¿Qué es el submuestreo de croma?
El submuestreo de croma es una de las formas más efectivas de ver contenido de alta resolución y alta frecuencia de actualización sin el enorme ancho de banda que se necesita para transmitir dichas señales. Al igual que la compresión de flujo de visualización , el submuestreo de croma es una técnica de compresión que, cuando se usa de manera efectiva, es casi indistinguible de la imagen nativa.
Funciona eliminando parte de la información de color de la imagen o el vídeo, conservando al mismo tiempo toda la información de luminancia o brillo. Reduce el ancho de banda, abriendo más espacio para señales de mayor resolución y frecuencia de actualización. Esto hace posibles monitores UHD con una frecuencia de actualización más alta, y es una tecnología sin la cual plataformas como Disney+ y Netflix simplemente no funcionarían tan bien.
¿Qué es el submuestreo de croma?
El submuestreo cromático de una señal elimina parte de la información de color de la imagen o el vídeo, al tiempo que conserva la información relacionada con el brillo. Esto reduce el ancho de banda general requerido para transmitir la señal, sin afectar visualmente en gran medida la imagen final. A diferencia de Display Stream Compression, que no tiene pérdidas visuales, el submuestreo de croma produce artefactos en ocasiones, aunque normalmente es difícil de detectar a menos que lo estés buscando.
De hecho, la razón por la que el submuestreo de croma es tan eficaz y se utiliza tan ampliamente es por un truco del ojo humano. Si bien los humanos son excelentes para detectar el contraste (es decir, la diferencia entre la luz y la oscuridad), no son tan buenos para detectar la diferencia de color. Es por eso que en imágenes y videos con submuestreo de croma, se transmiten todos los datos de luminancia, pero los datos de color están restringidos. Aunque esto reduce la variación de color dentro de una imagen, es muy difícil de detectar incluso para ojos entrenados a menos que realmente lo estén buscando.
Es por eso que la mayoría de las películas se transmiten con submuestreo de croma utilizado en las principales plataformas de transmisión, e incluso se usa con Blu-rays UHD, que se consideran en gran medida la forma de ver películas de mayor calidad.
La imagen de arriba muestra la poca diferencia que hay al eliminar grandes porciones de la resolución del color con técnicas de submuestreo de croma más extremas.
¿Cómo funciona el submuestreo de croma?
Una señal de vídeo estándar tiene dos componentes principales: información de luminancia e información de color. Completamente sin comprimir, esta señal se denomina 4:4:4, donde cada píxel tiene su propio conjunto de valores de crominancia (color). Esta es la calidad más alta posible para un video, sin submuestreo.
Una señal marginalmente comprimida se denomina 4:2:2, que tiene información de color para cada dos píxeles, y esos otros píxeles copian la información de color de sus vecinos. Entonces, en un bloque de píxeles de dos por dos, cada píxel tiene sus propios datos de luminancia, mientras que cada grupo de dos comparte los datos de color. Esto se utiliza a menudo en la edición de vídeo profesional, donde reduce la velocidad de datos sin afectar en absoluto la calidad visual.
La transmisión, el streaming y los Blu-rays UHD utilizan un submuestreo de croma más agresivo de 4:2:0, donde solo hay un píxel con datos de color cada cuatro píxeles. Un bloque de dos por dos píxeles tendría datos de luminancia para cada píxel, pero compartiría los datos de color entre todos ellos. Si bien esto suena dramático (y el efecto que tiene en el ancho de banda es dramático), el resultado final sigue siendo casi imposible de distinguir de 4:2:2 o 4:4:4.
El submuestreo de croma generalmente no está habilitado de manera predeterminada en los monitores de PC, porque puede causar problemas con la legibilidad del texto pequeño, algo que se ve mucho más fácilmente en los monitores que en los televisores.
¿Deberías utilizar submuestreo de croma?
El submuestreo de croma es una de varias técnicas de compresión que se pueden utilizar para reducir el ancho de banda general necesario para transmitir vídeo. Para los consumidores, DSC ha reemplazado en gran medida al submuestreo de croma, ya que no presenta ninguna pérdida visual y desbloquea el tipo de ancho de banda adicional necesario para altas frecuencias de actualización y resoluciones.
Sin embargo, eso no quiere decir que el submuestreo de croma sea redundante. De hecho, sigue siendo un componente importante en la funcionalidad de los servicios de streaming modernos y de los Blu-rays UHD modernos, que lo aprovechan para almacenar la gran cantidad de datos de croma y luminancia necesarios para el vídeo con resolución 4K.
El submuestreo de croma sigue siendo útil cuando se utilizan pantallas antiguas que no admiten DSC. También es un componente importante de algunos algoritmos de imágenes estáticas, como la forma en que se crean los archivos JPEG.
Basta decir que el submuestreo de croma aún puede ser útil y se utiliza regularmente en diversas industrias y en entornos especializados. Sin embargo, para los consumidores en general, DSC es posiblemente un sistema de compresión más eficaz. Es mucho más moderno y es más probable que lo encuentres habilitado de forma predeterminada en los casos en que puedas usarlo, por lo que no deberías necesitar usar el submuestreo de croma manualmente.