Submuestreo de color

El submuestreo de color (Chroma Subsampling) es un tratamiento consistente en reducir el número de píxeles que se codifican en las componentes de color reduciendo la información del mismo. Esta estrategia aprovecha que la visión humana es más sensible al brillo que al color. Así, se conserva toda la resolución de la imagen en blanco y negro (brillo) y se elimina información de color, manteniendo la sensación de calidad.

En una señal 4:4:4 (Y, Cb, Cr) no hay submuestreo de color y, por lo tanto, se trata de una señal por componentes equivalente en calidad a RGB. El submuestreo 4:2:2 reduce a la mitad la resolución espacial de las componentes de color (Cb y Cr), preservando la señal de luminancia (Y). El 4:2:0 reduce la resolución del color a una cuarta parte.

 

4:4:4 tiene todo la información de color, en 4:2:2 solo la mitad y en 4:2:0 una cuarta parte.

Submuestreo de color 4:2:2 y 4:2:0.

 

En flujos de trabajo de alta calidad y para la postproducción, lo mejor es trabajar en 4:4:4, es decir, sin submuestreo de color. En algunos contextos profesionales se utiliza el submuestreo 4:2:2, también conocido como calidad de estudio o calidad broadcast. Para el vídeo doméstico, semi-profesional (prosumer) y para la difusión, lo habitual es utilizar submuestreo 4:2:0.

El submuestreo de color también entra en juego en 4K. Una señal con submuestreo 4:2:0, por mucho que sea 4K, no tendrá los mismos niveles de calidad que con 4:2:2 o 4:4:4. Estará por debajo de los estándares profesionales de la producción de cine o televisión. Los requisitos de almacenamiento y transmisión serán muy inferiores, pero también la calidad de la imagen resultante.

Sin embargo, con las imágenes de alta calidad, es decir, de 4K con 10 bits de profundidad de color, en 4:4:4, el tamaño de los archivos es gigantesco y el simple proceso de descargar el material a un disco duro o realizar una copia puede resultar una ardua tarea que demande mucho tiempo. Un minuto de material puede ocupar 1,27 GB. Será necesario por lo tanto prestar atención a la capacidad de transferencia de las distintas conexiones y cableados, así como a la velocidad de lectura y escritura de los discos duros que se estén utilizando.

Los sistemas de codificación tienen que encontrar un equilibrio entre la calidad de la imagen y el tamaño del archivo que se genera. Dependiendo del segmento de mercado a los que se dirijan los equipos (profesional o doméstico) se aplicarán distintas estrategias tecnológicas.

 

Matriz de píxeles en 4:4:4, 4:2:2 y 4:2:0

En una señal 4:4:4 todos los píxeles llevan información de color. Fuente: Alanxelsys