Chrominance: Co je to ve video produkci?

od kim Aktualizováno: Června 27, 2022

Chrominance je jedním z nejdůležitějších aspektů video Výroba. Má zásadní vliv na to, jak se vizuály objeví na videu a lze na to použít zvýšit kvalitu obrazu videa.

Chrominance odkazuje na odstín, sytost a intenzitu z barvy ve videu.

V tomto článku se budeme věnovat chrominanci podrobněji a podíváme se na její roli ve video produkci.

Definice Chrominance

Chrominance (také známý jako barva) je prvek video produkce, který vyjadřuje odstín a sytost obrazu. Je to jedna ze dvou složek videosignálu, druhá je jeho jas (jas). Chrominance je reprezentována dvěma barevnými souřadnicemi – Cb a Cr – které dohromady představují jedinečnou barevnou paletu ve srovnání s jeho souřadnicí jasu Y.

Chrominance obsahuje informace o kvalita, odstín, odstín a hloubka barev ve video signálu. Chrominance lze například použít k oddělení pleťových tónů od ostatních barev na obrázku identifikací pixelů s určitými hodnotami barev. Podobně lze chrominanci použít k vylepšení detailů jako textury nebo malé odchylky jasu, v digitální U video formátů se chrominance ukládá odděleně od hodnot jasu, což umožňuje efektivnější kompresi dat bez kompromisů v kvalitě obrazu.

Historie Chrominance

Chrominancenebo Chroma, je jednou ze dvou složek barev používaných ve video produkci (spolu s jasem). Vypočítává se měřením intenzity světla v určitých barvách – často červená, zelená a modrá. Čím jasnější je konkrétní odstín, tím více sytosti má.

Termín 'chrominance' poprvé vytvořil Walter R. Gurney v roce 1937 a od té doby se do značné míry nezměnil. Od té doby se hojně používá v televizní produkci, protože jeho tři základní barvy (červená, zelená a modrá) se od svého vzniku úzce shodují s barvami televizních barevných trubic. Zatímco dnešní televizory již nejsou katodové trubice založené na datech chroma a luma, mnoho moderních kamer nadále používá tyto komponenty k záznamu barevných obrazů.

Chrominance umožňuje přesnější záznam barev, než jaký byl k dispozici u monochromatického (černobílého) filmu před vývojem kompozitních videosystémů v roce 1931. Chrominance se obvykle měří pomocí osciloskopu nebo monitoru průběhu, který identifikuje jemné změny úrovní barev ve všech částech obrazu videa – dokonce i těch, které nejsou viditelné pouhým okem – zajišťují, že barvy zůstávají konzistentní mezi kamerami a zařízeními během postprodukčních procesů, jako je úprava a kódování pro digitální distribuční formáty, jako jsou internetové streamovací služby nebo disková média, jako je např. Blu-Ray disky nebo DVD.

Komponenty Chrominance

Chrominance je barevná informace na obrázku nebo videu, která pomáhá vytvořit pocit přirozenosti. Chrominance zahrnuje dvě složky: odstín a nasycení.

• Odstín je skutečná barva obrázku.
• Nasycení je množství čisté barvy přítomné na obrázku.

Oba jsou důležitými aspekty video produkce a budou podrobněji diskutovány níže.

Odstín

Odstín je jednou ze složek, které tvoří chrominanci. Je to termín používaný ve video produkci k reprezentaci pozice barvy podél spektra od červená až zelená až modrá. Odstín určuje, která barva je přítomna a jak sytá se na obrázku objeví. Odstín může být reprezentován jako číslo mezi 0 a 360 stupňů, přičemž 0 je červená, 120 je zelená a 240 je modrá. Každý stupeň je rozdělen na přírůstky po 10, s hexadecimálními hodnotami jako např 3FF36F reprezentující konkrétní odstíny.

Kromě tradiční tříkanálové monochromatické definice odstínu používají některé zobrazovací systémy čtyř- nebo pětikanálové definice odstínu pro přesnější popis variací odstínu.

Nasycení

Nasycení, někdy označované jako chroma or chrominance, je součástí barev ve video produkci. Sytost měří množství šedé v barvě. Například limetková zelená má více sytosti než šedavě zelená; stejná zelená může mít různé sytosti v závislosti na tom, jak světlá se jeví. Když se u obrazu zvýší sytost, jeho odstín a jas se stanou intenzivnějšími; když se sníží, zmenší se odstín a jas.

Stupnice, která popisuje úroveň nasycení v obrázku, je známá jako úrovně chrominance; to se týká tónů z černé (žádná chrominance) až po plně syté odstíny při jejich maximální intenzitě. Úpravou těchto úrovní můžete provádět barevné korekce nebo jednoduše vylepšit barvy na obrázku zesílením určitých tónů nebo vytvořením širokého kontrastu mezi tmavými a světlými odstíny. To lze aplikovat univerzálně na všechny barvy na obrázku nebo rozdělit a upravit podle konkrétních barevných kanálů, které zahrnují jakoukoli danou ovlivněnou oblast snímku (např. červené nebo modré).

svítivost

Jas je důležitou součástí chrominance a je spojen s vnímáním jasu. V jakémkoli daném barevném prostoru je jas subjektivním měřítkem toho, jak jasná nebo matná určitá barva se zdá být. Úroveň jasu může ovlivnit vzhled obsahu z hlediska kontrastu, sytosti a úrovní barev.

Ve video produkci hraje jas významnou roli při určování jas obrazu. Pokud má například obrázek příliš vysokou úroveň jasu, bude se zdát vybledlý a matný, zatímco obrázek s příliš nízkou svítivostí bude vypadat tmavší a zablácený. Producenti videa jako takoví musí upravit úrovně jasu, aby dosáhli požadovaného výsledku pro každou scénu.

Většina pracovních postupů s videem zahrnuje a "křivka luma" který umožňuje profesionálům v oblasti videa provádět jemné úpravy pro jemné doladění obrazu pro výstupní zařízení, jako jsou televizní obrazovky nebo digitální projektory, které mají různé vlastnosti pro interpretaci barevných informací. Luma křivky se skládají ze šestnácti bodů, které představují 16 kroků rovnoměrně rozdělených na stupnici světlá a tma (od 0 do 3) v určitém rozsahu představujícím nulovou černou vlevo a bílou na pravé straně, což znamená správnou celkovou tonální tonalitu v rámci celé sekvence nebo programu. .

Typy chrominance

Chrominance je termín používaný ve video produkci k popisu rozdílu mezi jasem a barevností. Používá se k měření sytosti barev ve videu a lze jej použít také k detekci změn jasu a barev.

Existují dva typy Chrominance: jas a chrominance. Každý typ má své vlastní jedinečné vlastnosti a výhody pro video produkci. Oba typy prozkoumáme v tomto článku.

RGB

RGB (červená, zelená, modrá) je barevný model používaný převážně v digitální video produkci a designu při kombinování primárních barev pro obrázek nebo video. RGB vytváří bílé světlo ze tří barevných světelných zdrojů, které jsou spojeny do jednoho paprsku. Tento barevný systém vytváří realistické barvy zobrazením maximálního množství barev společně, aby co nejvěrněji napodobovaly to, co je možné vidět lidským okem.

Zdroj je nastaven pomocí tříkanálového kodéru pro rovnováhu mezi sytostí a jasem, což umožňuje každou primární barvu (červená, modrá a zelená) ovládat nezávisle na ostatních. Hlavní výhodou tohoto modelu je jeho vynikající výkon jas a přesnost pokud jde o produkci zářivých barev.

YUV

YUV, také známý jako YCbCr, je jas (Y) a dvě chrominanční složky (U a V). Barvonosné složky digitálního barevného prostoru udávají, jak barevný je signál. YUV, běžně používaný v digitální fotografii a videokazetách, je kombinací jasu a dvou hodnot barvonosnosti, které představují rozdílové signály pro červenou a modrou. Tento systém umožňuje snížit požadavky na šířku pásma ve srovnání s tradičním zpracováním signálu RGB při video produkci.

V modelu YUV je červený signál reprezentován jako "NEBO" zatímco modrý signál je reprezentován jako "PROTI"spolu se svítivostí (Y). Signály U a V se odečítají od celkového jasu, aby reprezentovaly barevné detaily v obraze. Kombinace těchto tří hodnot nám přináší úlevu od požadavků na šířku pásma při zachování nedotčené kvality během procesu kódování/streamování videa.

Barevný formát YUV nativně podporuje většina spotřebitelských videokamer a také obrazové soubory JPG pořízené mobilními telefony, které běžně zachycují obrázky pomocí formátu YUV před jejich komprimací do formátu JPEG. Dále při streamování nebo kódování těchto obrázků to nesmírně pomáhá, protože je třeba přenášet méně dat, protože je lepší vlastnosti poměru kvality k šířce pásma. Kvůli těmto vlastnostem je upřednostňován před RGB pro účely vysílání, kde lze očekávat menší ztrátu kvality požadavek na malou šířku pásma při přijetí pro procedury kódování/streamování.

YIQ

YIQ je typ chrominance obvykle používaný u starších analogových video formátů NTSC. Složka Y zachycuje jas obrazu, zatímco složky I a Q zachycují barvu nebo chrominanci. Funguje tak, že danou barvu rozdělí na jednotlivé části podél osy xy, jinak známé jako její odstín (H) a sytost (S). Hodnoty YIQ jsou pak použity k vytvoření matice RGB, která umožňuje přesnější reprodukci barev na různých systémech.

YIQ v podstatě bere RGB signál a rozděluje ho na tři složky:

• Y (jas)
• I (barva ve fázi)
• Q (kvadraturní barva)

Rozdíly mezi fázovými a kvadraturními složkami jsou nepatrné, ale v podstatě I zachycuje jeden pár primárních barev, zatímco Q zachycuje druhý pár. Společně tyto tři kanály dokážou vytvářet zdánlivě nekonečné variace odstínu, sytosti a jasu, které umožňují divákům znovu vytvořit vlastní přizpůsobený zážitek ze sledování.

YCbCr

YCbCr (často označovaný jako Y'CbCr) je typ chrominance, který se skládá ze tří kanálů. Tyto kanály jsou luma (Y), modrá diferenční sytost (Cb) a červená diferenční sytost (Cr). YCbCr je založen na analogové verzi nazvané YPbPr, díky čemuž je v některých ohledech podobný barevnému prostoru RGB. Ačkoli se YCbCr nejčastěji používá ve video produkci, digitální obrázky mohou být kódovány ve stejném formátu.

Koncept YCbCr spočívá v tom, že snižuje množství dat potřebných k reprezentaci barevného obrazu. Oddělením neluminačních informací do dvou dalších kanálů lze výrazně snížit celkové množství dat pro celý obraz. To umožňuje kvalitnější video nebo digitální obrázky s menší velikostí souborů, což usnadňuje jejich ukládání a přenos.

Aby se dosáhlo tohoto snížení velikosti dat, používají se mezi každým kanálem různé úrovně přesnosti. Luma může mít rozlišení 8 bitů a chrominance 4 nebo 5 bitů. V závislosti na typu zařízení, které používáte, je k dispozici několik úrovní, včetně:

• 4:4:4 a 4:2:2 (4 bity pro každý kanál),
• 4:2:0 (4 bity pro luma, 2 pro modrou a 2 pro červenou).

Aplikace Chrominance

Chrominance, při použití ve video produkci, odkazuje na použití barva ve videu. Chrominance je základním nástrojem pro vytváření expresivních a živých vizuálů, které umožňují režisérům vylepšit náladu a emoce scény.

Tento článek prozkoumá různé způsoby, jak lze chrominance použít ve video produkci, včetně použití:

• Třídění barev
• Barevné klíčování
• Barevné palety

Barevné třídění

Jednou z nejdůležitějších aplikací chrominance ve video produkci je barva třídění. Color grading je metoda vylepšení obrazu videa. Jak název napovídá, používá k úpravě různé techniky odstíny, sytosti a další vlastnosti, aby záběr vynikl nebo splynul s okolím. Úrovně chrominance jsou pro tento proces obzvláště důležité, protože je lze použít k vytvoření určité nálady nebo tónu.

Například, pokud je scéna za úsvitu zasazena na pobřeží oceánu a potřebuje mít éterický pocit, úrovně barvonosnosti lze odpovídajícím způsobem upravit, aby se zvýraznilo teplé sluneční světlo a přidaly se jemné odstíny modré pro vzdušný pocit. Podobně, pokud scéna potřebuje více emocí nebo dramatu, lze úrovně saturace zvýšit a přitom zachovat integritu původní kvality obrazu úpravou pomocí ovládacích prvků chrominance.

Stupňování barev pomáhá zajistit, aby všechny záběry v daném projektu vypadaly konzistentně, pokud jde o tóny a dojem, takže úpravy a postprodukce budou plynulejší.

Komprese videa

Komprese videa je proces odstraňování informací z video signálu za účelem snížení velikosti souboru nebo šířky přenosového pásma. To zahrnuje snížení detailů a/nebo rozlišení daného videa. Chrominance je pro tento proces zvláště důležitý, protože určuje barevné prvky ve video signálu.

Snížením chrominance může komprese videa přinést významné zisky, pokud jde o zachování dat a zefektivnění přenosu, s malým vlivem na kvalitu. Chrominance lze použít na mnoho různých typů médií, jako jsou televizní vysílání, streamovaná videa a disky Blu-ray.

Protože chrominance nese životně důležitou vizuální informaci, kterou nazýváme barva, její zakódování střídmě, ale efektivně nám umožňuje komprimovat videa bez obětování přesnosti nebo sytosti barev – dva zásadní faktory při vytváření realistické vizuály. Chrominance ovlivňuje, kolik dat je potřeba k uložení a/nebo přenosu audiovizuálního obsahu; jeho plným využitím ukazujeme zůstat minimální při zachování a vysoká úroveň kvality v našich vizuálech.

Korekce barev

Chrominanční signál je ten, který popisuje množství barvy v obrázku spíše než jas. Při produkci videa a následném zpracování zahrnuje stanovení úspěšné rovnováhy barevnosti použití softwaru k úpravě barevná teplota obrázku nebo záznamu. Jedná se o proces známý jako korekce barev.

Barevné korekce v postprodukci videa často odkazují na jakoukoli změnu stávajícího záznamu, jako je např zvýšení nebo snížení sytosti, úprava vyvážení bílé a změna určitých aspektů kontrastu. Tyto opravy mohou značně změnit vzhled záběru tím, že změní způsob vykreslení světlých a tmavých částí, způsob míchání barev, intenzitu různých barev ve vizuálech a další.

Stručně řečeno, úpravy chrominance slouží jako nástroj, jak dát jakékoli scéně předem určený tón a náladu. Ke korekci barev obvykle dochází, když jsou na obrázku nesprávné nebo nekonzistentní barvy, což může vést ke zmatení při pokusu o interpretaci jeho významu nebo účelu. Pokud například osvětlení na scéně není zcela konzistentní od scény ke scéně, může to vést k rozdílům v barvách mezi dvěma snímky pořízenými několik minut od sebe. S úpravami chrominance lze tento zmatek zmírnit tím, že se vše vrátí zpět do harmonizace se sebou samým – konkrétně o jeho barvách – takže působí správně nasvíceným a tonálně konzistentním s tím, co bylo původně zamýšleno jako součást estetického cíle díla.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Abych to shrnul, chrominance je aspekt barvy, který lze při vytváření videa měnit a manipulovat s ním. Chrominance, popř chroma zkráceně se určuje měřením odstín a sytost barvy, která mu dodává jedinečný vzhled. Manipulace chrominance je pro filmaře mocným nástrojem, protože ji mohou využít k tvorbě surrealistické a krásné scény s odbornou osvětlovací technikou.

Díky pochopení základů chrominance mohou mít filmaři kreativnější kontrolu nad atmosférou svých projektů.

Ahoj, jmenuji se Kim, máma a nadšenkyně stop-motion se zkušenostmi s tvorbou médií a vývojem webu. Mám obrovskou vášeň pro kreslení a animaci a teď se vrhám po hlavě do světa stop-motion. Na svém blogu s vámi sdílím své poznatky.