Cos’è il sottocampionamento cromatico? | ENBLE
Sottocampionamento cromatico cos'è? | ENBLE
La sottocampionatura cromatica è uno dei modi più efficaci per guardare contenuti ad alta risoluzione e frequenza di aggiornamento senza la massiccia larghezza di banda necessaria per trasmettere tali segnali. Come la compressione dello stream di visualizzazione, la sottocampionatura cromatica è una tecnica di compressione che, quando usata efficacemente, è quasi indistinguibile dall’immagine nativa.
Funziona rimuovendo alcune informazioni di colore dall’immagine o dal video, mantenendo tuttavia tutte le informazioni sulla luminanza o la luminosità. Riduce la larghezza di banda, aprendo più spazio per segnali ad alta risoluzione e frequenza di aggiornamento. Ciò rende possibili monitor UHD ad alta frequenza di aggiornamento ed è una tecnologia che senza di essa, piattaforme come Disney+ e Netflix non funzionerebbero altrettanto bene.
Cosa è la sottocampionatura cromatica?
La sottocampionatura cromatica di un segnale rimuove alcune informazioni di colore dall’immagine o dal video, mantenendo informazioni legate alla luminosità. Ciò riduce la larghezza di banda complessiva richiesta per trasmettere il segnale, senza influire in modo significativo sull’immagine finale dal punto di vista visivo. A differenza della compressione dello stream di visualizzazione, che è visivamente senza perdite, la sottocampionatura cromatica produce occasionalmente artefatti, anche se di solito è difficile da individuare a meno che non si cerchi specificamente.
Infatti, la ragione per cui la sottocampionatura cromatica è così efficace e viene utilizzata così ampiamente risiede in un trucco dell’occhio umano. Mentre gli esseri umani sono eccellenti nel rilevare il contrasto, ovvero la differenza tra luce e buio, non sono altrettanto bravi nel rilevare una differenza di colore. Ecco perché nelle immagini e nei video sottocampionati cromaticamente, i dati di luminanza completi vengono trasmessi, ma i dati di colore sono limitati. Anche se ciò riduce la varianza del colore all’interno di un’immagine, è molto difficile da individuare anche per occhi allenati a meno che non si stia cercando specificamente.
Ecco perché la maggior parte dei film viene trasmessa con l’utilizzo della sottocampionatura cromatica su tutte le principali piattaforme di streaming, ed è persino utilizzata con i Blu-ray UHD, che sono considerati il modo di più alta qualità per guardare i film.
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L’immagine sopra mostra quanto poco differisca quando si rimuovono vaste porzioni della risoluzione del colore con tecniche di sottocampionatura cromatica più estreme.
Come funziona la sottocampionatura cromatica?
Un segnale video standard ha due componenti principali: informazioni di luminanza e informazioni di colore. Completamente non compresso, un tale segnale viene definito 4:4:4, in cui ogni pixel ha il proprio insieme di valori di crominanza (colore). Questa è la qualità possibile più alta per un video, senza sottocampionatura.
Un segnale marginalmente compresso viene definito 4:2:2, che ha informazioni di colore per ogni altro pixel, con gli altri pixel che copiano le informazioni di colore dai loro vicini. Quindi in un blocco di due per due pixel, ogni pixel ha i propri dati di luminanza, mentre ogni gruppo di due condivide i dati di colore. Questo viene spesso utilizzato nel montaggio video professionale, in cui riduce il tasso di dati senza influire affatto sulla qualità visiva.
La trasmissione, lo streaming e i Blu-ray UHD utilizzano una sottocampionatura cromatica più aggressiva di 4:2:0, in cui c’è solo un pixel con dati di colore ogni quattro pixel. Un blocco di due per due pixel avrebbe dati di luminanza per ogni pixel, ma condividerebbe i dati di colore tra tutti loro. Sebbene questo sembri drammatico (e l’effetto che ha sulla larghezza di banda è drammatico), il risultato finale è ancora quasi impossibile da distinguere da 4:2:2 o 4:4:4.
La sottocampionatura cromatica di solito non è abilitata per impostazione predefinita sui monitor PC, perché può causare problemi di leggibilità del testo piccolo, cosa che è molto più facilmente visualizzata sui monitor rispetto alle TV.
Dovresti utilizzare la sottocampionatura cromatica?
La sottocampionatura cromatica è una delle varie tecniche di compressione che possono essere utilizzate per ridurre la larghezza di banda complessiva richiesta per trasmettere video. Per i consumatori, la compressione dello stream di visualizzazione ha in gran parte preso il posto della sottocampionatura cromatica, poiché è visivamente senza perdite e sblocca il tipo di larghezza di banda aggiuntiva necessaria per alte frequenze di aggiornamento e risoluzioni.
Ciò non significa che la sottocampionatura cromatica sia ridondante. Infatti, è ancora un componente importante nella funzionalità dei moderni servizi di streaming e dei moderni Blu-ray UHD, che ne approfittano per archiviare le masse di dati di crominanza e luminanza richiesti per i video in risoluzione 4K.
La sottocampionatura del crominanza è ancora utile quando si utilizzano schermi più vecchi che non supportano il DSC. È anche un componente fondamentale di alcuni algoritmi per immagini statiche, come nel caso della creazione di file JPEG.
Si può dire che la sottocampionatura del crominanza può ancora essere utile ed è regolarmente utilizzata da diverse industrie e in contesti di nicchia. Tuttavia, per i consumatori in generale, il DSC è probabilmente un sistema di compressione più efficace. È molto più moderno e è probabile che sia abilitato per impostazione predefinita nei casi in cui può essere utilizzato, quindi non dovresti dover utilizzare manualmente la sottocampionatura del crominanza.
