色彩取樣率

RGB色彩空間,三個影像信號必須以相等的像素深度(頻寬)才能產生任何顏色,因此檔案較大不利壓縮,每個訊號8bit,3個訊號為24bit。
改用YUV的取樣方式,可有效壓縮檔案大小。


YUV的取樣方法
影像由亮度(Luma)和色度(Chorma) 組成,兩者分開傳輸與計算,可避免像RGB的相互干擾。
因人眼對於明暗的敏感度大於對色彩的敏感度。利用保留明暗度,降低色度的取樣率,對影像品質影響較小。
目前運用於多數的影像格式,如JPEG、MPEG1、MPEG2、MPEG4、電視信號NTSC。


YUV的色彩編碼
Y代表亮度(灰階),U、V代表兩個色相
YUV是過去類比時代的名稱,現代國際規格用Y、Cb、Cr或Y、Pb、Pr。
C (Consumer) 消費等級,支援SD 720x486 Pixel。
P (Professional) 專業等級,最高可支援 HD ( 1920x1080) 並相容SD。
有些廠商為了搶規格,使用Y、R-Y(讀R減Y)、B-Y事實上是相同的。
Y,亮度或明度
Cb,藍色色度
Cr,紅色色度
人眼對綠色最敏感,綠色是亮度的主成份


4:4:4、4:2:2 與4:2:0
第1個數字,水平取樣參照(區域寬度),通常為4
第2個數字,第1行中的色度抽樣數 (Cb, Cr)
第3個數字,第2行中的色度抽樣數 (Cb, Cr)
3個數字比不是Y:Cb:Cr,Cb和Cr是一個整體。

4:4:4,沒有經過壓縮取樣的全像傳送。
4:2:2
色差通道的每連續四個點,第一行取樣兩個CrCb,第二行取樣兩個CrCb。
只需要 4:4:4 格式的2/3頻寬。畫質以人眼幾乎分辨不太出來,多數高階影片格式採用。
Y為8bit,Cr和Cb只要4bit,總共8+4+4=16bit(平均值)
4:2:0
不是只有Y,Cb沒有Cr。
而是指色差通道的每連續四個點,第一行取樣兩個CrCb,第二行中不取樣CrCb,
比較特殊的是,一行是4:2:0,下一行就是4:0:2,再下一行是4:2:0...。
存留的色度僅為 4:4:4 格式的1/4。
絕大多數影片編解碼器都採用這種格式,如PAL DV系統、HD、HDV、DVD、AVCHD、VC-1 、MPEG系統。
4K UHD BD,因光碟容量有限,只能使用4:2:0 10bit。 品質接近於 4:1:1 。


作者:飛盟廣告設計 印刷 經理/王焜台