rgb или ycbcr444 что лучше для монитора
Сообщество любителей webOS-телевизоров LG
В каких режимах лучше подключать технику к телевизорам LG
В каких режимах лучше подключать технику к телевизорам LG
Пользователь Tl. с форума ixbt.com накидал небольшое пояснение по вопросам в каких режимах лучше подключать технику к телевизорам OLED и LG в частности. Далее с его слов:
Список режимов подключения к OLED телевизорам
— для подключения видео-плеера рекомендуется выбрать режим YCbCr, 12 бит, 422, автофреймрейт
— для подключения игровых приставок следует выбрать режим Авто.
— для подключения ПК для просмотра видео рекомендуется выбрать в настройках видео-карты режим RGB, 12бит, 24Гц (23.976)
Теперь длинное нудное пояснение почему именно так.
1. Подключение видео-плеера
1.1 YCbCr или RGB?
Видео-плеер занимается преимущественно воспроизведением видео. Видео закодировано в цвето-разностном формате (YUV или YCbCr).
YCbCr данные, полученные из видео после раскодирования, желательно донести до HDMI выхода как есть без лишних и ненужных преобразований во избежание потенциальных ошибок. Поэтому в самом общем случае для видео-плеера следует выбрать YCbCr.
1.2 Битность.
В общем случае следует выбирать 12 бит.
Почему нужно выбирать 12 бит когда видео закодировано в 10 битах (SDR в 8) и матрица телевизора способна отобразить только 10 бит?
Дело в том, что при кодировании из видео выкидывается часть цветовой информации для экономии размера (цветовая субдискретизация). Видео плеер при воспроизведении должен восстанавливать отсутствующую информацию. Для этого используются различные математически алгоритмы и для внутренних расчётов используется б’ольшая битность (16, 32). Для передачи полученных данных по HDMI их нужно округлить и запас разрядности не помешает.
1.3 4:4:4 или 4:2:2?
Универсальный вариант, скорее, 422.
ТВ в не-ПК режиме (об этом ниже) примет только 422. Т.е. даже если отправить ему 444, лишнее будет проигнорировано (сам формат данных YCbCr позволяет это сделать предельно безболезненно)
1.4 Диапазон: полный или ограниченный?
Также может называться «уровень чёрного»: низкий, высокий; RGB Полный или ограниченный; режим ПК или видео. И т.п.
Эти настройки должны быть выставлены в правильное положение по-умолчанию, т.е. можно их просто не трогать.
Но если выбирать вручную, то следует выбрать ограниченный или ТВ диапазон (уровни 16-235). Если настройка называется «уровень чёрного», то следует выбрать низкий.
Со стороны ТВ должен быть выбран «уровень чёрного»: Низко.
1.5 Какую частоту выбрать: 24, 30, 50, 60?
В самом общем и универсальном случае следует включить авто-переключение частот со стороны видео-плеера, т.н. автофреймрейт.
2. Подключение игровой приставки
Чего делать точно не следует, так это вручную выбирать вариант YUV420. Это режим совместимости для старых телевизоров с HDMI 1.4.
3. Подключение ПК для просмотра видео
3.1 RGB или YCbCr?
В мире ПК практически всё в RGB: рабочий стол Windows, игры, плееры и т.д. и т.п.
При воспроизведении видео оно также будет преобразовано в RGB.
madVR в конечном итоге отдаёт драйверу RGB.
Поэтому для ПК рекомендуется выставлять в настройках видео-драйвера режим RGB.
Если в настройках видео-выхода выставлен YCbCr, видео-драйвер начнёт заниматься самостоятельными преобразованиями RGB->YCbCr и этого лучше избежать поскольку они могу содержать ошибки. Откуда ошибки? Неизвестно с какими коэффициентами будут выполняться преобразования. Для HDR необходимо, чтобы использовались матрицы коэффициентов для BT2020, однако выяснить действительно ли это так затруднительно и никаких гарантий нет, поэтому запросто может оказаться, что драйвер использует коэффициенты для BT709, что породит ошибки и неточности.
В качестве подтверждения этих аргументов привожу авторитетное мнение разработчика madVR и краткий вывод:
Summed up: In order to get the best possible image quality, I strongly recommend to set your GPU control panel to RGB Full (0-255).
3.2. Битность: 8, 10 или 12?
Битность, в самом общем универсальном случае и для просмотра видео, следует выбирать 12 бит.
Однако 10/12 бит не получится выбрать в режиме 60Гц из-за ограничений пропускной способности интерфейса HDMI: таблица с поддерживаемыми форматами HDMI 2.0
Насколько страшно, что для 60Гц вместо 12/10 бит будет 8?
Вопрос спорный.
С одной стороны, количество видео-контента в 50-60Гц ограничено.
С другой стороны, для понижения битности с 12/10 до 8 видео-карта или плеер/рендер(madVR) могут самостоятельно выполнить дизеринг который визуально будет затруднительно отличить от 10 бит. Однако следует учитывать, что различные видео-карты могут выполнять дизеринг на своё усмотрение и по разному, в т.ч. и не выполнять его вовсе, что приведёт к видимому бандингу на 10 битном контенте.
3.4 Как получить полноценный RGB или YCbCr 4:4:4.
Телевизор в режиме по умолчанию, передаваемый ему RGB или YCbCR 4:4:4, автоматически преобразует и обрезает до YCbCr 4:2:2.
Единственный вариант получить и отобразить полноценный RGB, включить в настройках ТВ т.н. «ПК режим».
Для телевизоров LG это выполняется с помощью выбора в меню «Все входы» значка ПК для соответствующего HDMI порта.
Однако при этом отключается часть дополнительных алгоритмов обработки изображения, включая и интерполяцию кадров и подавление смаза для повышения динамического разрешения. Для LG это TruMotion.
Кроме этого, на некоторых моделях встречаются и другие неприятные побочные эффекты с ПК-режимом, включая некорректное отображение HDR.
Другими словами, ПК-режим ТВ скорее подойдёт для тех, кто использует ТВ в качестве монитора, чем для тех кто собирается использовать компьютер для просмотра видео.
3.5 Кратко по ПК и просмотру видео.
Общая универсальная рекомендация: для просмотра видео на ПК выбирать в настройках видео-карты режим RGB, полный диапазон, 24Гц (23.976), 12бит.
Для просмотра HDR контента можно использовать плеер с поддержкой вывода через madVR, он умеет переключать режимы SDR/HDR автоматически для видео-карт NVidia и AMD.
Как настроить ПК для игр на 4K-телевизоре
Среди телевизоров с диагональю 50 дюймов и выше уже почти не встречаются модели с разрешением FullHD. Тем не менее, 4К-гейминг все еще не стал стандартом. И если вы решите поиграть на 4К-телевизоре, то есть некоторые нюансы, о которых стоит знать.
Какой версии нужен HDMI
В отличие от монитора, где часто есть сразу несколько разных видеовходов, на телевизорах присутствует только лишь HDMI. Даже если на вашей модели есть аналоговые входы вроде компонентного подключения или VGA, они, по понятным причинам, не подойдут. Поэтому основным способом подключения настольного компьютера или ноутбука остается HDMI.
На современных десктопных видеокартах, а также ноутбуках, как правило, есть хотя бы один порт HDMI. Начиная с 30-й серии NVIDIA и 6000-й от AMD это HDMI 2.1, который способен передавать сигнал 4К@120Гц. В остальных случаях используется HDMI 2.0 с 4К@60Гц или даже более старые версии в зависимости от возраста видеокарты (смотрите спецификации для NVIDIA и AMD).
Разумеется, если вам нужен сигнал 4К@120Гц, телевизор тоже должен его поддерживать. Более того, в телевизоре может быть лишь один скоростной порт HDMI 2.1. Обращайте внимание на маркировку портов на самом устройстве или уточняйте спецификации на официальном сайте производителя.
В более старых видеокартах встречаются также DVI, что вполне подходит для подключения к телевизору. Как правило, проблем с конвертаций DVI на HDMI быть не должно. Однако нужно проверять совместимость. Аналоговые интерфейсы DVI-A не смогут вывести сигнал на HDMI.
Также можно купить переходник с DisplayPort на HDMI, но нужно внимательно проверять характеристики, чтобы кабель поддерживал 4К@60Гц. В целом, переходники — это всегда крайний случай.
Как настроить вывод видео на Windows 10
В Windows 10 управление многоэкранной конфигурацией работает довольно просто. Нажмите сочетание клавиш Win + P, чтобы открыть боковое меню. Система предлагает 4 варианта:
Лучше выбирать «Только второй экран», так как характеристики монитора и телевизора, скорее всего, не совпадают, и будет невозможно выбрать лучшие настройки для ТВ. Если ваш ПК будет подключен только к телевизору, то переключение режимов не понадобится.
Как настроить вывод видео через драйвер видеокарты
Все дальнейшие регулировки лучше производить через панель управления видеокарты. Мы рассмотрим настройку на примере NVIDIA. Самое важно здесь — правильно настроить разрешение, частоту обновления, формат и глубину цвета, а также диапазон.
Разрешение и частоту обновления нужно выбирать родное: 4К@60Гц или 4К@120Гц. Тем не менее, можно и опуститься на разрешения пониже. Если ваш телевизор поддерживает сигнал 1080p@120Гц или 1440p@120Гц, вы сможете играть в динамичные игры при 120 кадрах в секунду, конечно, если позволяет железо.
Формат цвета, если доступно, лучше ставить RGB, но и YCbCr 444 тоже подойдет — эти два варианта дают наиболее качественное изображение. Иногда выбрать их невозможно, например, по причине низкой пропускной способности кабеля или интерфейса. В таком случае можно использовать и YCbCr 422. Обратите внимание, если вы собираетесь использовать телевизор не только для игр, но еще и в качестве монитора, то формат YCbCr 422 или YCbCr 420 не подойдет. Текст и мелкие элементы интерфейса будут выглядеть нечетко, хотя при воспроизведении видео и в играх это незаметно. Попробуйте открыть тестовое изображение, когда вывод сигнала установлен на YCbCr 422 или YCbCr 420.
Выходной динамический диапазон бывает полный или ограниченный. При формате YCbCr доступен только ограниченный диапазон, а в случае с сигналом RGB можно выбирать. Важно понимать, что ограниченный диапазон не значит плохой. Эта настройка должна соответствовать установкам и возможностям телевизора. Полный диапазон соответствует высокому уровню черного в настройках ТВ, ограниченный — низкому.
Параметр «Глубина цвета» устанавливайте наивысший, который доступен. Обратите внимание: из-за ограничений HDMI может быть доступно только 8 бит.
Какие настройки выбрать на телевизоре
Из обязательных настроек — нужно включить игровой режим. Он позволяет минимизировать инпут лаг (задержки при вводе), чтобы управление оставалось отзывчивым. Можно также поставить на входе HDMI в качестве источника «Персональный компьютер». Это удобный способ отключить все лишние настройки.
Также обратите внимание на параметр «Уровень черного». Его нужно выставить в зависимости от того, какое значение диапазона установлено на компьютере. Полный диапазон соответствует высокому уровню черного, ограниченный — низкому. Можно также оставить на автомате, если такая возможность есть.
Кроме того, в настройках телевизора нужно активировать параметр Deep Colour, иначе режимы RGB и YCbCr 444 будут недоступны.
Остальные параметры настраиваются индивидуально. В целом рекомендуется выключать все настройки, отвечающие за обработку изображения: шумодавы, уплавнялки и т.п.
Если система не тянет игры в 4К
Если ваша система слабовата для игр в 4К, конечно, лучше купить что-то более мощное. Однако есть один способ немного улучшить качество картинки в 4К без затрат. Можно воспользоваться масштабированием разрешения.
Суть в том, что игра отображается в 4К, но рендеринг происходит в меньшем разрешении, которое видеокарте уже по силам. Таким образом, интерфейс будет отображаться в нативном разрешении, и в целом сама картинка будет немного четче. Для сравнения приведем скриншоты из Control (скачать в формате PNG).
Если у вас видеокарта 20-й или 30-й серии, то на помощь придет технология DLSS (аналог от AMD в разработке). На примере Death Stranding видно, что даже на младшей RTX 2060 можно играть в 4К на высоких настройках графики с комфортной частотой кадров. Также рекомендуем посмотреть сравнение DLSS и простого масштабирования в Control.
Стоит отметить, что даже разрешение 1080p на экране 4К может выглядеть хорошо. Также не стоит недооценивать 1440p, оно не такое тяжелое, как 4К, но выглядит намного лучше 1080p. Если видеокарта тянет игры в 1440p, то это все еще неплохой вариант для игры на 4К-телевизоре.
RGB vs YCbCr444: Which Output Color Format Is Better?
Choosing between YCbCr444 vs RGB can be a bit of a contentious topic. There are a lot of feelings on both sides of the fence and most people just choose the default.
However, is that always the best option?
Our experts break it down and help you understand which one is better. Keep reading this article to see more.
RGB vs YCbCr444: Which Output Color Format Should You Choose?
The way colors are displayed on your monitor depends on the format. A YCbCr digital video signal can be converted into an RGB format if you prefer. However, most modern video displays with HDMI digital inputs will process video signals in the YCbCr format. It needs to convert back to an RGB signal in order to be usable by the imaging control device, whatever that may be.
However, if you are looking to buy a monitor or change your graphics, which one should you choose?
RGB Full: An Overview
The RGB color spectrum or system constructs all of the colors that you see on a screen from the combination of three colors:
The red, green, and blue use 8 bits each, which have integer values from 0 to 255. This makes a total of 16,777,216 possible colors. Within each pixel in an LED monitor display, there is a combination of these colors.
Red controls a great deal of the output. When the red pixel is set to a 0 value, the LED is turned off. When the red pixel is set to 255, the LED is fully turned on. Any value between them sets the LED to a partial light emission that will impact the overall color.
As of 2007, most computer displays will use the sRGB range. HDTVs will use a similar spectrum that is commonly called Rec. 709. The sRGB space is what most consumer-level products will have. This keeps designing and maintenance easy for everyone from production companies to hardware manufacturers.
However, there are some limitations to it that you need to understand.
For example, there are some highly saturated colors that RGB cannot handle. For more high-quality output, you will need to move to YCbCr 444.
What Uses RGB?
Natively, video signals produced by computers and game consoles will fall into the RGB signal format. This is because their mediums do not benefit from signal compression at the current time.
YCbCr444: An Overview
We call the YUV color recorded digitally YCbCr. Each aspect stands for something different:
● Y is the brightness of the color (luma)
● CB is blue minus luma (B-Y)
● Cr is red minus luma (R-Y)
In chroma subsampling, the colors are going to be compressed, but they won’t be in luma because the eye is more sensitive to lights and darks compared to color components.
YCbCr has been designated as 4:n:n. The 4 in that designation is the sampling rate of 13.5 MHz. This is the standard frequency for digitizing analog NTSC, PAL, and SECAM.
So essentially, YCbCr represents colors as combinations of a brightness signal along with two colors. The value above work together to create images. During the creation of YCbCr signals from RGB (which is an encoding process), the higher frequency signals are removed to compress the said signal.
This is why YCbCr videos are considered to be “lossless compression” as the elements of RGB are removed. Now, most people won’t be able to see
What Uses YCbCr?
There are a few different types of devices that will use YCbCr format digital video signals, including RG turners, cable boxes, satellite boxes, DVD players, Blu-Ray players, and more. They do this natively because they have a limited bandwidth transmission and storage mediums benefit from the compression they are capable of handling.
It’s used mainly in printing presses, color design, and other types of art items because of the better range of colors and contrast possible with Yellow, Cyan, and Magenta, compared to Red, Green, and Blue. However, this is usually only used in in-person items rather than display items.
RGB and YCbCr: Comparison
It is difficult to compare RGB and YCbCr because they essentially work together and monitors know what to do with them. However, there are a few areas where we can compare them:
In Gaming, Should I Choose YCbCr or RGB?
Most gamers stick to RGB displays because it helps to show off darker scenes and brighter scenes. You can more easily play gamers for a longer period of time because this color puts less strain on the eyes. However, there are some newer monitors that use YCbCr that have a blue light.
One thing to note is that human retinal receptions respond to light energy in a very specific way: they spot the red, green, and blue light components. Often, the blue light is the most significant form. RGB light control is the best option for imaging display devices.
This is why there is a need for a color coder at the end of a display’s processing path to push the color signals from the YCbCr color space so that it is in the RGB color space. This makes it the best option for presenting on any device that displays images.
Color Decoder Functions & YCbCr
A color decoder is a tool used in more modern video displays to take the YCbCr signal and produce a digital RGB signal. What this decoder does is add the luma channel (in the correct proportions) in order to recover the original Blue and Red signals that were eliminated. The tool automatically corrects these proportions and then subtracts from the Y luma to recover the original Green.
Note: the proportions of the RGB colors are different for different displays. In general, they fall into one of two categories: ITU-R BT.709 HDTV and the BT.601 SDTV. They fall into different luma encoding formulas:
● BT.709 HDTV YCbCr luma encoding: Y’ = 0.2126 R’ + 0.7152 G’ + 0.0722 B’
● BT.601 SDTV YCbCr luma encoding: Y’ = 0.299 R’ + 0.587 G’ + 0.114 B’
These codes aren’t something you will have to worry about unless you are going to recode your display, which is something even the most advanced builders won’t do. Most displays will instead switch to the appropriate color decoder without any input needed.
Other Display Option: Color and Tint
Two other color options to take into consideration are color and tint. These are important in both YCbCr and RGB formats. They correct for analog signal level errors in older devices and in more modern devices, don’t do much at all. Modern devices don’t have problems with hues like older monitors do and they don’t need the correction that color and particularly tint offer. Unfortunately, these are mostly used as marketing gimmicks for another “feature” to distract.
Now, it is interesting to note that most displays and monitors are designed with white skin in mind, so people who play games or watch entertainment where the main characters aren’t white may actually benefit from changing tints.
Controlling Color Within RGB & YCbCr 444
For those who play games frequently or make their own content, it can become important to control the color for the best performance. When we talk about “controlling color,” we are usually talking about the saturation in the Cb and Cr chroma channels.
This is what makes colors appear brighter or duller, depending on the settings. This is found in the Picture menu on most PCs. Again, this isn’t a setting that most people will ever use.
Conclusion: Should You Choose YCbCr or RGB?
Essentially, most people won’t have to make the choice between YCbCr and RGB because the devices that we use already make that choice for us. Allow your devices to stay on the RGB setting because it helps to show off images better and it is what gets used in the game creation process, video editing, movie editing, and more.
While there are situations in which you’d want to use YCbCr color space, most people won’t encounter them. If you do have the choice to make the switch, it is best to just leave things as they are.
Какой формат пикселей лучше rgb или ycbcr. При выводе видео на телевизор или монитор темные оттенки цветов выводятся серыми, светлые — белыми
Известно, что цветовое изображение требует не менее трех чисел на один пиксел для точной передачи его цвета. Метод, выбранный для представления яркости и цвета, называется цветовым пространством.
Есть три наиболее популярные цветовые модели – это RGB (использующееся в компьютерной графике); YIQ, YUV или YCbCr (использующейся в видеосистемах); и CMYK (использующейся в цветовой печати). Все цветовые пространства могут быть получены из RGB пространства извлекаемое камерами и сканерами.
Данное цветовое пространство наиболее широко используется в компьютерной графике. Красный, зеленый и голубой главные компоненты цветов и представляют три размерности данного пространства (рис. 3). Указанная диагональ куба с равными значениями RGB указывает градации серого от черного до белого.
Рис. 3. Куб RGB цветов
Цветовые ЭЛТ и жидкокристаллические дисплеи отображают RGB изображения, отдельно освещая красные, зеленые и голубые компоненты каждого пиксела. Если смотреть на экран с расстояния обычного зрителя, то различные компоненты сливаются в единый «правильный цвет».
RGB пространство подходит для компьютерной графики, т.к. там для формирования цвета как раз и используются эти три компоненты. Однако RGB не очень эффективно, когда речь заходит о реальных изображениях. Дело в том, что для сохранения цвета изображений, необходимо знать и хранить все три компоненты RGB и потеря одной из них сильно исказит визуальное качество изображения. Также при обработке изображений в RGB пространстве не всегда удобно бывает изменить только яркость или контрастность отдельного пиксела, т.к. в этом случае необходимо будет прочитать все три значения компонент RGB, пересчитать их для желаемой яркости и записать обратно. По этим и другим причинам многие стандарты видео используют яркость и два цветоразностных сигнала как цветовую модель, отличную от RGB. Наиболее известными среди таких пространств являются YUV, YIQ и YCbCr. Несмотря на то, что все они связаны между собой, тем не менее имеются некоторые отличия.
Известно, что органы зрения человека менее чувствительны к цвету предметов, чем к их яркости. В цветовом пространстве RGB все три компонента считаются одинаково важными, и они обычно сохраняются с одинаковым разрешением. Однако можно отобразить цветовое изображение более эффективно, отделив светимость от цветовой информации и представив ее с большим разрешением, чем цвет. Поэтому цветовое пространство YCbCr и его вариации является популярным методом эффективного представления цветных изображений.
Буква Y в таких цветовых пространствах обозначает компоненту светимость, которая вычисляется как взвешенное усреднение компонент R, G и B по следующей формуле:
,
где обозначает соответствующий весовой множитель. Остальные цветовые компоненты по существу определяются в виде разностей между светимостью Y и компонентами R, G и B:
При этом получаются четыре компоненты нового пространства вместо трех RGB. Однако число Cb+Cr+Cg является постоянным, поэтому только две из трех хроматических компонент необходимо хранить, а третью вычислять на основе них. Чаще всего в качестве две искомых цветовых компонент используют Cb и Cr. Преимущество пространства YCbCr по сравнению с RGB заключается в том, что Cb и Cr можно представлять с меньшим разрешением, чем Y, т.к. глаз человека менее чувствителен к цвету предметов, чем к их яркости. Это позволяет сократить объем информации, требуемый для представления хроматических компонент, без заметного ухудшения качества передачи цветовых оттенков изображения. Такой подход к преобразованию цветового пространства дает дополнительный эффект при сжатии цветных изображений. При этом алгоритмы сжатия сначала преобразуют исходное цветовое пространство из RGB в YCbCr, сжимают, а затем при восстановлении обратно преобразуют изображение в цветовое пространство RGB, т.к. оно используется в ЭВМ. При этом формулы для прямого и обратного преобразований выглядят следующим образом:
прямое преобразование
обратное преобразование
Как отмечалось выше хроматические компоненты Cb и Cr могут быть представлены с меньшим разрешением, чем световая компонента Y. При этом на практике используют следующие форматы их взаимного представления.
Самый очевидный формат это так называемый формат 4:4:4, который означает полную точность в передаче хроматических компонент, т.е. на каждые 4 световые отсчеты Y передаются по 4 отсчета компонент Cb и Cr (рис. 4 а).
Рис. 4. Расположение хроматических компонент
Другой формат 4:2:2 (YUY2) предполагает, что на каждые 4 отсчета компоненты Y приходится по два отсчета хроматических компонент, расположение которых представлено на рис. 4, б. Данный формат используется для высококачественного цветного видео и используется в стандартах MPEG-4 и H.264.
Наиболее популярный формат сэмплирования 4:2:0 (YV12) каждая компонента Cb и Cr имеет один отсчет на 4 отсчета Y (рис. 5 а, б). Причем отсчеты компонент Cb и Cr, как правило, вычисляются двумя способами. В первом случае выполняется интерполяция по 4 ближайшим отсчетам компонент Cb и Cr для формирования одного отсчета для них (рис. 5, а). Такой подход применяется в стандартах MPEG-1 и H.261, H.263. В другом случае выполняется интерполяция по двум вертикальным отсчетам (рис. 5, б) и применяется в стандарте MPEG-2.
Рис. 5. Представление формата 4:2:0
Благодаря экономичному представлению цветных сцен, формат 4:2:0 широко используется во многих потребительских приложениях, таких как видеоконференции, цифровое телевидение, DVD. Поскольку хроматические компоненты отбираются в 4 раза реже компонент яркости, то пространство 4:2:0 YCbCr занимает в 2 раза меньше отсчетов по сравнению с форматом видео 4:4:4 RGB.
Цифровые компоненты Y’CbCr (8 бит) рассчитываются из аналоговых R’G’B ‘следующим образом:
Полученные сигналы находятся в диапазоне от 16 до 235, значения от 0 до 15 и от 236 до 255 формируют два запасных диапазона.
CbCr плоскости при различных значениях Y:
Так что-же такое, когда в настройках например видео карты, по HDMI предлагается передать сигнал в YCbCr например 4:4:4 (идеальный случай) 4:2:2 (стандартный случай) 4:2:0 (плохой случай)
и отсутствует RGB? если есть RGB то конечно лучше выбрать его. но если его нет, вот что получается:
Т.е. чем больше четвёрок, тем больше цветовых точек по отношению к яркостным будет передано с источника на приёмник 🙂
Так что-же это за форматы? Это цветовая субдескритизация, т.ё. сокращение сжатия цветов.
Например как в mp3 есть дискретизация 128, 256, 320 и др. И от этого зависит качество звука,
то от цветовой дискретизации зависит точность передачи цвета. Хотя с расстояния отличить 4:4:4 и 4:2:0 не очень то и просто.
4:4:4
Каждая из трех компонент Y’CbCr имеет одинаковую частоту дискретизации. Эта схема иногда используется в дорогих сканерах и кинематографическом пост-продакшн производстве.
4:2:2
Используется в научных исследованиях, профессиональных системах и формате MPEG-2. В каждой строке передается полный сигнал яркости, а для цветоразностных сигналов производится выборка каждого второго отсчета. Таким образом, цветовое горизонтальное разрешение снижается вдвое.
4:2:1
Этот режим также определен технически. Используется в ограниченном наборе аппаратных и программных кодеров.
4:1:1
В соотношении 4:1:1, горизонтальное разрешение цветоразностных сигналов снижается до четверти от полного разрешения сигнала яркости, также полоса пропускания сужается (пропускная способность увеличивается) в два раза по сравнению с режимом без субдискретизации. Первоначально, 4:1:1 применялся в формате DV, который не считался вещательным и был единственным приемлемым форматом видеозаписи для низкобюджетных и потребительских приложений. В настоящее время, DV-формат (с выборкой 4:1:1) используется профессионально для производства новостей и воспроизведения видео при помощи серверов.
4:2:0
Различные варианты 4:2:0 конфигураций можно найти в:
В стандартах кодирования видео ИСО/МЭК, MPEG, МККТТ и Группы экспертов кодирования видео «H.26x», включая реализации H.262/MPEG-2 Part 2, такие как DVD (хотя некоторые профили MPEG-4 Part 2 и H.264/MPEG-4 AVC позволяют кодировать со структурой выборки более высокого качества, например, такой как 4:4:4)
PAL DV и DVCAM
HDV
AVCHD и AVC-Intra 50
Apple Intermediate Codec
Наиболее распространенные реализации JPEG / JFIF и MJPEG
VC-1
Для цветоразностных компонентов Cb и Cr при дискретизации отбрасывается каждый второй отсчёт по горизонтали и по вертикали. Есть три варианта схем 4:2:0, имеющих различные горизонтальные и вертикальные размещения отсчётов:
Отсчеты цветоразностных компонентов в формате 4:2:0, принятом в системе компрессии MPEG-2, не совмещены с отсчётами яркостной составляющей.
В JPEG / JFIF, H.261 и MPEG-1, Cb и Cr совмещены и располагаются между альтернативными отсчетами яркости.
В 4:2:0 DV, отсчёты цветоразностных компонентов Cb и Cr совмещены с отсчётами яркостной составляющей изображения, может быть получен из прототипной структуры 4:2:2 путем поочередного исключения одного цветоразностного компонента в каждой второй строке каждого поля.
Этот вид обработки данных особенно хорошо подходит для цветных систем PAL и SECAM. Большинство цифровых видео форматов PAL используют соответственно 4:2:0, за исключением DVCPRO25, который использует 4:1:1. Оба варианта 4:1:1 и 4:2:0 вдвое сокращают пропускную способность по сравнению с представлением без субдискретизации.
Для отображения картинки на ТВ, мониторе или проекторе, используется метод RGB. За редким исключением, каждый пиксель на экране состоит из Красного, Зеленого и Синего (R., G., B.) субпикселей. Все, что идет на ваш дисплей, на каком-то этапе превращается в RGB сигнал. Но изначально отнюдь не все является RGB сигналом.
Так почему существуют YCbCr и RGB? Это могло бы быть темой отдельной статьи само по себе, но мы можем сразу сказать, что это имеет отношение к черно-белым телевизорам, переходу от ч/б к цветным ТВ, а также к особенностям нашего визуального восприятия. RGB обращается со всем содержимым одинаково, тогда как YCbCr позволяет по-разному обращаться с информацией о черно-белом и цветной составляющих сигнала. Поскольку мы более чувствительны к черно-белой, чем к цветовой компоненте, то этот раздельный подход позволяет добиться большего сжатия (собственно, часть «CbCr» в «YCbCr»), делая черно-белое более детализированным. Наши глаза не видят разницы, но мы экономим массу трафика и места на носителях информации.
Телевизоры используют диапазон от 16 до 235. Уровни сигнала до 16 определяются как черный, а информация за пределами 235 считается белым. Откалиброванный (правильно настроенный) телевизор никогда не покажет сигнал ниже 16 иначе как в виде черного. Большинство также интерпретируют сигнал выше 235 в качестве белого, поскольку в видеоконтенте такого сигнала не должно содержаться.
Именно из-за этих различий и существуют понятия «полный диапазон RGB» и «ограниченный диапазон RGB». В фильмах и телепрограммах используется диапазон сигнала 16-245. В компьютерах и видеоиграх используется диапазон 0-255. Поскольку в телевизорах и мониторах компьютеров используются две разные шкалы, должен быть способ перехода с одной на другую. Устанавливая диапазон RGB устройства на «полный» или «ограниченный», мы делаем именно это.
При работе с телевизорами нужно всегда использовать «ограниченный» режим. Под ограниченным понимается ограничение диапазона сигнала до 16-235 вместа полного 0-255. В случае с фильмами и телепрограммами, никаких изменений не произойдет, поскольку они уже находятся в диапазоне 16-235. В случае с видеоиграми, в данном режиме будет выполняться преобразование из 0-255 в 16-235. В противном случае яркие и темные участки изображения потеряют оттенки и плавные переходы и окажутся чисто черными и белыми, а изображение будет выглядеть неправильно. Вы, таким образом, ничего не теряете, используя сигнал «RGB ограниченный», но использование «RGB полного» приведет к потере деталей изображения. Вам также желательно правильно отрегулировать «яркость» и «контраст» телевизора, используя настроечный диск, такой как «Spears & Munsil».
На приведенном ниже изображении взято тестовое изображение из начала статьи и отображено в том виде, как это сделал бы телевизор при подаче на него «полного» RGB сигнала. Можно увидеть срезанные, неразличимые светлые участки, при этом темная часть градиента (плавного перехода) вся черная. Это и есть детали в светах и тенях, которые мы потеряем.
Хотя сами термины не очень удачны, «RGB полный» и «RGB ограниченный» позволяют использовать AV устройства (Blu-Ray плееры, игровые консоли и пр.) вместе с телевизорами, либо компьютерными мониторами, не регулируя каждый раз настройки изображения. Правильно используя эту настройку, вы сможете увидеть все детали в ярких и темных участках на любом устройстве. Вам не придется дважды настраивать телевизор, чтобы смотреть контент различного типа. Надеюсь, это поможет прояснить некоторые недопонимания, которые возникают по отношению к упомянутым настройкам.
Я обнаружил, что тема вызывает массу обсуждений. В частности, возникают новые заблуждения относительно того, как работают различные диапазоны, в частности, с игровыми консолями. Надеюсь мне удастся разобраться еще с парой вопросов, чтобы облегчить понимание процесса настройки.
В: Поскольку в видеоиграх используется полная RGB палитра, не следует ли мне использовать полную палитру, играя в игры, а при просмотре фильмов переключаться на ограниченную?
О: Нет. Большинство видеоигр созданы так, чтобы использовать полный диапазон RGB, поскольку они созданы на компьютерах, на которых используется именно она. Однако, когда вы играете в игру с полным диапазоном, а ваша игровая консоль установлена в ограниченный режим, это обстоятельство учитывается. Уровни сигнала сдвигаются с 0-255 до 16-235, кривые гамма-коррекции также адаптируются к телевизору. Вы ничего не потеряете, поскольку все учтено.
В: При использовании ограниченного диапазона я получаю неконтрастное изображение. При использовании полного, обрезаются детали в тенях. Что делать?
О: Если у вас ТВ, то «ограниченный диапазон» будет работать правильно. Неконтрастное изображение вызвано тем, что в настройках ТВ задана слишком высокая яркость. Следует использовать настроечный диск, например бесплатный «AVS 709», «World of Wonder», «Spears & Munsil», и с их помощью настроить изображение правильно. После этого уровни черного будут правильными в режиме «ограниченный диапазон», вы будете видеть все детали в тенях и они будут иметь адекватную контрастность.
Также, поскольку любой контент, отличный от видеоигр, будет использовать лишь диапазон 16-235, то упомянутые настройки будут актуальны для всех источников сигнала, а не только для одного.
Примечание ProjectorWorld: смысл сказанного выше не очен ясен и, возможно, содержит ошибку.
В: Следует ли установить консоль на «Автоопределение» вместо того, чтобы выбирать «ограниченный» или «полный»?
В: Что с режимом «Super white» на PS3 и PS4?
Тема лекции: Цветовые системы 20 века. Системы «Y»: YUV, YCbCr, YPbPr, YIQ, YDbDr.
Y = 0,299 R + 0,587 G + 0,114 B ,
Вместе с сигналом яркости Y были введены ещё так называемые сигналы цветности U и V :
Конверсия в RGB и обратно
Модель широко применяется в телевещании и хранении/обработке видеоданных. Яркостная компонента содержит Это было удобно в момент появления цветного ТВ для совместимости со старыми черно-белыми телевизорами.
Y = яркость или интенсивность (luma) ; размер 8 бит; значения от 16 до 235.
Яркостная компонента содержит «черно-белое» (в оттенках серого) изображение, а оставшиеся две компоненты содержат информацию для восстановления требуемого цвета.
Зеленый цвет может быть получен на базе этих трех значений.
Последнее замечание подводит к пониманию индексов у YCbCr: 4:2:0,4:2:2,4:4:4 и проч. Эти пропорции указывают на степень децимации (прореживания) цветности . Каждая из цифр в пропорции соответствует частоте отсчетов соответствующего канала:
Формат 4:2:0 означает что происходит децимация в 2 раза по каналам Cb и Cr , но в данном случае еще и по вертикальному направлению.
Y несёт информацию о яркости (luma) и синхронизации (sync) ;
Зелёный сигнал не посылается, так как он выводится из информации о яркости, синем и красном.
Переход от RGB к YPbPr
Для цветного телевидения стандарта NTSC было предъявлено два основных требования :
1) Быть в пределах установленного диапазона в 6 МГц,
2) Обеспечивать совместимость с черно-белым телевидением.
Конверсия в RGB и обратно осуществляется по следующим формулам:
Дальнейшие исследования установили, что к цветовым переходам разного рода глаз имеет разную чувствительность, что позволило сгруппировать т.наз. «тёплые» и «холодные» оттенки, и в одной группе уменьшить разрешающую способность ещё в три раза. Теперь для передачи одного из сигналов было достаточно полосы всего в 0,5 МГц, при этом верхняя и нижняя боковые полосы передавались без ограничений.
Формулы перевода из RGB в YDbDr :
Начнем, прежде всего, с сути проблемы. Многие пользователи могут заметить, что при высоких разрешениях (720p-1080p ), GPU Nvidia выдают несколько блеклую картинку, особенно в сравнении с AMD Radeon картами. Все дело в том, что в Nvidia по умолчанию драйвер ограничивает RGB спектр до диапазона 16-235. В данной статье я попытаюсь вкратце объяснить на что это ограничение влияет и предложу вариант решения данной неприятности.
Немного теории
Переходы цвета должны быть плавными без вертикальных полос.