luminans (Y)
sort-hvidt tv kom først. Et sort / hvidt billede indeholder kun hvid, sort og gråtoner. Alle disse værdier kunne (og stadig kan) opnås blot ved varierende lysstyrke.
rent uforfalsket sollys er hvidt (eller i det mindste hvidt nok til vores formål). Når lys ikke reflekteres (en sort krop), er det, vi får, sort. Ved at variere lysets intensitet får vi forskellige gråtoner. Husk, grå er en opfattelse af den menneskelige hjerne.
i videnskabelige termer måles lysets lysstyrke i form af luminans. Ordet ‘luminans’ er direkte defineret af CIE i forhold til menneskelig vision. Det er repræsenteret af bogstavet Y for så vidt angår video.
Luma (Y’)
som vi har set i kapitlet om Gamma, er lysstyrken ‘skæv’ til visning, en proces, vi kalder gammakomprimering. I stedet for at kalde det snoet luminans besluttede de at kalde videokodet luminans ‘Luma’, repræsenteret af Y’.
når vi taler om luminansværdierne med hensyn til video, taler vi om Luma (Y’). Når et videosignal kommer ud af en SDI-port som 4:2:2 eller hvad som helst, er den korrekte notation for det Y ‘ CBCR. Bemærk Y med en apostrof? Luminansen er allerede ‘gammafied’ eller er blevet anvendt med et kodende gamma.
fra dette kapitel om RGB ved vi, at hvis Y er barn af RGB, kommer Y fra R’ G’B’.
Chrominance (C)
Chrominance er farveinformationen i et signal. Da farve-tv ankom, fandt de i stedet for at starte fra bunden en måde at klæbe det på til Luma, som vi har set i forskellen mellem CIE. Fra det ved vi, at de to repræsentationer af farve hedder Cb og Cr.
det betyder ikke, at grøn er forsømt, husk dig. Fra RGB får du en, og fra en, der stammer en, der fører til Y ‘ CBCR. Sådan ser det ud:
det øverste er det fulde RGB-billede. Hvis det skulle opdeles i Y ‘ CBCR, ville du være den anden, Cb den tredje og Cr den fjerde. Antag ikke bare fordi det er en ‘b’ i Cb og en ‘r’ I Cr det betyder blå eller rød – ligesom hvis du ikke forventer en mand kaldet Mr. Red at være rød i farven.
Chroma sampling og sub-sampling
navnet på spillet er ‘reduktion båndbredde’. Luminans bliver Luma, bitdybden reduceres til 8, farverumene (Rec. 709, PAL, NTSC) reduceres til halvdelen eller mindre end halvdelen af det menneskelige øjes rækkevidde, data komprimeres ved hjælp af komprimeringsalgoritmer og så videre. Kan vi komprimere det endnu mere?
sikker på, at vi kunne. Ligesom hvordan stænger og kegler arbejder i hjernen, indså de, at de kunne opdele farver i luminans og Chrominance – det er rigtigt, vores øje udviser både RGB og Y ‘ CBCR adfærd. Derfor virker det!
ved en indviklet metode til forsøg og fejl og masser af test opdagede de, at de faktisk kunne smide halvdelen eller endda tre fjerdedele af farveinformationen, og de fleste mennesker ville ikke vide det. Folk bruger også kunstig smag hver dag.
det fungerer ikke i den måde, data komprimeres på, og for virkelig at forstå, hvordan det fungerer, skal du lære, hvad prøveudtagning er. Når kun chrominance information (farve) samples fra analoge data (eller digitale data), kalder vi det Chroma Sampling.
når det ikke samples fuldt ud (som kartoffelchips, der ikke fylder hele posen), kaldes processen Chroma sub-sampling.
det er en type komprimering, der kan anvendes på tidspunktet for optagelse i kameraet eller senere i behandlingen. Underprøveudtagning er, hvad der sker, når du ikke prøver 1:1, hvilket betyder, at du smider data ud. Det er målet, at reducere båndbredden.
den mest anvendte model i dag er y ‘ CBCR-modellen. Tag et kig på dette billede:
fra ovenstående billede kan du se, at alle de fire farvebokse ser ens ud, selvom venstre-mest har meget mindre farveinformation end højre-mest.
er Y ‘ CBCR et farverum?
Y ‘ CBCR er ikke et farverum, og det er heller ikke strengt en farvemodel. Det er kun et kodningssystem. Du finder mange mennesker forvirrende alle disse udtryk og stiller spørgsmål som “hvilket farverum skal jeg bruge, YUV, 444 eller RGB”? Det er som at spørge, hvilken ko skal jeg fodre, den der ligner en ko, den der ligner en ko med horn, eller den samme ko, som jeg ser på fra en anden vinkel?
skør? Men det er hvad der sker, når du ikke gider at forstå dine vilkår.
for high definition-tv, Sådan fungerer det:
- RGB er farvemodellen
- Rec. 709 er farverummet
- Y ‘CBCR er luma-og chroma-kodningssystemet
- tallene i Y’ CBCR fortæller dig, hvilken slags luma-og chroma-prøveudtagning der bruges
- 4:2:0 og 4: 2: 2 begge har lige luma værdier, men forskellige chroma værdier
- 3:1:1 og 4: 2: 2 har forskellige luma – og chroma – værdier
glem ikke-farvemodel, farverum, farvekodning-tre helt forskellige ting.