Подвыборка цветности - 4:4:4, 4:2:2 или 4:2:0?

4:4:4 не сжат и поэтому обеспечивает наилучшее качество изображения, тогда как 4:2:2 и 4:2:0 жертвуют качеством цвета ради более низкой скорости передачи данных.

Подвыборка цветности - это тип  сжатия цвета,  который снижает скорость передачи данных и размер файла.

В настоящее время большая часть контента, включая телешоу и фильмы, использует субдискретизацию цветности 4: 2: 0, потому что потеря качества графики практически незаметна, особенно при  4K, в то время как сжатие полосы пропускания позволяет упростить передачу данных, включая бесшовную потоковую передачу через такие сервисы, как Netflix.

Единственный случай, когда подвыборка цветности становится очевидной, - это когда вы смотрите на небольшой текст на цветном фоне. Если вы подойдете слишком близко к телевизору, текст будет выглядеть размытым и нечетким.

Вот почему, если вы хотите использовать телевизор в качестве монитора, он должен иметь режим 4:4:4.

Как работает субдискретизация цветности?

В приведенном выше примере сетки 4 × 2 4:4:4 представляет собой не используемую подвыборку цветности, тогда как 4:2:2 дублирует все остальные пиксели, а 4:2:0 имеет нижние пиксели, копирующие верхние пиксели.

Итак, 4:4:4 будет иметь наилучшее качество изображения, но самую высокую скорость передачи данных - тогда как 4:2:0 будет иметь изображение самого низкого качества, но также и минимальные требования к пропускной способности.

На картинке ниже вы можете увидеть, как это повлияет на общую картину.

Как активировать 4: 4: 4 на телевизорах?

Если ваш телевизор поддерживает цветность 4:4:4, вы можете включить его, перейдя в меню настроек и найдя параметр, который обычно называется HDMI UHD Color, HDMI Enhanced Format или что-то в этом роде в зависимости от модели телевизора.

Имейте в виду, что включение 4:4:4 для собственного содержимого 4:2:0 или 4:2:2 не улучшит качество изображения.

Таким образом, единственный раз, когда вам это действительно понадобится, - это когда вы играете в консольные игры или используете телевизор в качестве монитора ПК.

Субдискретизация цветности на мониторах

По умолчанию графические карты и мониторы не используют субдискретизацию цветности, а используют полный диапазон 4:4:4.

Единственная причина использовать субдискретизацию цветности - это когда у разъемов монитора недостаточно полосы пропускания для максимальной частоты обновления и разрешения дисплея.

Например, DisplayPort 1.4 имеет максимальную скорость передачи данных 25,92 Гбит/с.

Для работы монитора 4K с частотой 120 Гц и глубиной цвета 10 бит требуется скорость передачи данных 32,27 Гбит/с.

Таким образом, вам нужно либо снизить глубину цвета до 8 бит, либо снизить частоту обновления до 98 Гц, чтобы не выходить за пределы максимальной полосы пропускания, поддерживаемой DisplayPort 1.4.

В качестве альтернативы вы можете использовать субдискретизацию цветности 4:2:0, чтобы получить 10-битный цвет 4K 120 Гц, но с более низкой скоростью передачи данных (21,52 Гбит/с).

Однако, поскольку все игры для ПК используют формат 4:4:4, вы заметите визуальные артефакты с текстом, поэтому не рекомендуется использовать субдискретизацию цветности в большинстве игр.

DSC (сжатие видеопотока)

Улучшенная форма сжатия скорости передачи данных - DSC, которая доступна на некоторых новых мониторах и видеокартах (AMD Navi, NVIDIA Turing или более новые графические процессоры) через DisplayPort 1.4.

Этот тип сжатия влияет не на качество изображения, а на задержку; однако добавленная задержка незаметна (~ 1 мс).