Profundidad y sampleo (video)
Entrando en una explicación ligeramente más elaborada, la calidad de un video puede evidenciarse a primera vista por su peso pero este no tiene un valor decisivo. La profundidad de bits y sampleo de croma son los que verdaderamente repercuten sobre la calidad técnica y ambos se definen por los métodos de compresión usados en un video.
Intentando mantener esto lo más sencillo posible voy a utilizar algunos gráficos y tablas que muestran el impacto de la profundidad de bits (bit depth) y el sampleo de croma (croma subsampling). Una descripción más completa de todos los conceptos que afectan la calidad de un video digital se encuentra en el post conceptos generales del video.
Profundidad de bits
Lo primero que debe quedar claro es que la profundidad de bits o bit depth no representa valores finales sino potencias, 8bit no equivale a 8 sino a 2 a la 8a potencia (256). La diferencia de bits suele medirse en potencias pares.
Viendolo de manera simple lo que representa la profundidad es el total de valores numéricos que se usan para interpretar la gama tonal o gradiente de un solo «color». Digamos que el rojo en 8bits tendría 256 valores mientras que en 12bits tendría 4096.
Al mezclar colores se pueden formular aproximaciones al espectro visible para el ojo humano. Es lo mismo con la profundidad de bits, hay que multiplicar el bit depth por 3 o por el total de colores primarios (R,G,B). En 8bits se interpretaría el espectro total de color con 24bits (resulta de 8×3), solamente hay que recordar que esto no equivale a 24 sino a 2 a la 24a potencia (16,777,216).
Según estudios el umbral de visibilidad del ojo esta alrededor de los 11bits u 8 mil millones (escala numérica larga) / 8 billones (escala numérica corta) de valores.
[tabs][tab title=»Valores»]
[Umbral]
[Representación lineal]
Para entender la perdida de calidad entre la representación de valores o profundidad de bits, simplemente hay que imaginar lo que sucedería si estiramos 8bits o 256 valores a un ancho de pantalla mayor. Entre más se estire mayor serán los saltos de grandiente de un solo tono y combinando los tres colores primarios (RGB) para representar un color menos valores existirán.
Sampleo de croma
Los patrones de sampleo están delimitados por un rectángulo. En ellos se interpretan las proporciones 4:4:4, 4:2:2 y 4:2:0 de manera muy básica. Cada punto negro representa una muestra que puede cargar, guardar o mantener la información de crominancia (que comunica en términos simples lo que se describiría como el «color» de los pixeles). Los puntos blancos no contienen información alguna de este valor.
En una proporción 4:4:4 la muestra completa tiene información de «color», por ello todos los puntos son negros en la ilustración. Los valores se derivan de representaciones relativas a la intensidad de los 3 colores primarios de la luz o R,G,B (en español Rojo, Verde y Azul).
En una proporción con sub samping o sub muestreo (4:2:2, 4:2:0, etc.) se reinterpreta el color sólo de algunos puntos. En vez de los colores primarios, se representa el brillo y con sólo 2 valores se forma el color. En YUV o YCbCr la Y corresponde a «luma» o brillo mientras que Cb y Cr forman colectivamente el «croma» o color.
[4:4:4]
[4:2:2]
[4:2:0]
