Chrominancja: co to jest w produkcji wideo?

przez kim Aktualizacja: 27 czerwca 2022 r.

Chrominancja jest jednym z najważniejszych aspektów wideo produkcja. Ma duży wpływ na to, jak wizualizacje pojawiają się w wideo i można się do tego przyzwyczaić poprawić jakość obrazów wideo.

Chrominancja odnosi się do odcień, nasycenie i intensywność ukończenia zabarwienie w filmie.

W tym artykule omówimy bardziej szczegółowo chrominancję i przyjrzymy się jej roli w produkcji wideo.

Definicja chrominancji

Chrominancja (znany również jako kolor) to element produkcji wideo, który oddaje odcień i nasycenie obrazu. Jest to jeden z dwóch składowych sygnału wideo, drugi jest jego luminancji (jasność). Chrominancja jest reprezentowana przez dwie współrzędne koloru – Cb i Kr – które razem reprezentują unikalną paletę kolorów w porównaniu do współrzędnej luminancji Y.

Chrominance zawiera informacje o jakości, odcienia, odcienia i głębi kolorów w sygnale wideo. Na przykład chrominancji można użyć do oddzielenia odcieni skóry od innych kolorów na obrazie, identyfikując piksele o określonych wartościach kolorów. Podobnie, chrominancję można wykorzystać do uwydatnienia szczegółów, takich jak tekstury lub niewielkie różnice w jasności, w cyfrowy formatach wideo, chrominancja jest przechowywana oddzielnie od wartości luminancji, co pozwala na wydajniejszą kompresję danych bez utraty jakości obrazu.

Historia Chrominancji

Chrominancjalub Chroma, jest jednym z dwóch składników koloru używanych w produkcji wideo (obok luminancji). Oblicza się go, mierząc intensywność światła w określonych kolorach – często czerwony, zielony i niebieski. Im jaśniejszy staje się określony odcień, tym więcej ma nasycenia.

Termin 'chrominancja' zostało po raz pierwszy ukute przez Waltera R. Gurneya w 1937 roku i od tego czasu pozostaje w dużej mierze niezmienione. Od tego czasu był szeroko stosowany w produkcji telewizyjnej, ponieważ jego trzy podstawowe kolory (czerwony, zielony i niebieski) ściśle odpowiadają barwom kolorowych lamp telewizyjnych od samego początku. Podczas gdy dzisiejsze telewizory nie są już kineskopami opartymi na danych barwy i lumy, wiele nowoczesnych aparatów nadal wykorzystuje te komponenty do rejestrowania obrazów kolorowych.

Chrominancja pozwala na dokładniejsze rejestrowanie kolorów niż to, co było dostępne na kliszy monochromatycznej (czarno-białej) przed opracowaniem kompozytowych systemów wideo w 1931 r. Chrominancję mierzy się zwykle za pomocą oscyloskopu lub monitora przebiegu, który identyfikuje subtelne zmiany poziomów kolorów we wszystkich częściach obrazu wideo — nawet tych niewidocznych gołym okiem — zapewniając spójność kolorów między aparatami i urządzeniami podczas procesów postprodukcji, takich jak edycja i kodowanie dla formatów dystrybucji cyfrowej, takich jak internetowe serwisy streamingowe lub nośniki dyskowe, takie jak Płyty Blu-Ray lub DVD.

Składniki Chrominancji

Chrominancja to informacja o kolorze na obrazie lub filmie, która pomaga stworzyć wrażenie naturalności. Chrominancja obejmuje dwa komponenty: odcień i nasycenie.

• Barwa to rzeczywisty kolor obrazu.
• Nasycenie to ilość czystego koloru obecnego w obrazie.

Oba są ważnymi aspektami produkcji wideo i zostaną omówione bardziej szczegółowo poniżej.

Barwa

Barwa jest jednym ze składników tworzących chrominancję. Jest to termin używany w produkcji wideo do reprezentowania pozycji koloru wzdłuż widma czerwony do zielonego do niebieskiego. Odcień określa, który kolor jest obecny i jak nasycony wydaje się na obrazie. Odcień można przedstawić jako liczbę pomiędzy 0 i 360 stopni, gdzie 0 to kolor czerwony, 120 to kolor zielony, a 240 to kolor niebieski. Każdy stopień jest podzielony na przyrosty co 10, z wartościami szesnastkowymi, takimi jak 3FF36F reprezentujących określone odcienie.

Oprócz tradycyjnej trójkanałowej definicji barwy monochromatycznej, niektóre systemy obrazowania wykorzystują cztero- lub pięciokanałowe definicje barwy w celu dokładniejszego opisu zmian barwy.

Nasycenie

Nasycenie, czasami określane jako chroma or chrominancja, jest składnikiem koloru w produkcji wideo. Nasycenie mierzy ilość szarości w kolorze. Na przykład limonkowa zieleń ma większe nasycenie niż szaro-zielony; ta sama zieleń może mieć różne nasycenie w zależności od tego, jak jasna jest. Zwiększenie nasycenia obrazu powoduje, że jego odcień i jasność stają się bardziej intensywne; gdy jest zmniejszona, zmniejsza się odcień i blask.

Skala opisująca poziom nasycenia obrazu to tzw poziomy chrominancji; odnosi się to do tonów od czerni (brak chrominancji) aż po w pełni nasycone barwy z maksymalną intensywnością. Dostosowując te poziomy, możesz dokonywać korekt kolorów lub po prostu poprawiać kolory na obrazie, intensyfikując niektóre tony lub tworząc szeroki kontrast między ciemnymi i jasnymi odcieniami. Można to zastosować uniwersalnie do wszystkich kolorów na obrazie lub podzielić i dostosować według określonych kanałów kolorów, które obejmują dowolny obszar kadru, na który ma to wpływ (np. czerwienie lub błękity).

Luminancji

Luminancja jest ważnym składnikiem chrominancji i jest związana z postrzeganiem jasności. W dowolnej przestrzeni kolorów luminancja jest subiektywną miarą tego, jak jasny lub matowy wydaje się być dany kolor. Poziom luminancji może wpływać na wygląd zawartości pod względem kontrastu, nasycenia i poziomów kolorów.

W produkcji wideo luminancja odgrywa znaczącą rolę w określaniu jasność obrazu. Na przykład, jeśli obraz ma zbyt wysoki poziom luminancji, będzie wyglądał na wyblakły i matowy, podczas gdy obraz o zbyt niskiej luminancji będzie wyglądał na ciemniejszy i zamglony. W związku z tym producenci wideo muszą dostosować poziomy luminancji, aby osiągnąć pożądany rezultat dla każdej sceny.

Większość przepływów pracy wideo obejmuje a „krzywa luminancji” która umożliwia profesjonalistom wideo wprowadzanie subtelnych korekt w celu precyzyjnego dostrajania obrazu dla urządzeń wyjściowych, takich jak ekrany telewizyjne lub projektory cyfrowe, które mają różne charakterystyki interpretacji informacji o kolorze. Krzywe luminancji składają się z szesnastu punktów reprezentujących 16 stopni podzielonych równomiernie w skali jasny-ciemny (od 0-3) w określonym zakresie reprezentującym zero czerni po lewej i bieli po prawej stronie, co wskazuje na prawidłową ogólną tonację obrazów w całej sekwencji lub programie .

Rodzaje chrominancji

Chrominancja to termin używany w produkcji wideo do opisania różnicy między luminancją a chromatycznością. Służy do pomiaru nasycenia kolorów w filmie, a także może być używany do wykrywania zmian jasności i koloru.

Istnieją dwa rodzaje chrominancji: luminancji i chrominancja. Każdy typ ma swoje unikalne cechy i zalety dla produkcji wideo. W tym artykule przyjrzymy się obu typom.

RGB

RGB (czerwony, zielony, niebieski) to model kolorów używany głównie w produkcji i projektowaniu cyfrowych materiałów wideo podczas łączenia kolorów podstawowych obrazu lub filmu. RGB tworzy białe światło z trzech kolorowych źródeł światła, które są łączone w jedną wiązkę. Ten system kolorów tworzy realistyczne kolory, wyświetlając razem maksymalną liczbę kolorów, aby jak najdokładniej imitować to, co może zobaczyć ludzkie oko.

Źródło jest konfigurowane za pomocą trzykanałowego enkodera w celu uzyskania równowagi między nasyceniem a jasnością, umożliwiając każdemu kolorowi podstawowemu (czerwony, niebieski i zielony) być kontrolowane niezależnie od innych. Główną zaletą tego modelu są jego wybitne osiągi w zakresie jasność i dokładność jeśli chodzi o tworzenie żywych kolorów.

YUV

YUV, znany również jako YCbCr, to luminancja (Y) i dwie składowe chrominancji (U i V). Składowe chrominancji cyfrowej przestrzeni kolorów wskazują, jak kolorowy jest sygnał. YUV, powszechnie używany w fotografii cyfrowej i nagrywaniu wideo, jest kombinacją luminancji i dwóch wartości chrominancji, które reprezentują sygnały różnicowe dla czerwieni i niebieskiego. System ten pozwala na zmniejszenie wymagań dotyczących przepustowości w porównaniu z tradycyjnym przetwarzaniem sygnału RGB w produkcji wideo.

W modelu YUV czerwony sygnał jest reprezentowany jako "U" podczas gdy niebieski sygnał jest reprezentowany jako „V”wraz z luminancją (Y). Sygnały U i V są odejmowane od ogólnej luminancji, aby przedstawić kolorowe szczegóły na obrazie. Połączenie tych trzech wartości daje nam ulgę w wymaganiach dotyczących przepustowości przy jednoczesnym zachowaniu nienaruszonej jakości podczas procesu kodowania/przesyłania strumieniowego wideo.

Format kolorów YUV jest natywnie obsługiwany przez większość konsumenckich kamer wideo, a także pliki obrazów JPG zrobione telefonami komórkowymi, które zwykle przechwytują obrazy w formacie YUV przed skompresowaniem ich do plików JPEG. W dalszej części linii, podczas przesyłania strumieniowego lub kodowania tych obrazów jest to niezwykle pomocne, ponieważ mniejsza ilość danych musi być przesyłana ze względu na ich lepsze właściwości stosunku jakości do przepustowości. Ze względu na te cechy jest preferowany w porównaniu z RGB do celów nadawczych, gdzie można się spodziewać mniejszej utraty jakości z jego powodu małe zapotrzebowanie na przepustowość podczas przyjmowania do procedur kodowania/transmisji strumieniowej.

YIQ

YIQ to rodzaj chrominancji zwykle używany w starszych analogowych formatach wideo NTSC. Komponent Y przechwytuje luminancję obrazu, podczas gdy komponenty I i Q przechwytują kolor lub chrominancję. Działa poprzez rozdzielenie danego koloru na części składowe wzdłuż osi xy, zwane inaczej odcieniem (H) i nasyceniem (S). Wartości YIQ są następnie wykorzystywane do tworzenia matrycy RGB, która pozwala na dokładniejsze odwzorowanie kolorów w różnych systemach.

YIQ zasadniczo pobiera sygnał RGB i dzieli go na trzy komponenty:

• Y (Luminancja)
• I (kolor w fazie)
• Q (kwadratowy kolor)

Różnice między składowymi w fazie i kwadraturowymi są subtelne, ale zasadniczo I przechwytuje jedną parę kolorów podstawowych, podczas gdy Q przechwytuje drugą parę. Razem te trzy kanały są w stanie tworzyć pozornie nieskończone wariacje odcieni, nasycenia i jasności, które umożliwiają widzom odtworzenie ich własnych, spersonalizowanych wrażeń podczas oglądania.

YCbCr

YCbCr (często określane jako Y'CbCr) to rodzaj chrominancji, który składa się z trzech kanałów. Te kanały są jasność (Y), nasycenie różnicowe niebieskie (Cb) i chrominancja różnicy czerwieni (Cr). YCbCr opiera się na wersji analogowej o nazwie YPbPr, co upodabnia ją pod pewnymi względami do przestrzeni kolorów RGB. Chociaż YCbCr jest najczęściej używany w produkcji wideo, obrazy cyfrowe mogą być kodowane w tym samym formacie.

Koncepcja YCbCr polega na tym, że zmniejsza ilość danych potrzebnych do przedstawienia kolorowego obrazu. Rozdzielając informacje o braku luminancji na dwa inne kanały, można znacznie zmniejszyć całkowitą ilość danych dla całego obrazu. Pozwala to na wyższej jakości wideo lub obrazy cyfrowe przy mniejszych rozmiarach plików, ułatwiając ich przechowywanie i przesyłanie.

Aby osiągnąć to zmniejszenie rozmiaru danych, w każdym kanale stosowane są różne poziomy dokładności. Luma może mieć rozdzielczość 8 bitów, a chrominancja 4 lub 5 bitów. W zależności od rodzaju używanego sprzętu dostępnych jest kilka poziomów, w tym:

• 4:4:4 i 4:2:2 (4 bity na każdy kanał),
• 4:2:0 (4 bity dla lumy, 2 dla niebieskiego i 2 dla czerwonego).

Zastosowania Chrominancji

Chrominancja, gdy jest używany w produkcji wideo, odnosi się do użycia kolor w filmie. Chrominancja jest niezbędnym narzędziem do tworzenia wyrazistych i żywych efektów wizualnych, pozwalającym reżyserom uwydatnić nastroje i emocje sceny.

W tym artykule zbadamy różne sposoby wykorzystania chrominancji w produkcji wideo, w tym wykorzystanie:

• Klasyfikacja kolorów
• Kluczowanie kolorami
• Palety kolorów

Klasyfikacja kolorów

Jednym z najważniejszych zastosowań chrominancji w produkcji wideo jest color grading. Gradacja kolorów to metoda ulepszania obrazu wideo. Jak sama nazwa wskazuje, wykorzystuje różne techniki dostosowywania odcienie, nasycenia i inne cechy, dzięki którym ujęcie wyróżnia się lub wtapia w otoczenie. Poziomy chrominancji są szczególnie ważne w tym procesie, ponieważ można je wykorzystać do stworzenia określonego nastroju lub tonu.

Na przykład, jeśli scena jest ustawiona na brzegu oceanu o świcie i musi mieć eteryczny charakter, poziomy chrominancji można odpowiednio dostosować, aby uwypuklić ciepłe światło słoneczne i dodać subtelne odcienie niebieskiego, aby uzyskać wrażenie przewiewności. Podobnie, jeśli scena wymaga więcej emocji lub dramatyzmu, poziomy nasycenia można zwiększyć, zachowując jednocześnie integralność oryginalnej jakości obrazu, dostosowując ją za pomocą elementów sterujących chrominancją.

Gradacja kolorów pomaga zapewnić spójność wszystkich ujęć w ramach danego projektu pod względem tonacji i wrażenia, dzięki czemu edycja i postprodukcja przebiegają płynniej.

Kompresja wideo

Kompresja wideo to proces usuwania informacji z sygnału wideo w celu zmniejszenia rozmiaru pliku lub przepustowości transmisji. Wiąże się to ze zmniejszeniem szczegółów i/lub rozdzielczości dowolnego filmu. Chrominancja jest szczególnie ważny w tym procesie, ponieważ określa elementy koloru w sygnale wideo.

Zmniejszając chrominancję, kompresja wideo może przynieść znaczne korzyści w zakresie ochrony danych i usprawnienia transmisji, przy niewielkim wpływie na jakość. Chrominancję można zastosować do wielu różnych rodzajów mediów, takich jak transmisje telewizyjne, strumieniowe przesyłanie wideo i dyski Blu-ray.

Ponieważ chrominancja przenosi istotną informację wizualną, którą nazywamy kolorem, jej oszczędne, ale skuteczne kodowanie pozwala nam kompresować filmy bez poświęcania dokładności kolorów lub nasycenia – dwóch kluczowych czynników przy tworzeniu realistyczne efekty wizualne. Chrominancja wpływa na ilość danych potrzebnych do przechowywania i/lub przesyłania treści audiowizualnych; wykorzystując go w pełni, pokazujemy, że pozostajemy minimalni przy zachowaniu a wysoki poziom jakości w naszych wizualizacjach.

Korekcja kolorów

Sygnał chrominancji to taki, który opisuje ilość koloru w obrazie, a nie jasność. W produkcji wideo i post-processingu określenie udanego balansu chrominancji wymaga użycia oprogramowania do regulacji temperatura barwowa obrazu lub materiału filmowego. Jest to proces tzw Korekcja koloru.

Korekty kolorów w postprodukcji wideo często odnoszą się do wszelkich zmian w istniejącym materiale filmowym, np zwiększanie lub zmniejszanie nasycenia, regulacja balansu bieli i zmiana niektórych aspektów kontrastu. Te poprawki mogą znacznie zmienić wygląd materiału filmowego, zmieniając sposób renderowania jasnych i ciemnych fragmentów, sposób mieszania kolorów, intensywność różnych kolorów w obrazach i nie tylko.

Krótko mówiąc, korekty chrominancji służą jako narzędzie do nadania dowolnej scenie tonu i nastroju, które zostały z góry określone. Korekcja kolorów ma zwykle miejsce, gdy na obrazie występują nieprawidłowe lub niespójne kolory, co może prowadzić do nieporozumień podczas próby interpretacji ich znaczenia lub celu. Na przykład, jeśli oświetlenie na planie nie jest całkiem spójne w poszczególnych scenach, może to prowadzić do różnic w kolorach między dwoma ujęciami wykonanymi w odstępie kilku minut. Dzięki dostosowaniu chrominancji to zamieszanie można złagodzić, przywracając wszystko do harmonii ze sobą – szczególnie w odniesieniu do jego kolorów – więc wygląda na odpowiednio oświetloną i tonalnie spójną z tym, co pierwotnie przewidywano jako część estetycznego celu utworu.

Wnioski

Podsumowując, chrominancja to aspekt koloru, który można zmieniać i manipulować podczas produkcji wideo. Chrominancja lub chroma w skrócie, jest określany przez pomiar odcień i nasycenie koloru, aby nadać mu niepowtarzalny wygląd. Manipulowanie chrominancją to potężne narzędzie dla filmowców, ponieważ mogą go używać do tworzenia surrealistyczne i piękne sceny z wprawnymi technikami oświetleniowymi.

Dzięki zrozumieniu podstaw chrominancji filmowcy mogą mieć większą kreatywną kontrolę nad atmosferą swoich projektów.

Cześć, jestem Kim, jestem mamą i entuzjastką animacji poklatkowej z doświadczeniem w tworzeniu mediów i tworzeniu stron internetowych. Mam ogromną pasję do rysowania i animacji, a teraz rzucam się w świat animacji poklatkowej. Na moim blogu dzielę się z wami moją nauką.