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選擇困難 – 色度採樣

選擇拍攝器材除了fps和Color Depth外,第三樣要注意的是色度採樣(Chroma Sampling)。 每一個像素之中,都包含著「明度」和「色度」兩組數據訊息,其實就是負責有關色彩三個要素,色相、明度和彩度等的數位圖像處理。簡單來說,明度就決定了光暗、而色度就決定了顏色的鮮豔程度,如果抽走了色度,圖變就會變成黑白,如果將明度再抽走就會變成黑色畫面。 人的眼睛對明度的敏感程度比色度高,因此為減少數據量,在壓縮數據上會先選擇壓縮色度的數據,這樣便可以使多個像素共享一個色度值所呈現的顏色,同時維持影像品質。 但為甚麼以4:4:4 、 4:2:2 、 4:2:0等數字來表達呢? 原來每一個像素的資訊量會分為三份,第一份會是明度(Luma)會以Y表示,第二份和第三份會是以Cb和Cr表示的顏色分量,因此便會得出一個類似這樣的圖表。 由左至右共4個格子是代表明度Y,左邊四個格子為一組是代表Cb,而右邊四個格子為一組是代表Cr,因此以4:4:4格式的色度採樣來說,這八個格子會擁有八種色彩,Cb和Cr各自擁有四種色彩,而4:2:2格式的色彩採樣就會變成左Cb和Cr都只擁有兩種色彩,是4:4:4格式色彩的一半,而4:2:0格式的色彩採樣就會變成左Cb和Cr都只擁有一種色彩,是4:4:4格式色彩的四份之一。 上次說過色深並不是數字越高越好,但這次色度採樣就鐵定是越高越好了。

選擇困難 — bit

上次說到fps(frame per second)的重要性,究竟拍攝上如何選擇用那一個格式去表達自己的內容,這次就說一下如個選擇色深。 色深(Color Depth)或稱色位深度,一般會以多少bit來表達,現在最常見的規格是8-bit、10-bit、12-bit,數字大小會影響到每個像素可以顯示的色階數量的最大值。 一般以RGB Colors(紅、綠、藍三原色光模式)來說,每一個顏色的通道可以儲存多少組0和1的二進制數值,影響到位元數字大小。 以8bit來說,就是每一個顏色通道可以儲存2的8次方=256層深淺變化,所以三種顏色的通道(RGB)便可以顯示256X256X256種色階,因此8bit色深所以呈現的色階數量有16,777,216色 10 bit就是(2^10)*3 = 1,073,741,824色 12 bit就有(2^12)*3 = 68,719,476,736色 所以色深的大小便會影響到你的畫面的詮色能力有多細膩。 雖然肉眼所分辨的色彩大概只有一千萬種,8bit的色深比人眼多出六百多萬種,可是因為影像的製作過程會破壞顏色的色階,更高的色深會還顏色過渡更銳利順滑完整以及有助消除肉眼看得見的瑕疵。 那是不是代表越高的色深就會越好? 在觀賞畫面的角度來說是對的,不過在應用層面亦需要按每次應用的要求作調整,例如我這次是以720p畫質和2.5MB/s的網絡速度上作一個直播,太高的色深會使上載數據量大增,從而令到畫面有機會會產生高延遲甚至定格的情況,這個時候通常會降低色深去維持直播畫面的順暢度,所以每次都需要獨立判斷所用的色深值是多少。

選擇困難 — fps

2021年又是相機界豐收的一年,各品牌都祭出不同種類的相機,甚至推出旗艦機一拼高下,雖然筆者也希望來一個品牌聯合大評測,可是資料上坊間已經太多,而且很多時候一般用家都只會是單一品牌上升級,一下子砍掉重練實在太昂貴了,倒不如認清自己的真正需要,才是選購之道。 在選擇相機的時候,其實最主要看自己最主要用來做甚麼、需要達到那一項要求以及所能負擔的價錢,在一個可以用相機來拍電影的時代,相機已經不只是拍照,還需要在影片攝錄上花功夫,雖然市面上大部分相機都標榜可以達到4K的影片質素,怎樣去分高下呢?影片拍攝除了解像度外,還要看三樣東西,就是fps、bit以及色度採樣。 第一樣fps其實不難理解,影像是由一張一張圖片疊合而成,正常人如果眼睛一秒能處理10-12張相片,超過12張相片傳輸到腦袋就會變成影像,幀率就是那一秒影像有多小張相片,市場上基本格式是24fps、30fps、50fps。 fps是指Frame per second(也稱為影格率),高低影格率最大影響是畫面的順滑度,例如用24fps去拍攝籃球往下落的時候,籃球便會一片模糊地畫出一條粗線,但如果以100fps來拍攝就可以看到更多籃球落下時的細節,但並不代表在觀看畫面上越高fps越好,因為正常人類生活上並不會每樣事物都以高fps播放一樣,而是存在著Motion blur(動態模糊),所以長期以高fps播放的影片在觀看時會比較辛苦。 不過高幀率的用途除了可以更加能看見細節外,還可以在後期製作時調節速度,達到慢動作效果。 至於24fps和30fps存在著這麼小的差異,又為何要分得這麼細呢?一般來說這個fps的設定除了是為了拍攝的表達方式外,有一個作用,就是配合影片播放的器材。一般配合美國國家電視標準委員會(National Trlevision System Committee,簡稱NTSC)將掃描率設成與交流電的頻率一致為60Hz,因此產生出30fps和30倍數的fps,而德國電視機廠商制定出PAL系統,採用50Hz頻率的交流電,故此產生出25fps以25倍數的fps。所以選擇fps的時候除了要看表達方法外,還要看你以那個系統播放影片,如果fps吻合的話便會出現閃爍的狀況。 至於有時候你會發現奇奇怪怪地出現29.97fps和59.94fps,這兩種情況又是為甚麼呢?原來早在發明彩色電視的時候,為了要在影像訊號中加入彩色訊號,而彩色訊號的頻率又需要在黑白訊號和聲音訊號之間,但彩色訊號採用的頻率又剛好與聲音訊號的頻訊一致,所以當時一位美國工程師便想到將fps稍作縮減,避免了色彩訊號與聲音訊號相撞的情況,因此將彩色電視機的掃描頻訊由30fps改為29.97fps、60Hz的電視機修正為59.94fps。