Sous-échantillonnage de la chrominance (4:4:4 / 4:2:2 / 4:2:0)
01 — Définition
Le sous-échantillonnage de la chrominance (chroma subsampling) consiste à stocker l'information de couleur (chroma) à une résolution plus faible que la luminance (luma) ; il s'écrit sous la forme d'un rapport J:a:b. En 4:4:4, chaque pixel conserve sa propre information de couleur, ce qui convient au texte informatique et aux graphismes fins. En 4:2:2, la chrominance est divisée par deux horizontalement ; c'est le format de studio des recommandations ITU-R BT.601 et BT.709 et celui que transporte le SDI. En 4:2:0, la chrominance est divisée par deux horizontalement et verticalement ; ce format est employé par la plupart des codecs de diffusion (H.264, HEVC, Blu-ray, streaming) et par le HDMI 2.0 pour faire tenir la 4K à 50 ou 60 Hz dans une bande passante réduite, et il adoucit les contours colorés. Le procédé repose sur la sensibilité plus faible de l'œil aux détails de couleur qu'aux détails de luminosité.
02 — Sur le terrain
Un texte coloré sur fond blanc présente des franges en 4:2:0 mais reste net en 4:4:4. Lorsqu'une source d'ordinateur portable donne un texte rouge flou après acquisition, un maillon de la chaîne s'est en général replié en 4:2:0 ou 4:2:2, parce que le câble, l'extendeur ou l'EDID n'accepte pas le 4:4:4 à cette résolution et à cette cadence. Baisser la cadence ou la résolution, ou employer une liaison prévue pour la bande passante complète (18 Gbit/s pour la 4K60 en 4:4:4 sur 8 bits en HDMI 2.0), permet de retrouver le 4:4:4.
04 — Leçons liées
05 — Sources
- ITU-R BT.601-7 — codage de studio 4:2:2 en définition standard — itu.int
- ITU-R BT.709 — paramètres de studio HD, échantillonnage 4:2:2 — itu.int
- HDMI Licensing Administrator, HDMI Forum Releases Version 2.0 of the HDMI Specification — bande passante jusqu'à 18 Gbit/s et 4K à 50/60 Hz — hdmi.org
- Extron, HDMI 2.0 FAQ — 18 Gbit/s (horloge TMDS de 594 MHz) nécessaires pour la 4K60 en RVB ou 4:4:4 sur 8 bits, 4:2:0 pour les liaisons de moindre débit — extron.com
- Wikipédia, Chroma subsampling — notation J:a:b, 4:4:4, 4:2:2 et 4:2:0 (pointeur secondaire) — en.wikipedia.org