Deine Fragen: Was ist Chroma Subsampling?

[scully99]

Unsere Community-Mitglieder haben uns allerlei Fragen über Chroma Subsampling gestellt. Was ist es? Warum wird es durchgeführt? Was bedeuten die Zahlen? Hier sind nun die Antworten in einfacher Form.

Was ist Chroma Subsampling?

Nehmen wir an, du hast ein Digitalsignal mit einer Menge Daten, die wiederum eine Vielzahl an Informationen übertragen. Gäbe es eine Möglichkeit, die Größe dieses Signals zu reduzieren, würde man die Übertragungszeit und Größe der Dateien verringern.

Chroma Subsampling ist eine Möglichkeit, ein Digitalsignal zu komprimieren, indem man Farbdaten manipuliert. Durch die Verschlüsselung von weniger Farbdaten als Helligkeitsdaten verwenden Fernsehsignale weniger Bandbreite. Das menschliche Auge ist tatsächlich empfindlicher für Helligkeit als Farbe, sodass der Unterschied in der Bildqualität kaum wahrnehmbar ist.

Wie funktioniert das?

Digitalbilder bestehen aus Pixeln (Quadraten). Mit Chroma Subsampling hat jedes Pixel seine eigenen Informationen zur Leuchtdichte (Helligkeit), seine Farbsättigungs- (Farb-) Information wird auf die Pixelgruppe aufgeteilt. Je mehr Chroma Subsampling es gibt, desto mehr Pixel in einer Gruppe teilen sich die Farbinformationen.

Falls du jemals die Bezeichnung „Y’CbCr“ gesehen hast, sie bezieht sich auf das Format, in welchem Videos die RGB-Farbdaten kodieren, die von Fernsehbildschirmen verwendet werden. „Y“ steht für Helligkeit; „Cb“ und „Cr“ beziehen sich auf die Farbinformationen (Farbdifferenzsignal).

Was bedeuten die Zahlen?

4:4:4 bedeutet, dass es kein Chroma subsampling gibt. Dies ist der Fall bei hochwertigen HD-Kameras.

4:2:2 verwendet Chroma Subsampling, um eine gute Qualität, aber weniger detaillierte Farbinformationen zu erzeugen. Es wird bei der Bearbeitung von Codecs und in Kameras von Sony genutzt, die XDCAM 4:2:2 aufnehmen.

Die meisten Smartphones, Kompaktkameras, DV und die meisten MPEGs verwenden 4:2:0, was bedeutet, das ein stärkeres Chroma Subsampling eingesetzt wird.

Die Zahlen geben Hinweis darauf, wie viel Chroma Subsampling eingesetzt wird. Stell dir ein Bild vor, als hätte es zwei Reihen und darüber 4 Pixel. Die erste Zahl gibt an, dass dein Bild ein Gitternetz von 4 Pixel breit ist. Die Zweite erklärt, wie viele Pixel sich Farbdaten in der ersten Reihe teilen, und die Dritte zeigt dir an, wie viele sich Farbdaten in der untersten Reihe teilen. Du siehst also, dass in 4:2:0 die unterste Reihe überhaupt keine Farbdaten besitzt.

Wie 4K Chroma Subsampling-Probleme umgeht

Falls mehr Farbdaten verloren gehen, kann das zu Nachteilen führen, wie zum Beispiel sichtbare Pixel oder gezackte Linien. Wenn die Farbunterabtastung jedoch bei 4K angewendet – einem Signal, das mehr Information enthält – dann ist das Ergebnis, dass weniger Daten verloren gehen. Vorher war es nur mit professionellen Kameras möglich, 1080p-Videos mit ausgezeichneter Qualität zu erhalten, aber zum ersten Mal ist es nun möglich, sowohl eine extreme hochwertige Qualität als auch ein hochwertiges komprimiertes Bild zu erhalten.