA enrichit le matériau avec des informations de couleur supplémentaires après une analyse et la lit. Cela fonctionne assez bien. Cependant, ces routines dépendent également du matériel disponible. Donc, si vous êtes un cinéphile et que vous souhaitez regarder des films dans la meilleure qualité possible, les BluRays UHD avec informations couleur 10 bits (HDR) et 4: 2: 0 sont le point d’entrée idéal. Un vrai format 4: 4: 4, en revanche, n’est pas à prévoir dans un proche avenir.