Što je poduzorkovanje boja?

Downsampling signala chroma je tip kompresije koji smanjuje informacije o boji u video signalu u korist podataka o svjetlini. Smanjuje potrebnu propusnost prijenosnog kanala (a time i maksimalnu brzinu prijenosa) bez značajnog utjecaja na kvalitetu slike. I sve se to temelji na osjetljivosti ljudskog vida na promjene boja.

Uzorkovanje boja je

Video signal je podijeljen u dva različita informativna aspekta: svjetlinu i kromatičnost. Svjetlina (luma) definira većinu slike, jer kontrast oblikuje obrise oblika koje vidite na zaslonu. Na primjer, crno-bijela slika neće izgledati manje detaljno od slike u boji.

Informacije o boji ili jednostavno kromatičnost (chroma, također poznata kao krom) također su važne, ali imaju manji vizualni učinak. Što se događa s prekomjernim uzorkovanjem krominencije smanjuje količinu informacija o boji u signalu kako bi dobila više podataka o svjetlini. To vam omogućuje da zadržite jasnoću slike, učinkovito smanjujući veličinu video datoteke na 50%.

U YUV formatu, svjetlina je samo 1/3 od signala, tako da smanjenje količine chroma podataka pomaže puno. Zbog ograničenja propusnosti u internetskim kanalima i HDMI-u, to uvelike povećava učinkovitost korištenja postojećih sustava.

4: 4: 4 vs 4: 2: 2 vs 4: 2: 0

Prvi broj (u ovom slučaju 4) odnosi se na veličinu uzorka. Sljedeća dva broja odnose se na kromatičnost. Oboje pripadaju prvom broju i određuju horizontalno i vertikalno uzorkovanje.

Signal u boji 4: 4: 4 nije komprimiran (dakle nije podvrgnut pretraţivanju) i u potpunosti prenosi informacije o svjetlini i informacije o zasićenju. Nizovi piksela 4: 2: 2 sadrže polovicu informacije o boji od 4: 4: 4, te stoga 4: 2: 0 ima četvrtinu dostupnih informacija o boji.

Signal 4: 2: 2 imat će polovicu brzine uzorkovanja horizontalne slike, ali će podržavati punu vertikalnu uzorkovanje boja. 4: 2: 0, s druge strane, prikazat će samo boje od polovice piksela u prvom redu i potpuno ignorirati drugi red uzorka.

Gdje se to vidi?

sadržajdownsamplingposljedica
PC4: 4: 4primjetan
Kino4: 2: 0ne
Video igre4: 4: 4minimum
sport4: 2: 0ne
televizija4: 2: 0ne

Artefakti iz resamplinga chroma signala su najuočljiviji s tekstom preko jednobojnog. Učinak je mnogo manje vidljiv na videu i fotografijama. No, bitno je kada televizor povežete s računalom, jer nitko ne želi da se tekst zamagli do te mjere da se uopće ne može čitati.

Za vizualni uvid u nedostatke uzorkovanja boja (uzorkovanje boje), samo pogledajte dio teksta na TV zaslonu u različitim načinima:

Na prvoj slici, tekst na ekranu Samsung UN55JS8500 4K prikazan je u PC načinu rada 60 Hz. Tekst je sasvim jasan i bez artefakata. Ovo je način rada 4: 4: 4. Sljedeća slika s teškoćama čita tekst. Ovo je uobičajeni 30Hz 4: 2: 2 način rada. Konačno, u trećoj slici, tekst je s artefaktima, ali možemo ga bolje razlikovati zbog 60Hz pometanja. Ovo je način rada 4: 2: 0.

Iako ovaj primjer pokazuje ekstremni slučaj, slične nuspojave se vide pri normalnoj uporabi. U pravilu, mali tekst izgleda mutno i teško ga je razumjeti. Također je važno napomenuti da sub-uzorkovanje boja za računala zahtijeva korištenje YCbCr / YUV formata, budući da RGB ne podržava 4: 4: 4.

U filmovima i TV emisijama

Utjecaj sub-uzorkovanja na prikazivanje malog teksta je neporeciv, ali što je s filmovima? 4: 2: 0 poduzorak je dugo bio industrijski standard, a to nije bez razloga. Prednosti pune boje videozapisa kontroverzne su, osobito u 4K. Bilo bi teško prepoznati razliku između potpune sekvence 4: 4: 4 podblikanja boja i istog sadržaja u 4: 2: 0.

Vizualno, uzorkovanje boja 4: 2: 0 izgleda gotovo bez gubitaka, tako da se ovaj način uzorkovanja može naći na Blu-ray diskovima iu mnogim modernim videokamerama. Praktično nema prednosti u korištenju 4: 4: 4 za gledanje video sadržaja.

U svakom slučaju, to bi povećalo troškove distribucije mnogo više nego što bi to utjecalo na poboljšanje vizualnog utjecaja. To postaje posebno važno kada se pomaknemo na 4K i dalje. Što je veća razlučivost i gustoća piksela na zaslonima, manje su očigledni artefakti zbog video poduzorkovanja.

U video igrama

Neke PC igre s značajnim tekstualnim sadržajem mogu trpjeti zbog korištenja prekomjernog uzorka chrominance. Stoga, većina njih je ili dizajnirana s efektom na umu, ili kompenzira učinak u igri motora. Ovdje igrači nemaju razloga za brigu.

4K televizori s podrškom za 4: 4: 4

MODELdijagonalaTIP
LG B755 ″ 65OLED
LG C755 ″ 65OLED
LG E755 ″ 65OLED
LG SJ850V55 ″ 65LED
LG SJ950V65LED
LG UJ630V43 ″ 49 ″ 55 ″ 65LED
LG UJ770V49 ″ 55 ″ 60 ″ 65LED
LeEco Super443 ″ 55 ″ 65LED
Samsung MU610058LED
Samsung MU629040 ″ 43 ″ 49 ″ 55 ″ 65 ″ 75LED
Samsung MU630040 ″ 43 ″ 50 ″ 55 ″ 65 ″ 75LED
Samsung MU650049 ″ 55 ″ 65LED
Samsung MU700040 ″ 49 ″ 55 ″ 65LED
Samsung MU760049 ″ 55 ″ 65LED
Samsung MU800049 ″ 55 ″ 65 ″ 75 ″ 82LED
Samsung MU850055 ″ 65LED
Samsung MU900055 ″ 65 ″ 75LED
Samsung Q7F55 ″ 65 ″ 75LED
Samsung Q8C55 ″ 65 ″ 75LED
Samsung Q9F65 ″ 75LED
Sony A1E55 ″ 65 ″ 77OLED
Sony XE69050 ″ 60 ″ 70LED
Sony XE72043 ″ 49 ″ 55LED
Sony XE80043 ″ 49 ″ 55LED
Sony XE85065 ″ 75LED
Sony XE90049 ″ 55 ″ 65 ″ 75LED
Sony XE93055 ″ 65LED
Sony XE94075LED
Sony ZD9100 ″ 65 ″ 75LED
TCL C80755 ″ 65 ″ 75LED
TCL P60755LED
TCL S40543 ″ 49 ″ 55 ″ 65LED
Vizio E serija 201743 ″ 50 ″ 55 ″ 60 ″ 65 ″ 70 ″ 75 ″ 80 ″LED
Vizio M Series 201750 ″ 55 ″ 65 ″ 70 ″ 75LED
Vizio serija P 201755 ″ 65 ″ 75LED

Kako provjeriti poduzorak boja

Testiranje za provjeru smanjenja uzorka boja trenutno nije problem. Postoji mnogo probnih uzoraka na mreži, preuzimanjem i izvođenjem iz računala na TV zaslon, možete provjeriti jesu li bilo koji redak i tekst iskrivljeni.

Ako se niti jedan tekst ne pomiješa s supstratom boje i ne prikaže artefakte, uključeni TV i način rada ne koriste kompresiju boje i prikazuju sadržaj s 4: 4: 4 uzorkom.

Kako uključiti TV 4K 4: 4: 4

Većina televizora danas dopušta boju 4: 4: 4. Različite marke stavljaju ove postavke u izbornik.

Televizori tvrtke Sony

Idite na stranicu s postavkama, a zatim na vanjske ulaze. U ovom izborniku odaberite "Poboljšani HDMI format" kako biste omogućili podršku za boju 4: 4: 4. Zatim prijeđite na postavke slike i promijenite način slike na "Grafika". Kao što možete vidjeti, neki Sony TV prijemnici podržavaju ovu značajku samo na određenim HDMI priključcima.

Samsung televizori

Na stranici s postavkama pod postavkama slike odaberite stručne postavke. Pomaknite se do "HDMI UHD boja". Ovdje možete vidjeti koji ulazi imaju kromirane funkcije 4: 4: 4. A za ove ulaze morat ćete odabrati PC mod.

LG televizori

Najprije idite na postavke TV slike, odaberite ulaz i uključite "HDMI ULTRA HD duboku boju". Zatim pritisnite tipku ulaza, odaberite "Svi ulazi". Odaberite ulaz koji želite omogućiti i odaberite ikonu "PC".

TV Vizio

U aplikaciji SmartCast idite na postavke prikaza, a zatim odaberite unos. Tamo možete odabrati HDMI subrange boja i odabrati koji će ga ulaz podržati. Važno: Ako se u portovima 1 do 4 koristi chroma 4: 4: 4, ova funkcija će raditi kada je način slike postavljen na "Computer".

rezultati

Ako ne namjeravate koristiti televizor kao glavni monitor računala, gdje će biti puno teksta, nema potrebe brinuti se o sub-uzorkovanju u boji 4: 4: 4. Inače, ne otkriva vidljive nedostatke i omogućuje vam da obratite pozornost na mnogo važnije karakteristike televizora - 10-bitnu dubinu boje i HDR način rada. Poduzimanje 4: 2: 0 važno je za moderne platforme za streaming, a nemogućnost smanjenja propusnosti učinila bi 4K usluge kao što su Netflix i Amazon mnogo manje dostupnim s 4: 4: 4.