Qu’est-ce que l’espace couleur RGB ? Qu’est ce que le sous-échantillonnage de la chrominance ? 4:4:4 vs 4:2:2 vs 4:2:0

L’espace colorimétrique RGB est utilisé par les ordinateurs, les cartes graphiques et les moniteurs. Il est basé sur trois composantes primaires : rouge, vert et bleu.

4:4:4 est un autre nom de l’espace colorimétrique RGB, il correspond à une image numérique ou à une vidéo dans laquelle toutes les composantes couleur ont le même taux d’échantillonnage, sans recours au sous-échantillonnage de la chrominance. Ce modèle est utilisé pour les scanners de pellicule haut de gamme ou la post production.

Le sous-échantillonnage de la chrominance est une forme de compression qui réduit les informations liées à la chrominance au profit de celles liées à la luminance. De cette façon, on réduit la bande passante nécessaire sans dégrader de façon visible la qualité de l’image. 

Un signal vidéo se divise en deux niveaux d’information : luminance et chrominance. La luminance créé l’essentiel de l’image dans la mesure où le contraste est ce qui forme les motifs que l’on voit à l’écran. Une image noir et blanc ne paraîtra par exemple pas moins détaillée qu’une image en couleurs. La couleur, la chrominance ou le chroma, est importante mais elle a des effets moins visibles. Le sous-échantillonnage de la chrominance permet de réduire le volume d’informations liées à la couleur pour laisser plus de place aux données liées à la luminance. De cette façon, on conserve la clarté de l’image en réduisant le poids du fichier jusqu’à 50%. Dans le format YUV, la luminance ne représente qu’un tiers du signal, donc la réduction du volume de données liées à la chrominance a un impact important. Cette technique permet une utilisation bien plus efficace des équipements actuels compte tenu des limitations de bande passante liées au HDMI ou aux connexions Internet.

4:4:4 vs 4:2:2 vs 4:2:0

Le premier chiffre (en l’occurrence, 4), correspond au nombre d’échantillons de luminance. Les deux chiffres suivants correspondent à la couleur. Ils renvoient au premier chiffre et définissent respectivement l’échantillonnage horizontal et vertical.

Un signal 4:4:4 ne présente aucune compression (il n’est donc pas sous-échantillonné) et transporte donc l’intégralité des informations de luminance et de chrominance. Dans un tableau de quatre par deux pixels, 4:2:2 présente la moitié des informations de chroma de 4:4:4 et 4:2:0 n’en porte plus qu’un quart. Un signal 4:2:2 n’aura que la moitié de l’échantillonnage horizontal mais conservera l’intégralité de l’échantillonnage vertical. Un signal 4:2:0 échantillonnera les couleurs pour la moitié des pixels de la première ligne et ignorera complètement la deuxième ligne.

Le sous-échantillonnage des couleurs est une méthode de compression qui réduit dans des proportions importantes la taille du fichier et la bande passante requise avec quasiment aucune perte de qualité. A moins que vous n’utilisiez votre TV comme un moniteur PC en affichant beaucoup de texte à des fins de lecture, vous ne devriez pas vous en soucier. En simplifiant, plus haut sont les chiffres et meilleur le résultat est. Voici l’impact visible selon les appareils.

*source www.rtings.com
Updated 20180101