¿Por qué el color rojo siempre aparece pixelado en TV y videos en la PC?

Espero que esto no esté fuera de tema. Aunque técnicamente se trata de producción de video, no se trata de un problema que estoy teniendo.

¿Alguna vez has notado en la televisión cómo el color rojo siempre está notablemente pixelado? Es la misma razón por la cual, mientras mira videos en la computadora, ya sea un Blu-ray, DVD, un video que se reproduce directamente desde el disco o un video que se transmite desde Internet. Ningún otro que yo conozca parece pixelado como el color rojo. Me he dado cuenta de esto desde que recuerdo haber comenzado con DVD. No he visto ninguna cinta VHS durante muchos, muchos años, por lo que no puedo decir si esta pixelación ocurre con cintas o no, pero tendría sentido pensar que no sería así, ya que son analógicas.

Por cierto, he buscado esto en línea y encontré a muchas personas haciendo las mismas preguntas, pero aún no he visto una respuesta real.

Aquí hay un ejemplo de pixelación roja que acabo de encontrar en YouTube, aunque ocurre lo mismo incluso en transmisiones de TV. Aunque todavía puede verlo en tamaño real, el acercamiento le permite ver qué tan pixelado está el color rojo en comparación con el resto de los colores que realmente no están pixelados. Dudo mucho que esto sea simplemente una anomalía visual. En cambio, creo que tiene que ver con cómo se procesa el color rojo durante la codificación.

No es una ilusión, se llama submuestreo de croma.

La mayoría de los códecs de video no representan el color en resolución completa. Esto permite una compresión "con pérdida" más eficiente porque aprovecha el hecho de que el ojo humano es más sensible al brillo ("luma") que al color ("croma"). La mayoría de los códecs con pérdida reducen la resolución de croma a la mitad o la cuarta parte de la resolución general, por lo que solo puede obtener un color de un píxel por cada cuatro píxeles de brillo. Esto disminuye drásticamente la cantidad de datos necesarios, con solo una pequeña pérdida de calidad aparente.

Sin embargo, es un poco más complicado: el brillo en realidad se compone de la suma de los tres componentes de color rojo, verde y azul. Y no están codificados como RGB, eso requeriría más ancho de banda, están codificados como YUV. Y corresponde aproximadamente al componente verde, y U y V son Y menos el componente rojo e Y menos el componente azul (una aproximación bruta, en realidad, si quieres la fórmula completa mira aquí ).

En la mayoría de los códecs, los componentes U y V se muestrean a una resolución más baja que la Y. Esto se expresa en la relación de tres vías que a menudo se ve si se cuelga demasiado en los foros de video, por ejemplo, 4: 2: 2 o 4: 2: 0. Para un rectángulo de píxeles de dos filas, los números representan:

"ancho de la región de muestra (muestras Y)": "muestras UV en la primera fila": "muestras UV adicionales en la segunda fila"

Un ejemplo común de esta notación es en el nombre del códec "proRes422", la parte 422 del nombre proviene de 4: 2: 2, lo que significa que por cada rectángulo 4x2 habrá 4 muestras Y en cada fila 2 muestras UV en la primera fila ( la mitad de la resolución horizontal) y 2 muestras UV en la segunda fila. Por lo tanto, proRes422 tiene la mitad de la resolución de croma de la luma.

En Internet y en la televisión, lo más probable es que vea todo en un códec 4: 2: 0. En cada rectángulo de imagen de 4x2 solo hay dos muestras UV (el 0 significa que no hay muestras adicionales en la segunda fila). Por lo tanto, la parte de color de la imagen se compone de fragmentos de 2x2 píxeles de tamaño, en otras palabras, una cuarta parte de la resolución.

Esto significa que el canal rojo por sí solo tiene una cuarta parte de la resolución de la imagen general.

TL; DR el rojo se ve pixelado, porque en realidad lo es .

Es un problema bien conocido que el componente rojo en los dispositivos de video sufre en la presentación.

La razón es la longitud de onda larga del color rojo y que nuestros ojos responden más a los rangos de onda largos (no debe confundirse con la sensibilidad del color que estaría en el rango amarillo-verde).

Para que percibamos los colores como iguales (ref. Capacidad de respuesta), el verde y el azul se compensan en la señal de video. Esto hace que el rojo tenga una representación "más débil" en la señal y durante su ciclo de vida con el deterioro de la señal, el rojo sufre primero, lo que resulta en un mayor ruido y manchas.

En el pasado, con señales analógicas, al verde se le daba prioridad al color. La señal se compensa aproximadamente de esta manera:

El problema con el componente rojo es el mismo para la señal digital analógica y la pérdida de compresión digital. El área del rojo se reduce, por lo tanto, está más pixelada.

Si bien el rojo puro es difícil de igualar, en parte debido a nuestra sensibilidad visual en esa región, nunca he notado ninguna tendencia al rojo a 'pixelarse' más que a cualquier otro color. ¿Tal vez estás viendo un artefacto de compresión? ¿También ve esto en pantallas no electrónicas como señales retroiluminadas, etc.?

Otra respuesta aquí afirma que los fabricantes mantuvieron secretos sobre las señales de color. Eso sería extraño, ya que todo el equipo tenía que interoperar. De hecho, el porcentaje de cada RGB en blanco está bien documentado: en días analógicos NTSC era 59% G, 30% R y 11% B. Es ligeramente diferente en la transmisión digital.

Hubo diferencias en los fósforos y la matriz entre los fabricantes de CRT, y otras diferencias entre los sistemas de EE. UU. Y la UE, pero todos ellos son / eran bien conocidos y estandarizados.

Creo que el problema que ves aquí es en realidad debido a los píxeles brillantes sobre un fondo muy oscuro.

La compresión con mayor pérdida tiene en cuenta que somos mucho más perceptivos a las diferencias de luminosidad que a las diferencias de color. Dependiendo del códec utilizado y las opciones de codificación elegidas, los bloques utilizados para aproximar el video pueden tener un tamaño fijo, lo que parece ser el problema en su video. Al llegar a los bordes de la luz, encontrará bordes que no se pueden cuantificar solo con el bloque grande.

Muchos códecs admiten submuestreo donde los bloques más grandes se subdividen en bloques más pequeños. Es posible que no haya habido suficiente ancho de banda disponible (especialmente común con las transmisiones de velocidad de bits fija) para usar el submuestreo, es posible que la opción no se haya habilitado o que no esté disponible en el códec utilizado.

En resumen, ha encontrado una parte del cuadro que es difícil de codificar con muchos códecs con pérdida, y se vuelve fácilmente visible dependiendo de la configuración del codificador.

NO. La codificación 422 / YUV tiene un problema específico con el rojo altamente saturado, por lo que diseñar un rojo brillante para una estación de televisión es simplemente ignorancia. Debe reducir los valores de luma y croma del rojo, en particular los gráficos hasta el 90% y, a menudo, también algunos de los demás colores para que sea perceptualmente igual. Calificación técnica. Tris