Para entenderlo de una manera más sencilla debemos decir que una imagen electrónica se compone de píxeles y estos píxeles pueden tener distintos atributos:

  1. La Luminancia (Luma): La cual le indica al píxel qué tan brillante u oscuro tiene que ser
  2. Crominancia (Croma): Lo que le indica al píxel, básicamente, de qué color tiene que ser.

Submuestreo de crominancia (color subsampling)

Bueno, si le quitas todo el Croma a una imagen te quedas con una imagen el blanco y negro Pero, si le quitas toda la Luminancia a una imagen te quedas sin ninguna imagen en lo absoluto.

Entonces para tener una imagen razonablemente buena, cada píxel necesita tener sus propios datos cromáticos, pero hace un par de años algunos ingenieros se dieron cuenta de que cada píxel no necesita tener su sus propios datos cromáticos, sino que puedes forzar grupos de píxeles para que compartan los mismos datos cromáticos, y que básicamente, sean del mismo color y aun así, seguir teniendo una muy buena imagen.

Dependiendo de cuántos pixeles obligues a que sean del mismo color, básicamente determina qué tanto Submuestreo de Croma estás aplicando. Veamos ésto en más detalle:

La fórmula convencional para escribir el Radio de Submuestreo de Croma es esta: J:a:b

Entonces:


El primer número “J” nos indica con cuantos píxeles estamos trabajando, cuántos píxeles de ancho es el Bloque de Referencia para el Patrón de Submuestreo (A veces son 8 o 3, pero usualmente son 4 píxeles de ancho)

submuestreo 4 a b

El segundo número nos indica cuántos pixeles en la fila de arriba (La Fila “A”) van a tener muestras cromáticas

submuestreo 4 4 b

Y el tercer número nos indica cuántos pixeles en la fila de abajo (La Fila “B”) van a tener muestras cromáticas

submuestreo de color 4 4 4

Submuestreo de color 4:4:4

Como puedes ver en la imagen, cada píxel en una cuadrícula de 4×2 tiene sus muestras cromáticas. No se está aplicando Submuestreo alguno, y el esquema es: 4:4:4 Esto se usa en cámaras de muy alto nivel de Alta Definición

Submuestreo de color 4:2:2

Aún seguimos trabajando con el bloque de referencia de 4 píxeles de ancho. Eso no cambia, pero, ahora cada 2 pixeles en la fila de arriba (La Fila “A”) tienen que compartir muestras cromáticas y cada 2 pixeles en la fila de abajo (La Fila “B”) también tienen que compartir muestras cromáticas. Definitivamente perdimos mucho detalle, pero aun así podemos tener una idea de la imagen original

Al igual que códecs de edición como el Apple Pro Res 4:2:2. Así que esta sigue siendo una imagen muy buena imagen

Submuestreo de color 4:2:0

Aquí seguimos trabajando con nuestro bloque de referencia de 4 píxeles de ancho y nuestro número “A” sigue siendo 2, así que cada 2 pixeles en la fila de arriba, aún comparten muestras cromáticas, pero el número “B” es 0 lo que significa que los píxeles de la fila de abajo no tienen ningún dato propio, sino que tienen que compartir lo que tengan arriba.

Ya te puedes hacer una idea de qué tanta información, qué tanto detalle se pierde aquí.

Teniendo en cuenta esta última imagen podrás ver una de las principales razones por la que los formatos con pesados submuestreos de croma dan como resultado artefactos en Bloque, lo que realmente estás viendo son montones de píxeles que comparten datos cromáticos y que son obligados a ser del mismo color para ahorrar espacio.

lineas dentadas en croma

Esto se vuelve un problema muy serio cuando hablamos de aplicar una clave cromática, imagínate extraer todos los pixeles verdes de la sombra de un humo, o de un cabello… Sería muy fácil si cada píxel tuviese sus propias muestras cromáticas, pero se hace mucho más difícil cuando los píxeles comparten muestras porque los pixeles verdes ya no pertenecen exactamente al borde de la imagen.

Es por eso que obtienes todas esas líneas dentadas en claves cromáticas cuando trabajas con material submuestreado.