משתמש:Athingofthepast/תת דגימת צבע
תת דגימת צבע הינו תהליך דחיסת מידע של תמונה ע"י הפחתה בכמות מידע הצבע. לפני שידורי הצבע המערכת הייתה מבוססת על צילום ושידור והצגה של אות בהירות בלבד שהציג אך ורק תמונה בשחור לבן. הטלוויזיות הישנות פעלו באמצעות שפורפרת קרן קתודית, בעלי מאפיין תצוגתי אחד, בהירות. אם כן, האות הנדרש לשידור היה אות חשמלי של מרכיב הבהירות בלבד, לפי המשקל והעוצמה שלו נקבע רוחב פס מתאים שלפיו נבנתה התשתית של אמצעי השידור והקליטה הרלוונטיים. כאשר התפתחה טכנולוגית הצילום בצבע, נוצר הצורך לשדר שידורי צבע על גבי אותה המערכת האנלוגית. רוחב פס הוא שם הניתן לכמות המידע שניתן להעביר על אות או רכיב תקשורת ברגע נתון, במקרה הזה, שינויי בהירות וצבע. בנוסף, רוחב הפס נקבע גם ע"י גודל קבוע של התמונה המבוקשת, מספר הפריימים לשנייה, ומספר השדות בכל תמונה. נוצרו אם כן שתי בעיות. אחת, רוחב הפס שנקבע היה מתאים להעברת אות שמכיל את אות הבהירות בלבד. עכשיו יש צורך להעביר שלושה רכיבים נוספים, שהם RGB .RGB הוא מרחב צבע בעל שלושה רכיבים, R - אדום, G - ירוק, וB- כחול. מרכב הצבע הזה הוא אדיטטיבי (סך מרכיביו יוצר לבן) ונקבע על פי שלושת סוגי התאים הקולטים צבעים בעין הקולטים את הצבעים הנ"ל. יש צורך בלהעביר פי שלוש יותר מידע על גבי אות יחיד בעל רוחב פס קבוע. בעיה נוספת היא תאימות לאחור. טלוויזיות שחור לבן לא יכולות להציג אות צבע, ואין רצון להכריח את כל בית האב להחליף את הטלוויזיות שלהם בכאלה עדכניות יותר, לכן נוצר צורך לתכנן את המערכת שעדיין יהיה ניתן לצפות הטלוויזיה שחור לבן למרות שהשידור הוא צבעוני וטלוויזיות צבע ידעו גם כן לקרוא ולהציג את התמונה בשחור לבן. לכל אחת מהבעיות פיתרון משלה. על מנת לדחוס יותר מידע על פני אות יחיד נוצלה טכנולוגיה בשם אפנון משרעת (AM), שמאפשרת, לאחד מספר תדרים על פני גל נושא אחד על פי התמרת העוצמה שלו, בניגוד לאפנון תדר (FM), שמתמירה את התדר של הגל. הסיבה שהתמונה מועברת באפנון AM היא מכיוון שהשיטה הזאת דורשת פחות רוחב פס מאשר FM, וזהו קריטריון רלוונטי ומשפיע כאשר עובדים על מערכת קיימת בעלת רוחב פס קבוע. בטלוויזיות קיים רכיב שממיר את אות הAM חזרה ומפיק ממנו את המידע הדחוס. על מנת לפתור את בעיית האות היחיד, נוצל תהליך בשם תת דגימת צבע. בתהליך הפיך זה מופרד רכיב הבהירות מתמונה במרחב הצבע RGB, בנוסף לערכי הצבע האדום והכחול. ע"י שליחת האות המופרד טלוויזיה בשחור לבן תדע לקרוא ולהציג את התמונה בשחור לבן, בעוד טלוויזיות צבע ידעו לקרוא את האות, להתמירו בחזרה לRGB, ולהציגו בצבע במערכת המבוססת שפורפרת קרן קתודית. .
דרך פעולה וסיבה[עריכת קוד מקור | עריכה]
ההגיון שעמד מאחורי פיתוח תת דגימת צבע הוא שאפשר לחסוך במידע ולדחוס תמונות ע"י צמצום מידע הצבע, מתוך העובדה שהעין האנושית רגישה יותר לשינויים בבהירות מאשר לשינויים בצבע. ע"י הוצאת רכיב הבהירות מהתמונה מתקבלים שלושת רכיבי הצבע ה'טהורים' ללא הבהירות שלהם (R-y, G-y, B-y). מרחב הצבע החדש שנוצר מרכיב הבהירות, הצבע האדום והצבע הכחול נקרא בשם YUV, כאשר Y שווה בהירות, U לצבע הכחול, וV לאדום. כאשר נוצרת ההפרדה, אפשר להפחית בכמות מידע הצבע ללא לפגוע בבהירות התמונה. לתקן שידור בטכנולוגיה הזאת קוראים Component.
יחסי דגימה שונים[עריכת קוד מקור | עריכה]
יחסי הדגימה מאופיינים לרוב על פי 3 מספרים שמתארים את מספר מידע הצבע והבהירות לכל פיקסל על פי רוחב X וגובה 2, בסדר כזה X:Y:Z. X - מספר הפיקסלים בכל אחת משתי השורות, לרוב 4. Y – מספר ערכי הצבע בשורה הראשונה. Z – מספר ערכי הצבע בשורה השנייה.
4:4:4[עריכת קוד מקור | עריכה]
לא מתבצעת שום סוג של דחיסה, לכל פיקסל יש רכיב בהירות ורכיב צבע. יחס זה איכותי אך גם דורש כלי עבודה מתקדמים ותשתית שמותאמת לרוחב פס גדול במיוחד. הוא נפוץ בעיקר בעבודה בסביבות תיקוני צבע קולנועיים.
4:2:2[עריכת קוד מקור | עריכה]
ביחס זה מתבצעת דגימה של חצי ממידע הצבע, והפחתה של כשליש מגודל הקובץ כמעט ללא הבדל נראה לעין. יחס זה נפוץ אצל מצלמות וידאו איכותיות.
4:2:0[עריכת קוד מקור | עריכה]
יחס הדגימה הנפוץ ביותר הדוחס את כמות מידע הצבע לרבע מהדגימה מהדגימה המלאה (4:4:4), וחצי מתדר 4:2:2. תדר זה כה נפוץ כי למרות שיחס הדחיסה משמעותי, קשה להבחין בהבדל באיכות בינו לבין 4:4:4 בעין בלתי מזויינת.
מספר מן הקודקים המשתמשים ביחס זה:
4:1:0[עריכת קוד מקור | עריכה]
יחס דחיסה לא נפוץ אך אפשרי. יחס הדגימה של התמונה הוא אחד לשמונה.
ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]
- עידו גנדל, איך עובד כיווץ מידע?, באתר של "רשת 13", 7 במאי 2008 (במקור, מאתר "nana10")
- עידו גנדל, איך זה עובד: דחיסת נתונים, באתר ynet, 23 ביולי 2012