Warum erscheint die Farbe Rot auf dem Fernseher und den Videos auf dem PC immer pixelig?

Ich hoffe, das ist nicht unangebracht. Technisch gesehen geht es bei der Videoproduktion nicht um ein Problem, das ich habe.

Ist Ihnen im Fernsehen schon einmal aufgefallen, dass die Farbe Rot immer merklich pixelig ist? Genauso ist es, wenn Sie Videos auf dem Computer ansehen, sei es eine Blu-ray, eine DVD, ein Video, das direkt von der Festplatte abgespielt wird, oder ein Video, das über das Internet gestreamt wird. Kein anderer, den ich kenne, sieht pixelig aus wie die Farbe Rot. Das ist mir schon aufgefallen, seit ich mich erinnern kann, mit DVD angefangen zu haben. Ich habe viele, viele Jahre lang keine VHS-Bänder mehr gesehen, daher kann ich nicht sagen, ob diese Pixelung bei Bändern auftritt oder nicht, aber es wäre sinnvoll zu glauben, dass dies nicht der Fall ist, da diese Bänder analog sind.

Übrigens habe ich online danach gesucht und viele Leute gefunden, die die gleichen Fragen gestellt haben, aber ich habe noch keine tatsächliche Antwort gefunden.

Hier ist ein Beispiel für eine rote Pixelung, auf die ich zufällig auf YouTube gestoßen bin, obwohl dasselbe auch bei Fernsehsendungen vorkommt. Obwohl Sie es immer noch in der tatsächlichen Größe sehen können, können Sie beim Vergrößern sehen, wie pixelig die Farbe Rot im Vergleich zu den übrigen Farben ist, die überhaupt nicht pixelig sind. Ich bezweifle stark, dass dies lediglich eine visuelle Anomalie ist. Ich glaube eher, dass es damit zu tun hat, wie die Farbe Rot während der Codierung verarbeitet wird.

Es ist keine Illusion - es heißt Chroma-Subsampling.

Die meisten Video-Codecs repräsentieren keine Farbe in voller Auflösung. Dies ermöglicht eine effizientere "verlustbehaftete" Komprimierung, da das menschliche Auge empfindlicher auf Helligkeit ("Luma") als auf Farbe ("Chroma") reagiert. Die meisten verlustbehafteten Codecs reduzieren die Chroma-Auflösung auf die Hälfte oder ein Viertel der Gesamtauflösung, sodass Sie möglicherweise nur einen Pixel Farbwert pro vier Pixel Helligkeit erhalten. Dies verringert die benötigte Datenmenge drastisch, wobei nur ein geringer Qualitätsverlust zu verzeichnen ist.

Etwas komplizierter ist es allerdings: Die Helligkeit setzt sich tatsächlich aus der Summe der drei Farbkomponenten Rot, Grün und Blau zusammen. Und sie sind nicht als RGB codiert, das würde mehr Bandbreite erfordern, sondern als YUV. Y entspricht ungefähr der grünen Komponente, und U und V sind Y minus der roten Komponente und Y minus der blauen Komponente (eine grobe Annäherung, wenn Sie die gesamte Formel sehen möchten, schauen Sie hier ).

In den meisten Codecs werden die U- und V-Komponenten mit einer niedrigeren Auflösung als Y abgetastet. Dies wird durch das Drei-Wege-Verhältnis ausgedrückt, das Sie häufig sehen, wenn Sie zu viel in Videoforen herumhängen, z. B. 4: 2: 2 oder 4: 2: 0. Bei einem zweizeiligen Pixelrechteck stellen die Zahlen Folgendes dar:

"Breite des Probenbereichs (Y-Proben)": "UV-Proben in der ersten Reihe": "zusätzliche UV-Proben in der zweiten Reihe"

Ein häufiges Beispiel für diese Notation ist der Codec-Name "proRes422". Der 422-Teil des Namens stammt aus 4: 2: 2. Das bedeutet, dass für jedes 4x2-Rechteck in jeder Zeile 4 Y-Samples vorhanden sind. 2 UV-Samples in der ersten Zeile ( halbe horizontale Auflösung) und 2 UV-Proben in der zweiten Reihe. ProRes422 hat also die Hälfte der Chroma-Auflösung der Luma.

Im Internet und im Fernsehen sehen Sie höchstwahrscheinlich alles in einem 4: 2: 0-Codec. In jedem 4x2-Rechteck des Bildes befinden sich nur zwei UV-Proben (die 0 bedeutet, dass sich keine zusätzlichen Proben in der zweiten Reihe befinden). Der Farbteil des Bildes besteht also aus Stücken mit einer Größe von 2x2 Pixel, dh einem Viertel der Auflösung.

Dies bedeutet, dass der rote Kanal alleine ein Viertel der Auflösung des Gesamtbildes hat.

TL; DR das rot sieht verpixelt aus - weil es eigentlich so ist .

Es ist ein bekanntes Problem, dass die rote Komponente in Videogeräten unter der Darstellung leidet.

Der Grund ist die lange Wellenlänge der roten Farbe und dass unsere Augen mehr auf lange Wellenbereiche reagieren (nicht zu verwechseln mit der Farbempfindlichkeit, die im gelb-grünen Bereich liegen würde).

Damit wir die Farben als gleich empfinden (Referenzempfindlichkeit), werden Grün und Blau im Videosignal kompensiert. Dies führt dazu, dass Rot im Signal eine "schwächere" Darstellung hat und während seines Lebenszyklus mit einer Signalverschlechterung zuerst rot wird, was zu einem erhöhten Rauschen und Verschmieren führt.

In der Vergangenheit wurde bei analogen Signalen der Farbe Grün Vorrang eingeräumt. Das Signal wird ungefähr so ​​kompensiert:

Das Problem mit der roten Komponente ist das gleiche für analoge und verlustkomprimierte digitale Signale. Die Rotfläche wird verkleinert, daher ist sie pixeliger.

Während reines Rot schwer zu erreichen ist, was teilweise auf unsere visuelle Empfindlichkeit in dieser Region zurückzuführen ist, habe ich noch nie eine Tendenz festgestellt, dass Rot mehr als jede andere Farbe „pixelig“ ist. Vielleicht sehen Sie ein Komprimierungsartefakt? Sehen Sie dies auch bei nicht elektronischen Displays wie beleuchteten Schildern usw.?

Eine andere Antwort besagt, dass die Hersteller Geheimnisse über Farbsignale hielten. Das wäre seltsam, da alle Geräte zusammenarbeiten mussten. Tatsächlich ist der prozentuale Anteil von RGB in Weiß gut dokumentiert - in analogen NTSC-Tagen waren es 59% G, 30% R und 11% B. Bei digitalen Sendungen ist dies ein wenig anders.

Es gab Unterschiede in Bezug auf Leuchtstoffe und Matrixbildung zwischen CRT-Herstellern und andere Unterschiede zwischen US- und EU-Systemen, aber alle diese sind / waren bekannt und standardisiert.

Ich denke, das Problem, das Sie hier sehen, liegt tatsächlich an hellen Pixeln vor einem sehr dunklen Hintergrund.

Bei der verlustbehafteten Komprimierung wird berücksichtigt, dass wir Helligkeitsunterschiede weitaus deutlicher wahrnehmen als Farbunterschiede. Abhängig vom verwendeten Codec und den ausgewählten Codierungsoptionen können die zur Approximation des Videos verwendeten Blöcke eine feste Größe haben, was anscheinend das Problem in Ihrem Video ist. Wenn Sie zu den Kanten des Lichts gelangen, finden Sie Kanten, die mit dem großen Block allein nicht quantifiziert werden können.

Viele Codecs unterstützen Unterabtastung, bei der die größeren Blöcke in kleinere unterteilt werden. Möglicherweise war nicht genügend Bandbreite verfügbar (insbesondere bei Streams mit fester Bitrate), um die Unterabtastung zu verwenden. Die Option wurde möglicherweise nicht aktiviert oder war für den verwendeten Codec nicht verfügbar.

Kurz gesagt, Sie haben einen Teil des Frames gefunden, der mit vielen verlustbehafteten Codecs schwer zu codieren ist und abhängig von der Konfiguration des Encoders leicht sichtbar wird.

NEIN. Die 422 / YUV-Codierung weist ein spezifisches Problem mit hoch gesättigtem Rot auf, weshalb das Entwerfen eines hellen Rot für einen Fernsehsender einfach Unwissenheit ist. Sie müssen die Luma- und Chroma-Werte von Rot, insbesondere von Grafiken, auf 90% senken und dann häufig auch einige der übrigen Farben, damit sie wahrnehmungsmäßig gleich sind. Technische Bewertung. Tris