Resumen
El submuestreo de croma (en inglés, Color Sampling o Chroma Subsampling) se refiere al proceso mediante el cual las cámaras digitales y los códecs muestrean y almacenan la información de color de una imagen en relación con la información de brillo. En lugar de guardar valores RGB completos para cada píxel, la señal se descompone en un componente de luma (Y', brillo) y dos componentes de croma (Cb y Cr, diferencias de color). Posteriormente, la resolución del croma puede reducirse sin que la impresión de la imagen se vea gravemente afectada.
La razón de esto radica en la percepción humana: el ojo percibe las diferencias finas de brillo con mucha mayor precisión que las diferencias finas de color. Al reducir la resolución del color, se ahorra tasa de datos y ancho de banda, manteniendo la nitidez percibida en gran medida.
La Notación de Proporción
El submuestreo de croma se indica como una proporción en el formato J:a:b, que se refiere a un bloque imaginario de 4 píxeles de ancho y 2 píxeles de alto:
- J – Ancho de referencia horizontal de la señal de luma (generalmente 4)
- a – Número de muestras de croma (Cb, Cr) en la primera fila del bloque
- b – Número de muestras de croma que cambian entre la primera y la segunda fila. Si b es igual a a, la segunda fila se muestrea de forma independiente; si b es igual a 0, no hay cambios con respecto a la primera fila, los valores de color se comparten verticalmente (se repiten).
El primer número siempre representa la resolución completa de luma. Cuanto menores sean los números siguientes, mayor será la reducción de la información de color.
Esquemas de Muestreo Comunes
| Esquema | Resolución de Croma | Uso Típico |
|---|
| 4:4:4 | Resolución completa, sin submuestreo | Postproducción de alta gama, cine, flujos de trabajo RGB |
| 4:2:2 | Resolución de croma horizontal reducida a la mitad | Broadcast profesional, Digital Betacam, DVCPRO HD, ProRes |
| 4:2:0 | Resolución reducida a una cuarta parte (horizontal y verticalmente a la mitad) | H.264/MPEG-2, Blu-ray, HDV, JPEG |
| 4:1:1 | Resolución de croma horizontal reducida a una cuarta parte | NTSC DV/DVCAM, DVCPRO |
En el caso de 4:2:0, el tercer número es precisamente 0 porque la muestra de croma no cambia entre las dos filas: los valores de color se agrupan verticalmente, de modo que la resolución de croma se reduce a la mitad tanto horizontal como verticalmente. En 4:2:2, en cambio, cada fila se muestrea por separado, por lo que la resolución de croma vertical se mantiene completa.
Uso en el Set y en Postproducción
En la práctica, el submuestreo de croma determina el margen de maniobra que ofrece un material en la postproducción. Para trabajos de pantalla verde y *keying*, así como para una corrección de color exhaustiva, es importante una alta resolución de croma, ya que se conservan los bordes de color nítidos y los bordes de corte limpios. Por ello, 4:2:2 se considera el mínimo para la grabación profesional, mientras que 4:4:4 (a menudo como RGB) se utiliza para la máxima calidad de imagen en flujos de trabajo cinematográficos.
Esquemas fuertemente reducidos como 4:2:0 o 4:1:1 se encuentran principalmente en formatos cercanos al consumidor y en códecs de entrega altamente comprimidos. Son suficientes para la reproducción, pero dificultan el *keying* y la corrección de color intensiva, ya que los bordes de color pueden deshilacharse.