Pourquoi la couleur rouge apparaît-elle toujours pixélisée sur la télévision et les vidéos sur le PC?


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J'espère que ce n'est pas hors sujet. Bien que techniquement sur la production vidéo, il ne s'agit pas d'un problème que j'ai.

Avez-vous déjà remarqué à la télévision comment la couleur rouge est toujours visiblement pixelisée? C'est la même raison pour laquelle lorsque vous regardez une vidéo sur l'ordinateur, que ce soit un Blu-ray, un DVD, une vidéo lue directement à partir du disque ou une vidéo diffusée depuis Internet. Aucun autre que je connais n'a l'air pixélisé comme la couleur rouge. Je l'ai remarqué depuis aussi loin que je me souvienne avoir commencé avec un DVD. Je n'ai pas regardé de bandes VHS depuis de très nombreuses années, donc je ne peux pas dire si cette pixellisation se produit ou non avec des bandes, mais il serait logique de penser que ce ne serait pas le cas, car celles-ci sont analogiques.

BTW, j'ai cherché cela en ligne et j'ai trouvé beaucoup de gens posant les mêmes questions, mais je n'ai pas encore vu de réponse réelle.

Voici un exemple de pixellisation rouge que je viens de rencontrer sur YouTube, bien que la même chose se produise même sur les émissions de télévision. Bien que vous puissiez toujours le voir à sa taille réelle, un zoom avant vous permet de voir à quel point la couleur rouge est pixélisée par rapport au reste des couleurs qui ne sont pas du tout pixélisées. Je doute fortement que ce soit simplement une anomalie visuelle. Au lieu de cela, je crois que cela a à voir avec la façon dont la couleur rouge est traitée pendant l'encodage.

entrez la description de l'image ici


Je n'ai jamais remarqué cela avec du rouge - cependant je remarque que le bleu fait parfois quelque chose qui correspond à votre description.
Dr Mayhem

Réponses:


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Ce n'est pas une illusion - cela s'appelle le sous-échantillonnage de la chrominance.

La plupart des codecs vidéo ne représentent pas la couleur en pleine résolution. Cela permet une compression "avec perte" plus efficace car elle profite du fait que l'œil humain est plus sensible à la luminosité ("luma") qu'à la couleur ("chroma"). La plupart des codecs avec perte réduisent la résolution chromatique à la moitié ou au quart de la résolution globale, de sorte que vous ne pouvez obtenir qu'une valeur de couleur d'un pixel pour quatre pixels de luminosité. Cela diminue considérablement la quantité de données nécessaires, avec seulement une petite perte de qualité apparente.

C'est un peu plus compliqué cependant: la luminosité est en fait composée de la somme des trois composantes de couleur Rouge, Vert et Bleu. Et ils ne sont pas codés en RVB, cela nécessiterait plus de bande passante, ils sont codés en YUV. Y correspond à peu près à la composante verte, et U et V sont Y moins la composante rouge et Y moins la composante bleue (une approximation brute, en fait - si vous voulez que la formule entière regarde ici ).

Dans la plupart des codecs, les composants U et V sont échantillonnés à une résolution inférieure à celle du Y. Ceci est exprimé dans le rapport à trois que vous voyez souvent si vous traînez trop dans les forums vidéo, par exemple 4: 2: 2 ou 4: 2: 0. Pour un rectangle de pixels à deux rangées, les nombres représentent:

"largeur de la zone d'échantillon (échantillons Y)": "échantillons UV dans la première ligne": "échantillons UV supplémentaires dans la deuxième ligne"

Un exemple courant de cette notation est dans le nom de codec "proRes422", la partie 422 du nom vient de 4: 2: 2, ce qui signifie que pour chaque rectangle 4x2, il y aura 4 échantillons Y dans chaque ligne 2 échantillons UV dans la première ligne ( moitié de la résolution horizontale) et 2 échantillons UV dans la deuxième rangée. Ainsi, proRes422 a la moitié de la résolution chromatique de la luma.

Sur Internet et à la télé, vous voyez très probablement tout dans un codec 4: 2: 0. Dans chaque rectangle 4x2 de l'image, il n'y a que deux échantillons UV (le 0 signifie qu'il n'y a pas d'échantillons supplémentaires sur la deuxième ligne). Ainsi, la partie couleur de l'image est composée de blocs de 2 x 2 pixels, soit un quart de la résolution.

Cela signifie que le canal rouge à lui seul a un quart de la résolution de l'image globale.

TL; DR le rouge semble pixelisé - parce qu'il l' est réellement .


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Pour ajouter à cela, je considérerais la pixellisation comme un bug, la chrominance peut être et devrait être mise à l'échelle en utilisant un algorithme bilinéaire ou meilleur, mais Windows ne semble pas faire la mise à niveau correctement, des applications tierces comme Kodi, qui implémentent la mise à l'échelle dans les pixel shaders ne montrent pas cet artefact. Vous pouvez voir ici avec bilinéaire activé: i.imgur.com/ZWjVHdi.png
Daniel Hill

C'est un bon point. Il serait intéressant de voir une comparaison entre différents joueurs pour voir comment ils améliorent la chrominance.
stib

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C'est un problème bien connu que le composant rouge des périphériques vidéo souffre dans la présentation.

La raison en est la longueur d'onde longue de la couleur rouge et que nos yeux répondent plus aux longues plages d'ondes (à ne pas confondre avec la sensibilité des couleurs qui serait dans la plage jaune-vert).

Pour que nous percevions les couleurs comme égales (réactivité de référence), le vert et le bleu sont compensés dans le signal vidéo. Cela fait que le rouge a une représentation "plus faible" dans le signal et pendant son cycle de vie avec une détérioration du signal, le rouge en souffre en premier, ce qui entraîne une augmentation du bruit et des taches.

Dans le passé, avec des signaux analogiques, le vert était une couleur prioritaire. Le signal est compensé approximativement comme ceci:

Tableau de compensation RVB

Le problème avec le composant rouge est le même pour les signaux numériques analogiques ainsi que les signaux numériques compressés en perte. La zone du rouge est réduite, elle est donc plus pixélisée.


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Bien que le rouge pur soit difficile à égaler, en partie en raison de notre sensibilité visuelle dans cette région, je n'ai jamais remarqué de tendance à ce que le rouge se «pixellise» plus que toute autre couleur. Vous voyez peut-être un artefact de compression? Le voyez-vous également dans des affichages non électroniques comme des panneaux rétro-éclairés, etc.?

Une autre réponse ici affirme que les fabricants ont gardé des secrets sur les signaux de couleur. Ce serait étrange, car tous les équipements devaient fonctionner ensemble. En fait, le pourcentage de chacun des RVB en blanc est bien documenté - à l'époque analogique NTSC, il était de 59% G, 30% R et 11% B.Il est légèrement différent dans la diffusion numérique.

Il y avait des différences de luminophores et de matriçage entre les fabricants de tubes cathodiques et d'autres différences entre les systèmes américains et européens, mais tous sont / étaient bien connus et standardisés.


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Je pense que le problème que vous voyez ici est en fait à cause de pixels lumineux sur un fond très sombre.

La plupart des compressions avec perte prennent en compte le fait que nous sommes beaucoup plus sensibles aux différences de légèreté que les différences de couleur. Selon le codec utilisé et les options d'encodage choisies, les blocs utilisés pour approximer la vidéo peuvent être de taille fixe, ce qui semble être le problème dans votre vidéo. Lorsque vous atteignez les bords de la lumière, vous trouvez des bords qui ne peuvent pas être quantifiés avec le grand bloc seul.

De nombreux codecs prennent en charge le sous-échantillonnage où les blocs les plus grands sont subdivisés en plus petits. Il se peut que la bande passante disponible soit insuffisante (en particulier avec les flux à débit fixe) pour utiliser le sous-échantillonnage, l'option peut ne pas avoir été activée ou elle peut ne pas être disponible sur le codec utilisé.

En bref, vous avez trouvé une partie du cadre qui est difficile à coder avec de nombreux codecs avec perte et devient facilement visible en fonction de la configuration de l'encodeur.


Je soupçonne que cela peut également être lié à la pureté de la couleur. Les autres couleurs sont également quantifiées de la même manière que le rouge, mais chaque couleur est traitée individuellement, de sorte que la zone moyenne se chevauche sur trois couleurs et se masque. Le rouge dans le cadre d'échantillonnage est assez pur.
horatio

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NON. Le codage 422 / YUV a un problème spécifique avec le rouge hautement saturé, c'est pourquoi la conception d'un rouge vif pour une station de télévision diffusée est tout simplement de l'ignorance. Vous devez réduire les valeurs de luminance et de chrominance du rouge, en particulier les graphiques jusqu'à 90%, puis souvent une partie du reste des couleurs, de sorte que la perception est la même. Classement technique. Tris

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