Perché il colore rosso appare sempre pixelato su TV e video su PC?

Spero che questo non sia fuori tema. Mentre tecnicamente riguarda la produzione video, non si tratta di un problema che sto riscontrando.

Hai mai notato in TV come il colore rosso sia sempre evidentemente pixelato? È lo stesso motivo per cui mentre guardi video sul computer, sia esso un Blu-ray, un DVD, un video riprodotto direttamente dal disco o un video in streaming da Internet. Nessun altro che io conosca sembra pixelato come il colore rosso. L'ho notato fin da quando ricordo di aver iniziato con il DVD. Non guardo alcun nastro VHS da molti, molti anni, quindi non posso dire se questa pixelazione si verifichi o meno con i nastri, ma avrebbe senso pensare che non lo sarebbe poiché quelli sono analogici.

A proposito, ho cercato questo online e ho trovato molte persone che fanno le stesse domande, ma devo ancora vedere una risposta effettiva.

Ecco un esempio di pixel rosso che mi è capitato di incontrare su YouTube, anche se la stessa cosa accade anche nelle trasmissioni TV. Anche se puoi ancora vederlo a dimensioni reali, lo zoom in avanti ti consente di vedere quanto è pixelato il colore rosso rispetto al resto dei colori che in realtà non sono affatto pixelati. Dubito fortemente che questa sia solo un'anomalia visiva. Invece, credo che abbia a che fare con il modo in cui il colore rosso viene elaborato durante la codifica.

Non è un'illusione - si chiama chroma subsampling.

La maggior parte dei codec video non rappresenta il colore alla massima risoluzione. Ciò consente una compressione "lossy" più efficiente perché sfrutta il fatto che l'occhio umano è più sensibile alla luminosità ("luma") rispetto al colore ("chroma"). La maggior parte dei codec con perdita di dati riduce la risoluzione cromatica a metà o un quarto della risoluzione complessiva, quindi è possibile ottenere un valore di colore di un pixel per ogni quattro pixel di luminosità. Ciò riduce drasticamente la quantità di dati necessari, con solo una piccola perdita di qualità apparente.

Tuttavia è leggermente più complicato: la luminosità è in realtà costituita dalla somma dei tre componenti di colore rosso, verde e blu. E non sono codificati come RGB, ciò richiederebbe maggiore larghezza di banda, sono codificati come YUV. Y corrisponde approssimativamente alla componente verde, e U e V sono Y meno la componente rossa e Y meno la componente blu (un'approssimazione grossolana, in realtà - se vuoi che l'intera formula sia presente qui ).

Nella maggior parte dei codec i componenti U e V vengono campionati a una risoluzione inferiore rispetto a Y. questo è espresso nel rapporto a tre vie che spesso vedi se ti aggiri troppo nei forum video, ad esempio 4: 2: 2 o 4: 2: 0. Per un rettangolo di due righe di pixel i numeri rappresentano:

"larghezza della regione di campionamento (campioni Y)": "Campioni UV nella prima fila": "Campioni UV aggiuntivi nella seconda fila"

Un esempio comune di questa notazione è nel nome codec "proRes422", la parte 422 del nome deriva da 4: 2: 2 che significa che per ogni rettangolo 4x2 ci saranno 4 campioni Y in ogni riga 2 campioni UV nella prima riga ( metà della risoluzione orizzontale) e 2 campioni UV nella seconda fila. Quindi proRes422 ha metà della risoluzione cromatica della luminanza.

Su Internet e su Telly molto probabilmente vedrai tutto in un codec 4: 2: 0. In ogni rettangolo 4x2 dell'immagine ci sono solo due campioni UV (lo 0 significa che non ci sono campioni aggiuntivi sulla seconda riga). Quindi la parte a colori dell'immagine è composta da blocchi di dimensioni 2x2 pixel, in altre parole, un quarto della risoluzione.

Ciò significa che il canale rosso da solo ha un quarto della risoluzione dell'immagine complessiva.

TL; DR il rosso sembra pixelato, perché in realtà lo è .

È un problema ben noto che il componente rosso nei dispositivi video soffre di presentazione.

Il motivo è la lunghezza d'onda lunga del colore rosso e che i nostri occhi rispondono più alle lunghe gamme d'onda (da non confondere con la sensibilità del colore che sarebbe nella gamma giallo-verde).

Per noi percepire i colori come uguali (reattività di rif.) Il verde e il blu sono compensati nel segnale video. Ciò fa sì che il rosso abbia una rappresentazione "più debole" nel segnale e durante il suo ciclo di vita con un deterioramento del segnale che soffre prima di tutto il rosso, con conseguente aumento del rumore e della sbavatura.

In passato con segnali analogici il colore era prioritario per il verde. Il segnale viene compensato approssimativamente in questo modo:

Il problema con il componente rosso è lo stesso per il segnale digitale analogico e con perdita di compressione. L'area del rosso è ridotta, quindi è più pixelata.

Mentre il rosso puro è difficile da abbinare, in parte a causa della nostra sensibilità visiva in quella regione, non ho mai notato alcuna tendenza per il rosso a "pixelare" più di qualsiasi altro colore. Forse stai vedendo un artefatto di compressione? Lo vedi anche in display non elettronici come segni retroilluminati, ecc.?

Un'altra risposta qui afferma che i produttori hanno tenuto segreti sui segnali di colore. Sarebbe strano, dal momento che tutte le apparecchiature dovevano interagire. In effetti, la percentuale di ciascuno di RGB in bianco è ben documentata: nei giorni analogici NTSC era del 59% G, 30% R e 11% B. È leggermente diverso nella trasmissione digitale.

Ci sono state differenze nei fosfori e nella matrice tra i produttori di CRT e altre differenze tra i sistemi USA e UE, ma tutti sono / erano ben noti e standardizzati.

Penso che il problema che vedi qui sia in realtà a causa di pixel luminosi su uno sfondo molto scuro.

La maggior parte della compressione con perdita di dati tiene conto del fatto che siamo molto più sensibili alle differenze di leggerezza rispetto alle differenze di colore. A seconda del codec utilizzato e delle opzioni di codifica scelte, i blocchi utilizzati per l'approssimazione del video possono essere di dimensioni fisse, il che sembra essere il problema nel video. Quando arrivi ai bordi della luce, trovi bordi che non possono essere quantificati con il solo blocco grande.

Molti codec supportano il sottocampionamento in cui i blocchi più grandi sono suddivisi in blocchi più piccoli. Potrebbe non esserci stata una larghezza di banda disponibile sufficiente (specialmente comune con i flussi a bitrate fisso) per usare il sottocampionamento, l'opzione potrebbe non essere stata abilitata o potrebbe non essere disponibile sul codec utilizzato.

In breve, hai trovato una parte del frame che è difficile da codificare con molti codec con perdita, e diventa facilmente visibile a seconda della configurazione dell'encoder.

NO. La codifica 422 / YUV ha un problema specifico con il rosso altamente saturo, motivo per cui progettare un rosso brillante per una stazione televisiva trasmessa è semplicemente ignoranza. Devi abbassare i valori di luminanza e crominanza del rosso, in particolare la grafica fino al 90% e quindi spesso anche il resto dei collouri, quindi è percettivamente lo stesso. Classificazione tecnica. Tris