A kroma részmintavétel a digitális képek mennyiségének csökkentésére szolgál. Ez a feldolgozandó minták számának csökkentéséből áll : decimációról beszélünk. Ezt követheti egy kép tömörítési vagy videó tömörítési lépést . Ezekre a lépésekre gyakran szükség van annak érdekében, hogy a videó jelet rögzítési vagy továbbítási módjához igazítsák. Mivel az emberi szem kevésbé érzékeny a színe, mint a fényerő, kevesebb színjel információ általában megmarad , mint fényerősség információkat , anélkül azonban, megalázó az érzékelt kép minőségét. Lehetséges azonban a fényerő kicsinyítése.
Az analóg videóban a krominancia jelekhez rendelt sávszélesség gyakran a fele, mint a fényerőnek. Ezt az eredményt a krominancia jelek aluláteresztő szűrésével kapjuk meg a mátrixolási művelet után .
A kép minden egyes képpontja rekonstruálható ebből a három komponensből: az Y 'fényerősségből, a kék színárnyalatból vagy a kék különbségből (Cb) és a vörös színezettségből (Cr). A minták számát azonban gyakran csökkentik a továbbítandó információk számának csökkentése érdekében: egy minta több pixelhez használható. A lemaradás számszerűsítéséhez négy pixel széles és 2 pixel magas régiót képviselünk, és 3 J: a: b szám sorozatát jelöljük (például 4: 2: 2).
Néha hozzáadnak egy negyedik számot, J: a: b: α (például 4: 2: 2: 4), hogy lehetővé tegye az alfa- csatorna továbbítását vagy rögzítését .
A szükséges áramlási arány kiszámításához a 4: 4: 4 (vagy 4: 4: 4: 4) relációhoz adja hozzá az összes tényezőt, és ossza el az eredményt 12-vel (vagy 16-val, ha alfa van jelen).
A 4-es szám referenciaként való használata abból ered, hogy a mintavételi frekvencia a digitális összetett jelek számára az alvivő frekvenciájának négyszeresére rögzített, immár elavult történeti megválasztásából származik. Az alvivő frekvenciái PAL jelek esetén 4,43 MHz , az NTSC jelek esetében 3,58 MHz voltak. A megfelelő digitális jelek mintavételi frekvenciáit 17,73 MHz- en, illetve 14,32 MHz- en választották meg . Ezután a mintavételi frekvenciát 13,5 MHz-en választották meg az ITU-R BT 601 fejlesztése során a standard felbontású videó (SDTV) digitalizálásához. Ezután jöttek a nagyfelbontású szabványoknak (HDTV) megfelelő jelek, ideértve az ITU-R BT 709-et is, amely a mintavételi frekvenciát 5,5 × 13,5 = 74,25 MHz-re állította . Ez megmagyarázza, hogy miért olvashatunk néha jelöléseket a 22:11:11 formában, a 4: 2: 2 együtthatókat megszorozva 5,5-tel.
A 4: 4: 4 struktúrát főleg a mozi világában és a legigényesebb audiovizuális produkcióknál használják, mivel nincs mintavétel. Minden pixel teljesen meghatározott, ami megkönnyíti a képen történő munkát, például az inlay-eket . Ebben az esetben ugyanúgy lehetséges az R ', G', B 'komponensek továbbadása bélyegzés nélkül, mint az Y', Cb és Cr komponensek. Ennek a szerkezetnek a problémája a nagyon nagy áteresztőképesség, ami költséget jelent a berendezések feldolgozásához, rögzítéséhez és szerkesztéséhez.
PéldákA 4: 4: 4 arányú felvétel külső felvevőn (Gemini 4: 4: 4 vagy Cinedeck Extreme) is elvégezhető, amely 4: 4: 4 kompatibilis fényképezőgéphez (például Sony PMW-F3 vagy F35b) csatlakozik.
A két színkomponensből a fényerő mintavételi frekvenciájának felén veszünk mintát: a minták fele van, a vízszintes színfelbontás a felére csökken. Ez harmadával csökkenti az áteresztőképességet, vizuális különbség alig vagy egyáltalán nincs. Számos csúcskategóriás digitális videoformátum és interfész használja ezt a struktúrát.
PéldákA 4: 2: 0 struktúra egy mintavétel, amelyet általában a nagyközönség használ, de szakember is felhasználhatja, ha nem akar olyan fontos munkát végezni a képen, mint a billentyűzet vagy a színosztályozás . A 4: 2: 0 arányban készített átfedés olyan lépéseket mutat, mint egy lépcsőhatás a kivágás körvonalán.
PéldákEzt a mintavételi struktúrát kevesen használják. Néhány felvételi formátum azonban használja.
PéldákBár ez a mód technikailag meghatározott , nagyon kevés szoftveres és hardveres kodek használja ezt a mintavételi módot.
Ez a szerkezet csak a felvételi formátumokat érinti. A 3. szám azt jelenti, hogy 4 interpolációval nyert fényerő-mintát rögzítenek 4-ből, amelyeket elfogtak és amelyeket vissza kell állítani. Az 1920 × 1080 definíciókhoz 1440 × 1080 fényerő-mintákat és 720 × 1080 mintákat rögzítenek az egyes krominanciákról.
PéldákEzen formátumok némelyike továbbra is 4: 2: 2 arányú struktúrákat rögzít, miközben vízszintes mintavételt végeznek.
A felbontás függőlegesen feleződik a 3: 1,5: 1,5 struktúrához képest.
PéldákEzen formátumok némelyike továbbra is 4: 2: 0 struktúrákat rögzít, miközben teljes horizontális mintavételt végeznek.
Az 1920 × 1080 definíciókhoz 1440 × 1080 fényerő-mintákat és 480 × 1080 mintákat rögzítenek az egyes krominanciákról.
PéldákA Chroma részmintát az 1950-es években Alda Bedford fejlesztette ki az RCA ( Radio Corporation of America ) színes televíziójának fejlesztésére . A fényerő / színárnyalat elválasztását 1938-ban Georges Valensi fejlesztette ki .
Bedford kimutatta, hogy az emberi szemnek nagy a felbontása a fekete és a fehér esetében, valamivel kevésbé a "középkategóriás" színeknél, mint a sárga vagy a zöld, és sokkal kevésbé a spektrum végén lévő színeknél (piros és kék). Ez a tudás tette lehetővé az RCA számára egy olyan rendszer kifejlesztését, amely figyelmen kívül hagyja a kék jel minőségét (miután a kamerából érkezett), és amely megtartja a zöld jel nagy részét és a piros egy részét; amely a YIQ színtér színárnyalatának részmintája , és ami nagyjából analóg a 4: 2: 1 arányú mintavételezéssel, mivel csökkenti a fényerő, a sárga / zöld és a piros / kék felbontását .