Farbraum-Liste

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  • Farbraum-Liste

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    Hallo und moin,

    da ich immer wieder Probleme mit den Farbräumen habe und ich keine Übersicht zu diesen gefunden habe, wollte ich mal fragen, ob ihr eine teilen könnt.
    Mir geht es primär darum direkt zu sehen, wie YUY2 und 4:2:2 zusammenhängen (oder auch nicht, falsch das Beispiel falsch war).

    Ich hoffe, ihr versteht was ich meine.


    Danke & Gruß
  • Wenn du SSM hast, kannst du bei Farbe auf den Button Hinweistafel drücken. Vllt reicht dir die Info ja schon.

    Und gibt halt noch Unterschied zwischen Planer und Interleaved.

    YV12 (4:2:0)
    YV16 (4:2:2)
    YV24 (4:4:4)
    sind die Planar Formate, Da steht die Information für V vor U. Also genau andersrum

    YUY2 wäre das interleaved Gegenstück von YV16 beispielsweise.
    Aktuelle Projekte/Videos




    Seit etlichen Monaten komplett veraltete Signatur, wie ihr sicherlich schon bemerkt habt. Habe mittlerweile mehr als 4 Projekte, weshalb die Signatur leider momentan gesprengt ist xD
    Notdürftig die Liste was aktuell läuft: Unreal | Complex DooM (LPT) | DooM 2016 | Need For Speed III: Hot Pursuit | Dirt Rally | Dirt 4 | WRC 7
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    Für Qualität sind an sich nur 4 Sachen bezüglich des Farbraumes wichtig zu wissen:
    • Farbunterabtastung (chroma subsampling)
      -> sagt das Verhältnis des Chroma's (UV) an. Dabei können Farbunterabtastungen in einem Video interpoliert werden, indem Farbpixel die fehlen einfach durch angrenzende Farbpixel ergänzt werden. Dies geschieht mittels eines Algorithmus dann und wird bei Let's Plays die mit YUV420 oder YUV422 gemacht werden eigentlich immer verwendet.

      -> Die reine Farbunterabtastung ohne Interpolation, sieht wie ein Lückenraster aus. Hier mal ein Bild dazu:
      (Alternativer Link: Bild)
    • Farbmatrix (color matrix) (nur bei YUV interessant)
      -> Die Farbmatrizen sind festgelegte Standard Werte die für YUV Farbräume gilt. Sie geben den gesamten Farbspektrum des Chromabereiches an. Das ist wie mit dem Farbbereich, aber nur auf Chroma (UV) Ebene. Eine Farbmatrix gibt es nicht beim RGB Farbraum. (Farbintensität) (Interessant für Auflösungen, Fernseher, Konsolen und Monitore)

      -> Kann mittels eines CIE-Normfarbtafelbildes dargestellt werden. (Siehe: Link)
    • Farbbereich (color range)
      -> Farbbereich und Farbmatrix werden meist zusammen beschrieben. Der Farbbereich beschränkt bei YUV den Helligkeitsanteil und bei RGB limitiert er alle 3 Farben in Ober und Untergrenze. Den Farbbereich kann man sowohl für YUV als auch für RGB limitieren lassen. (mattes Bild oder kräftiges Bild, interessant für Fernseher, Konsolen und Monitore)

      -> Man unterscheidet an sich eigentlich nur in 2 verschiedene Farbbereiche:
      • Vollbereich (full range oder auch PC Range): 0 - 255
      • Begrenzter oder limitierter Bereich (limited range oder auch TV Range): 16 - 235
    • Zeilensprungverfahren (Interlaced) (Bei PC Aufnahmen an sich nicht anzutreffen. Bei DVDs, BluRays und anderen externen Quellen interessant wie z.B. Capture Karten, etc.)
      -> Dabei wird unterschieden in:
      • Progressiv (Vollbild; kein Interlaced)
      • TFF (Top Field First -> Oberes Feld zuerst; Interlaced)
      • BFF (Buttom Field First -> Unteres Feld zuerst; Interlaced)
      Mag jetzt auch noch andere geben, aber das sind die 3 geläufigsten mit denen jeder mal unbewusst Kontakt hatte ;D-> Interlacing zeigt sich, wenn Bilder sich Ghostingartig verhalten. Dabei ist jede 2te Zeile ein nachfolgendes oder vorheriges Bild.-> Interlacing wird mittels Deinterlacing zu einem Progressiv Material gemacht. Da gibt es verschiedene Formen und Wege dies zu tun. Im Grundprinzip werden die Bilder erst einmal getrennt und haben dann nur noch die Hälfte der eigentlichen Höhe. Dann wird via einem Algorithmus aus dem vorherigen oder nachfolgenden Bild ein Klarbild geschaffen, bzw. werden durch ein Wisch/Wellen Algorithmus zu einem Klarbild umgewandelt.-> Dabei sind Farbräume vom Subsampling 4:2:2 oder höher die beste Wahl um ein anständiges Bild noch herauszubekommen.


    Was als Nebensache wichtig ist, aber gewiss kaum jemanden interessieren wird (weil die Aufnahmeprogramme, etc, ja schon alles selbst managen) ist die Anordung der Kanäle. So kann RGB24 z.B. diese Kombination haben: RGB, BGR. oder bei YUV422 halt: UYVY, YVYU, etc. Die genannten nennt man Interleaved color formats, weil sie eine reine Verzahnung in ihrer Speicherung der Byte Informationen aufzeigen.

    Bei Planar color formats, ist es so das sie Defizite aufweisen bei ihrer Speicherung. Sie folgen einer Ebenenspeichrung.

    An sich ist es nur die Art der Speicherung. Wirkt sich aber nicht auf die entsprechende Qualität aus. Somit ist die Qualität zwischen YV16 und YUY2 total identisch, da beide dem 4:2:2 Subsampling folgen.

    Auch YV12, i420, IYUV sind total identisch.


    Es gibt noch mehr Sachen bezüglich der Frames. Aber das genannte grad, ist alles Teil des Farbraumes, bzw. der Darstellung der Pixel.

    Ghostingeffekte beruhen da eher auf falsches Verhalten von FPS. Das ist aber dann ein anderes Kapitel. ^^

    Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von Sagaras ()

  • i422, wenn schon ^^

    i442 gibt es nicht. xD

    i444 ist wie YV24 ein YUV444 Konstrukt
    i422 ist wie YV16 ein YUV422 Konstrukt
    i420 ist wie YV12 ein YUV420 Konstrukt.

    Je schlechter desto mehr Speicherplatz spart man, da die Farbtiefe mitunter gesenkt wird.

    Die Farbtiefe gibt an wieviel Speicher pro Punktfarbeinheit (Pixel) benötigt wird. Die Angabe wird in Bpp (Bit per pixel) angegeben. Je größer die Farbtiefe, desto mehr Farben lassen sich darstellen und desto weniger Streifenbildung gibt es. Videoüblich auf Youtube wird YUV 4:2:0 genutzt wo die Videos in 12Bpp vorliegen dann. Standardmäßige Farbdarstellung eines PCs ist der RGB Farbraum mit 4:4:4 der eine Farbtiefe von 24Bpp nutzt. Zusätzlich wird der Alphakanal genutzt der mit weiteren 8Bpp die dann insgesamt 32Bpp ergeben.

    Der x264 10-bit Encoder kann eine Speicherung der Videos in 10Bit machen. Das heißt für alle 4:4:4 Farbräume eine Gesamtfarbtiefe von 30Bpp ohne Alphakanal.

    Die höste Farbtiefe würden Scanner und Fotoaparate erzeugen können mit vollen 48Bpp. Dies ist bis jetzt nur bei Bildern möglich wie bei dem TIFF Dateiformat (16Bit × 3 additiven Grundfarben = 48Bit).

    Ein YUV 4:2:0 in 10-Bit enkodiert nutzt im Endeffekt nur die Hälfte. Das heißt das dieser Farbraum nur 15Bpp nutzen würde insgesamt.

    Die Farbtiefe hat für die Farbunterabtastung folgende Verhältnisse und Farbqualitätswerte:
    4:4:4 = 1:1 = 100% (Keine Verschmierung der Farben)
    4:2:2 = 2:3 = ~66% (Leichte horizontale Verschmierung der Farben)
    4:2:0 = 1:2 = 50% (Leichte horizon- und vertikale Verschmierungen der Farben)
    4:1:1 = 1:3 = ~33% (Große horizon- und leichte vertikale Verschmierungen der Farben)
    4:0:0 = 0:1 = 0% (Keine Farben)

    Folgende Farbräume finden sich ständig wieder und werden oft genutzt. Dazu auch mal die Farbtiefenangaben und ihre Zusammensetzungen:
    RGB = 4:4:4 = 24Bpp + 8bpp = 32bpp (RGB32, RGBA)
    RGB = 4:4:4 = 24Bpp (RGB24)
    YUV = 4:4:4 = 24Bpp + 8bpp = 32bpp (AYUV)
    YUV = 4:4:4 = 24Bpp (YV24)
    YUV = 4:2:2 = 16Bpp (YUY2, UYUY)
    YUV = 4:2:0 = 16Bpp (IMC1, IMC3)
    YUV = 4:2:0 = 12Bpp (IMC2, IMC4, YV12, NV12)
    YUV = 4:1:1 = 12Bpp

    Darunter fällt auch das Color Banding.

    Das Color Banding oder auch Farb Streifenbildung genannt resultiert wenn man höhere Farbtiefen in niedriegere Farbtiefen absenken tut.
    Bei Fotografien mit einer Kamera/Fotoaperat kann z.B. nicht das gesammte Spektrum der Farbtiefe erfasst werden, da die Farbtiefe fest vordefiniert ist. So würde man auf solchen Fotografien bei näheren Betrachten Farb Streifenbildungen sehen können.

    Um Farb Streifenbildungen etwas vorzubeugen gibt es das sogenannte Dithering (deu. Zittern/Schwanken). Durch die sogenannte Fehlerdiffusion beim Dithering soll damit die Illusion eines höheren Farbraumes erzeugt werden, obwohl das eigentliche Bild in einem niedriegeren Farbtiefe vorliegt. Ditheralgorithmen sind z.B. Floyd-Steinberg Algorithmus, Jarvis-Algorithmus, Stucki Algorithmus, Noise Algorithmus, Pattern Algorithmus, Diffusions Algorithmus, etc.