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Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?



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mash_gh4
Beiträge: 4716

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von mash_gh4 »

domain hat geschrieben:Jedenfalls aber kann bei der Interpolation von Rot und Grün niemals ein helles additives Gelb entstehen, wie es WoWu bis heute behauptet.
ich glaube, man muss bei der ganzen geschichte aufpassen, dass man die wesentlichsten tatsächlichen technischen probleme nicht aus den augen verliert.

es macht nämlich leider einen riesigen unterschied, ob man die betreffenden farben einfach gleich behandelt, wie sich das in der physischen welt draußen verhält, oder aber aber mit tlw. stark davon abweichenden digitalen farbrepräsentation konfrontiert ist. speziell im video-umfeld, mit seinen ganz eigentümlichen historisch gewachsenen bezugssystemen, kommt da leider an den farbgrenz immer wieder etwas ganz anderes heraus als man es gemeinhin erwarten würde.

ich glaube in folgendem artikel aus dem gimp-entwickler-umfeld ist der grund dafür ziemlich anschaulich und gut nachvollziehbar erklärt:

http://ninedegreesbelow.com/photography ... blend.html

aber das ist wieder ein ganz spezielles problem, das mit den hier diskutierten auswirkungen des farbsubsamplings nicht viel zu tun hat.

auch im bezug auf die unschärfen, wie sie durch anti-aliasing-filter tlw. bewusst herbeigeführt werden, spielt das keine rolle, weil es dort eben wirklich noch um bloße physik geht, während es sich bei ähnlich gelagerten bildaufbereitungsschritten an späterer stelle in der verabeitungskette deutlich anders verhält.

was hier aber zur debatte steht, ist im wesentlich 4:2:2 und 4:2:0 farbsubsampling bezogen auf einen rec709/sRGB farbbezugsraum. dort geht's wirklich nur um die tatsache, dass die farbinformation eben immer nur für eine gruppe von 2 bzw. 4 benachbarten pixeln an helligkeitsinformation angegeben wird. wenn man nun aber die entsprechende gruppe von pixeln in der helligkeitsinformation beim skalieren zu einem einzigen pixel zusammenfasst, verfärbt sich dabei natürlich gar nichts!

selbstverständlich muss man es aber richtig machen und die eigenheiten der vorliegenden farbrepräsentation beachten.

trotzdem ist das im grunde ohnehin alles eine ziemlich überflüssige diskussion, weil das meiste davon auf anderen umwegen ganz von selbst passiert, wenn betreffendes material in unseren programmen sachgemäß verarbeitet und abschließend verkleinert wird. man kann es nur in diesen simplifizierenden beschreibungen besser erfassen und nachvollziehen, aber praktisch umgesetzt wird es normalerweise völlig anders.
Zuletzt geändert von mash_gh4 am So 24 Jul, 2016 19:21, insgesamt 8-mal geändert.



Roland Schulz
Beiträge: 3565

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Roland Schulz »

domain hat geschrieben:Das ist klar, weil Grün auch nicht die exakte Komplementärfarbe von Rot ist.
Jedenfalls aber kann bei der Interpolation von Rot und Grün niemals ein helles additives Gelb entstehen, wie es WoWu bis heute behauptet.
Nur eines erscheint mir auch klar, wenn mal solche "erfundenen" Farben (egal welche) entstanden sind, wie will man die wieder wegbringen?
Die müssten ja durch einen sehr gezielten Algorithmus beim Downscaling wieder entfernt werden.
Ich bin mit Wolfgang auch nicht immer einer Meinung, aber hier gebe ich ihm "halb" vollkommen Recht.
Rot und Grün ergibt in der additiven Farbmischung GELB!!!
Nehmt in Photoshop den Farbwähler und fahrt Rot und Grün hoch, da kommt gelb bei raus. Das ist eine ganz klassische additive Farbmischung!
Das selbe passiert, wenn ihr eine rote Ebene und eine grüne Ebene übereinanderlegt und als Ebenenmodus "Linear abw. (Add.)", also ADDIEREN wählt.
Aus 255,0,0 [R,G,B] Rot und 0,255,0 [R,G,B] Grün wird so 255,255,0 [R,G,B], und das ist nunmal Gelb ;-)!!

Im Prinzip müssten die farbigen Pixel/Sensel auf dem Sensor auch übereinander liegen (vgl. Foveon) bzw. in "gleicher Ebene" (3 Chip hinter Prisma) bzw. als RGB RGB nebeneinander mit pro RGB Gruppe angeordnetem Diffusor->Tiefpassfilter, so das jeder Bildpunkt des abzubildenden Bildes immer alle Primärfarben (der additiven Farbmischung) des Sensors trifft. Die resultierende Pixelfarbe ist wieder die Summe der RGB Einzelsignale. Jeder Pixel(-verbund) könnte so alle Farben darstellen - was auch nicht gaaaanz richtig ist, da sich die Farbfilter vor dem Pixel ggf. zwar überlagern aber trotzdem Lücken und Nichtlinearitäten im Spektrum aufweisen.
Die vollständige Erfassung eines Lichtspektrums/Farbe ist nur mit einem Beugungsgitter und einer unendlich hohen Abtastung des Intensitätsverlaufs über die Wellenlänge möglich.

In der einfacheren RGB RGB Darstellung hätte man zudem den Nachteil, am Ende pro Fläche weniger Auflösung bereitzustellen, deshalb das Bayer Pattern in GRGBGRGB...
Auch hier "vermatscht" der Tiefpassfilter in überschaubareren Konstruktionen das einfallende Bild, um möglichst nicht nur einen Sensel, sondern auch umliegende zu treffen und der Bestimmung der eintreffenden Lichtfarbe pro Bildpunkt der Quelle näher zu kommen.

Jetzt gehe ich aber nicht ganz mit Wolfgang dass es an einem Rot/Grün Übergang zwangsweise zu Gelb kommen muss. Das ist sicherlich für überschaubare Algorithmen zum Debayering nicht ganz falsch, muss aber technisch nicht zwingend zutreffen. In der Praxis (ja ja...) sehe ich sowas kaum noch bzw. hängt das ganz klar von der Qualität und der "Intelligenz" des Demosaicing Algorithmus ab.
Auch bei der Farbunterabtastung muss an einem Übergang nicht zwangsweise eine Addition (oder Gelb ;-) ) entstehen. Das ist alles eine Frage der Qualität des Algorithmus, gilt also nicht zwingend.

Das alles hat aber mit dem Downsampling bzgl. der Unterabtastung relativ wenig zu tun.



Roland Schulz
Beiträge: 3565

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Roland Schulz »

mash_gh4 hat geschrieben:...trotzdem ist das im grunde ohnehin alles eine ziemlich überflüssige diskussion, weil das meiste davon auf anderen umwegen ganz von selbst passiert, wenn betreffendes material in unseren programmen sachgemäß verarbeitet und abschließend verkleinert wird. man kann es nur in diesen simplifizierenden beschreibungen besser erfassen und nachvollziehen, aber praktisch umgesetzt wird es normalerweise völlig anders.
Richtig: ES ist im Grunde relativ überflüssig!!!! +10 ;-)

Wir hätten in verschiedenen Nachbearbeitungsszenarien vielleicht den ein oder anderen Vorteil, nur die kann ich mir wie Wolfgang immer so schön anführt auch tatsächlich nur auf Basis von Bildern einer Kamera vorstellen. Da haben wir aber gelernt dass es verschiedene Faktoren gibt, warum eine Kamera seltenst echtes 4:2:2 oder auch nur 4:2:0 schafft, geschweige denn "4:n:n" (Ausreizen der Auflösung bzgl. Systemgrenze).

Selbst wenn wir jetzt eine Quelle hätten die 4:2:2/0 -> "echtem" 4:4:4 Downscale wirklich schafft (Einblendung toller Grafiken, Tabellen oder farbiger Text oder was weiß ich) und auch das NLE und der Codec das am Ende unterstützt (da wird´s auch schon recht dünn), Hand auf´s Herz, wer von uns hier kann 4:4:4 "Video" auf nem Endgerät darstellen??

Bei der Bildbearbeitung (Fotografie) sieht das dagegen schon anders aus, da kann nen TIF wirklich "4:4:4" sein und auch dargestellt werden, besonders nach Downscale eines Bayer Bildes oder z.B. einer Hasselblad "Multishoot".

Die Theorie wie von Dir im letzten Post noch mal beschrieben leistet aber 4:2:2/0 -> 4:4:4 im Downscale, definitiv!!
Warum das in der Praxis scheitert liegt an "Fehlern" bzw. Vereinfachungen der Geräte, nicht der zugrundeliegenden Theorie oder Technik.



cantsin
Beiträge: 14144

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von cantsin »

Rudolf Max hat geschrieben: Nun sollen da sogar fremdfarbige Pixel im Bild sein...? Kann ja so sein... bloss, sehen kann dies niemand... also würden solche falschen Pixel auch nicht stören... sofern es dann wirklich geben sollte...

Alles klar...?
Nein, denn die Empfehlung, 4K auf 2K runterzuskalieren und dadurch (vermeintlich) Farbtiefe zu gewinnen, richtet sich ja i.d.R. an Leute, die Colorgrading oder Keying machen wollen.

Mein Beispiel mit dem Falschfarbsaum, der entsteht, wenn man ein 8bit-4K-Bild mit harter Rot-Grün-Kante auf 2K runterskaliert, würde ja gerade dazu führen, dass man sich den Greenscreen-Key versaut.



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

Ihr seid ja immer noch dabei ....
Ich hab jedenfalls erst mal das Wochenende genossen.
Roland Schulz hat geschrieben: Das alles hat aber mit dem Downsampling bzgl. der Unterabtastung relativ wenig zu tun.
Da bin ich nicht Deiner Meinung, denn gerade um das Rückgängigmachen der Unterabtastung von 4:2:0 nach 4:4:4 war das Thema.
mash_gh4`s Behauptung war ... man kann aus 4:2:0 wieder 4:4:4 machen, weil die Energieverteilung in YCbCr (nicht YUV) so gestaltet ist, dass aus den Paters eine verlustlose Rückrechnung erfolgen kann.

Mein Standpunkt war, dass keine verlustlose Rückrechnung erfolgen kann.
Das war der Punkt, zuzüglich noch de Umstands, dass durch die Unterabtastung das Bild bereits mit Artefakten belastet worden ist.

Nun gibt es dazu eine Reihe wissenschaftlicher Arbeiten, die sich mit dem Thema beschäftigen, allerdings "lediglich" mit der Vorgabe, aus einem 4:4:4 Bild, dass eine 4:2:0 Unterabtastung durchläuft, wieder ein 4:4:4 Bild zu generieren, also von einem Bild, dessen YCbCr die entsprechende Komponentenenergie enthält.
Ausgangsmaterial, das bereits vom Sensor unterabgetastet ist, erfüllt die Bedingungen ohnehin nicht.
Aber selbst die gemachten Versuche führten über unterschiedliche Methoden nur zu Ergebnissen von 20-70% der ursprünglichen Componenen.

Einer 4:2:0 Interpolation liegt eine lineare 7-Tap-FIR-Filter Operation zugrunde, die Unschärfen und Farbartefakte über die Kanten und Details mit sich bringt.
Die Idee, ist es, die Interpolation durch adaptive Filterung zu verbessern.
Das heisst, die Korrelation zwischen Luminanz- und Chrominanz-Kanäle unabhängig von der Farbdarstellung zu verbessern.

Diese Korrelation kann die Interpolation von niedrig aufgelösten Chrominanzwerten, unter Verwendung von Detailinformationen aus der Luminanzkomponente in höherer Auflösung extrahiert zu unterstützen genutzt werden.
Das heisst, den signifikanten Verlust von Hochfrequenzdaten im Downsampling nachfolgenden signifikant durch die Verwendung von Algorithmen zu verringert.
Das war auch die Grundidee von mach_gh4.
Die Bilddaten Rekonstruktion erfordert upsampling der Chrominanz-Komponenten zum 4: 4: 4-Auflösung vor Umwandlung in den RGB-Farbraum.
Der Prozess der Unterabtastungs beinhaltet gewöhnlich linear Antialiasing Vorfilterung, durch ein entsprechendes Tiefpaß-FIR-Filter.
In ähnlicher Weise wird der Prozess des Wiederaufbaus auf der Grundlage der FIR-Filter als Interpolator verwendet.
Während Dämpfung von Aliasing-Komponenten bietet, stellt Tiefpaßfilterung Farbartefakte in Form von Unschärfen und ringing.
Solche Effekte sind nicht besonders störend in natürlichen Szene und glatten Inhalten, sind aber sichtbar bei scharfen Kanten und Bilder mit künstlichen Inhalt (Computergrafik) und sorgen dafür, dass Key-Verfahren nicht einwandfrei funktionieren.

Es gibt zahlreiche Versuche in der Literatur die Qualität von Bildern nach Chrominanz subsampling zu verbessern.
Dumitras und Kossentini [University of British Columbia] haben einen alternativen Ansatz zur Unterabtastung zur Herstellung nichtlinearen Operators basierend auf neuronalen Vorwärtsnetzes entworfen.
Eine neuronales-Netzwerk-Technik mit adaptivem Lernen ​​wurde auch von
Qiu und Schaefer [1999] zur Rekonstruion regelmäßig unterabgetastete Chrominanz-Komponenten eingesetzt.

Dieser zweite Ansatz nutzt eine binäre Kanteninformationen aus Luminanz extrahiert, um das neuronale Netz zu führen, das zuvor trainiert wurde, natürlicher Szene zu interpolieren.

Anstelle einer komplexen neuronalen Netzwerkverarbeitung, verwenden Wissenschaftler der "Poznan University of Technology" eine sehr einfache lineare Interpolation anhand von 4 am nearest Samples mit adaptiver Einstellung der jeweiligen Gewichtungen.
Adaptives Filtern ermöglicht, zumindest teilweise die fehlenden Hochfrequenzinhalt zu rekonstruieren, die im Unterabtastungsprozess verloren gegangen sind, wodurch die Herstellung weniger verzerrt und Schärfe dazugewonnen wird.
Hierbei handelt es sich um Bild-Enhancement, nicht aber um die Rekonstruktion eines ursprünglichen Bildes.
Es werden also nicht die ursprünglich verloren gegangenen Werte rekonstruiert sondern neue Werte geschätzt, von denen man annimmt, dass sie den ursprünglichen Werten ähneln und einen schärferen Bildeindruck im Chrombereich vermitteln.
Sie greifen dabei auf Studien von Pirsch und Stenger über das "Statistical analysis and coding of colour video Signals" , Limb und Rubinstein, und Wan und Kuo zurück.
Diese Arbeiten deuten darauf hin, dass es eine starke Korrelation zwischen den Farbkomponenten, vor allem in der nicht RGB-Umgebung gibt, wie beispielsweise YCBCR, die eine bedeutende Energieverdichtung gegenüber RGB bietet.
Mit anderen Worten, der Großteil der Signalenergie liegt in der Luminanzkomponente, während die Chrominanz-Komponenten durch schmale Bandbreite begrenzt sind.
Abel, Bhaskaran und Lee berechnet in ihrer Ausarbeitung "Colour image cod- ing using an orthogonal decomposition" die Kreuzkorrelation zwischen Luminanz und Chrominanz-Komponenten und kommen eben zu diesem Schluss, dass eine signifikante Energieverdichtung im Vergleich zu RGB, in der Luminanz-Chrominanz-Darstellung eine noch starke Korrelation zwischen den Komponenten besteht.
Die Untersuchung der statistischen Abhängigkeiten zwischen Luminanz- und Chrominanzkomponenten zeigen, dass die Abhängigkeit erster Ordnung nicht sonderlich von einer RGB-Farbraum-Transformation + Chrominanz auf Helligkeit, abweicht.
Er belegt das in seiner Studie mit den Histogrammen und gibt die Verbesserung gegenüber der Unterabtastung mit 20% - 70% an da die Werte unterschiedlich stark korreliert sind.

Keine der Studien stellt eine funktionierend Reproduktion eines 4:2:0 Bildes zu 4:4:4 in Aussicht.
Alle Methoden basieren auf Enhancementalgorithmen, also einer Bildnachbearbeitung und Schätzung der Werte.
Dabei werden teilweise auch "unechte" Werte, die erst durch die Unterabtastung entstanden sind, nicht beseitigt, sondern als Vorgabewerte weiter verarbeitet. (berühmte "gelbe" Linie, dessen Farbe schnurz egal ist, @domin)
Weil Bilder instationären Signale sind und die Korrelation zwischen ihren Farbkomponenten ieher eine lokale Eigenschaft als eine globale Eigenschaft sind, ist linear Entkorrelation durch eine statischen (nicht-adaptiven) Farbraum -Transformation, nicht in der Lage alle statistischen Abhängigkeiten zwischen den Komponenten zu entfernen.

Experimentelle Überprüfung der vorgeschlagenen Interpolationsmethode ermöglicht seine Leistung zu herkömmlichen Interpolation unter Verwendung von Standard-FIR-Filter zu vergleichen.
Für die Zwecke dieses Tests wurden mehrere Farbbilder von RGB 4:4:4 umgewandelt nach YCBCR das so die volle 4: 4: 4-Auflösung enthielt und anschließend unterabgetastet auf 4: 2: 0 Auflösung.
Die unterabgetasteten Bilder wurden getrennt interpoliert zurück nach 4: 4: 4, die vorgeschlagene adaptive Interpolation und Standard-lineare Interpolation mit FIR-Filter.
Diese rekonstruierten Bilder wurden mit dem ursprünglichen 4: 4: 4 Bild verglichen.
Die Interpolationstechnik verursachte Rekonstruktionsfehler von 33,6 bis 43,7 db.
Die Leuchtdichte in den Bildern war konstant und gleich, während die Farbsättigung größe lokale Fehler aufwies.

Mit andern Worten ... es geht nicht und wenn sich überhaupt eine Verbesserung einstellt, dann nur mit Softwareaufwand, der ganz sicher nicht in jedem x-beliebigen NLE steckt und wenn, dann auch nur, wenn die Kamera bereits 4:4:4 raus tut.
Wer die Aufsätze nachlesen will ... ich suche gern die Links raus, lassen sich aber auch easy googeln.
Gute Grüße, Wolfgang

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mash_gh4
Beiträge: 4716

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von mash_gh4 »

ist dir aufgefallen, dass in deinem ganzen langen langen beitrag der umstand der 4k->1080p skalierung konsequenzen ausgeklammert, ignoriert oder übersehen wurde?



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

Für' Verfahren völlig irrelevant.
Gute Grüße, Wolfgang

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mash_gh4
Beiträge: 4716

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von mash_gh4 »

WoWu hat geschrieben:Für' Verfahren völlig irrelevant.
ja -- so kann man das natürlich auch sehen...

hat halt dann mit der restlichen diskussion hier nicht mehr viel zu tun.



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

Es würde die Sache nur erschweren, weil alle Korellationen zusätzlich neu hergestellt werden müssten.
Und es funktioniert schon bei einem einfachen Bild nicht (444-420-444)
Das ist das Verfahren, das nur 20-70% und auch nicht Rekonstruktion sondern Enhancement bring.
Also selbst unter der Annahme, 4K würde das ursprüngliche 444 Bild ersetzen, funktioniert es nicht. (mal von den spatialen Problemen ganz abgesehen).
Aber das hatte ich in einem früheren Posting schon angerissen.
Gute Grüße, Wolfgang

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HJS
Beiträge: 30

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von HJS »

hallo WoWu,

ich habe dich bisher als ein kompetentes Forenmitglied angesehen.

Dein obigen Artikel erzeugt bei mir den Eindruck, als wolltest du mit einem Redeschwall von scheinbar wissenschaftlichen Gehalt alle anderen zum Schweigen bringen und ihnen deine Meinung aufzwingen??

Das verstehe ich nicht. Du bist sonst doch sachlich!

Gruß Jürgen



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

Dabei ist das schon die kürzeste Form, ein solches Verfahren, das mach gh4 ja nur nibulös in seinem Posting angesprochen hat, mal zu substantiieren und darzulegen, dass es nicht funktioniert und warum es nicht funktioniert.
Undzwar nicht auf der Basis eigener Bildbetrachtung, sondern auf der Basis einiger universitärer Ausarbeitungen.
Anders kämen wir hier sowieso nicht weiter ...
Oder hättest Du neue (sachbezogene) Erkenntnisse, die uns hier weiter helfen würden ?
Gute Grüße, Wolfgang

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Roland Schulz
Beiträge: 3565

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Roland Schulz »

mash_gh4 hat geschrieben:ist dir aufgefallen, dass in deinem ganzen langen langen beitrag der umstand der 4k->1080p skalierung konsequenzen ausgeklammert, ignoriert oder übersehen wurde?
mash_gh4: +100.000 ;-) ;-) ;-) !!!!!!!!!

Richtig, NIEMAND hat behauptet dass wir aus 4K 4:2:0 -> 4K 4:4:4 machen wollten, das GEHT auch NICHT!!!!

Wir wollen aus 4:2:0 durch min. Faktor 2 Downsampling 4:4:4 machen, und das ist ganz einfach und richtig und 100%ig!!

Was bedeutet 4:2:0 bzw. 4:4:4 eigentlich, glaube das scheint hier noch nicht so ganz klar zu sein.

Die abgetasteten 2x2 Pixelblöcke, welche 4 Helligkeitsinformationen beinhalten und 1 Farbinformation beinhalten (4:2:0) fassen wir zu einem 1x1 Block / 1 Pixel zusammen, welcher nur noch 1 gemittelte Helligkeitinformation und DIE Farbinformation beinhaltet. Damit hat jeder downgesampelte Pixel eine individuelle Farbinformation -> so einfach ist das ;-)!!



Davor ging hier aber noch mal bei cantsin was schief, dazu später...



Roland Schulz
Beiträge: 3565

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Roland Schulz »

cantsin hat geschrieben:
Rudolf Max hat geschrieben: Nun sollen da sogar fremdfarbige Pixel im Bild sein...? Kann ja so sein... bloss, sehen kann dies niemand... also würden solche falschen Pixel auch nicht stören... sofern es dann wirklich geben sollte...

Alles klar...?
Nein, denn die Empfehlung, 4K auf 2K runterzuskalieren und dadurch (vermeintlich) Farbtiefe zu gewinnen, richtet sich ja i.d.R. an Leute, die Colorgrading oder Keying machen wollen.

Mein Beispiel mit dem Falschfarbsaum, der entsteht, wenn man ein 8bit-4K-Bild mit harter Rot-Grün-Kante auf 2K runterskaliert, würde ja gerade dazu führen, dass man sich den Greenscreen-Key versaut.

Leider nicht ganz: wir gewinnen überhaupt keine "Farbtiefe"! Was meinst Du damit, die Quantisierung, also statt 8bit 10bit?? Das passiert NICHT!!

Es bringt demnach nichts für Colorgrader.

Für Keyer bringt es auch nichts, es sei denn der Keyer (Plugin) kann kein 4k sondern nur 2k und dann in 4:4:4, dann ja!

Das Downscaling bringt am Ende ÜBERHAUPT nichts, da keine Informationen dazugefügt werden sondern eher vernichtet werden, und das sind Helligkeitsinformationen, von denen nur noch 25% übrig bleiben (bei 4:2:2 am Eingang bleiben auch nur noch 50% der Farbinformationen übrig).

Was richtig ist, dass nach dem Downscale einer 4K Datei eine 2K Datei mit 4:4:4 Farbinformationen übrig bleibt. Wenn man also nur 2k weiterverarbeiten kann könnte das ein Vorteil sein, ansonsten NICHT! Die ursprüngliche Datei kann nicht "verbessert" werden!

Bezogen auf die 2K Datei hätte man bei 4:4:4 gegenüber 4:2:0 eine höhere Chrominanzauflösung, es können mehr farbige Details abgebildet werden. Solange wir 4K verwenden können bringt das aber keinen Vorteil!



Roland Schulz
Beiträge: 3565

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Roland Schulz »

Wolfgang, diese "Dissertation" oben haben vielleicht >50% hier nicht verstanden oder haben wie ich einfach aufgehört weiterzulesen - weil´s wie mash_gh4 beschrieben hat einfach am Topic vorbei geht und einfache Grundlagen nicht umwerfen wird.

Es geht NUR um die Farbauflösung einer 2K Datei, die aus einem Downscale einer 4K Datei (4:2:2 oder 4:2:0) entstanden ist.
(TOPIC: 4k -> 1080 444? FHD/1080<->2K etc. lassen wir mal außen vor...)

Die downgescalte Datei hat 4:4:4.
Das liegt doch ganz einfach darin begründet, dass in der 4K 4:2:0 Datei 2x2 (h/v) Pixel angeordnet sind und jeder Pixel eine Helligkeitsinformation und der gemeinsame Block eine Farbinformation enthält (4:2:0).
Wenn wir die 2x2 Pixel jetzt im Downscale auf 1x1 also 1 Pixel reduzieren/zusammenfassen, wie auch immer, dann bleibt eine gemittelte Helligkeitsinformation und DIE eine Farbinformation übrig.
Jeder downscaled 2K Pixel hat damit eine aus 4 Pixeln gemittelte Helligkeitsinformation und eine individuelle Farbinformation (ich wiederhole mich...).
DAS entspricht dann 4:4:4!



Ganz ehrlich, falsch verstanden oder "einfach dagegen"?!?!
Ist es so schwer einfach mal das Ruder rumzureissen und zuzugeben - Ok, so ist es, vielleicht habe ich mich geirrt oder es falsch verstanden?!?!
Keine Ahnung wem hier wie viel an seinem "Ruf" liegt, aber irgendwo ist der Punkt erreicht wo man sich vielleicht den eigenen Ast absägt.



Jott
Beiträge: 21802

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Jott »

Wusste gar nicht, dass das Thema so weite Kreise zieht, inclusiv international agierendem Roland Schulz:

http://www.hdwarrior.co.uk/2015/10/08/w ... rry-green/

http://www.provideocoalition.com/can-4k ... it-matter/

Sehr schön!



domain
Beiträge: 11062

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von domain »

Verstehe größtenteils nur mehr Bahnhof, aber emotional gesehen bleibt es spannend ;-)
444 muss eine magische Größe sein.
Ist denn 4:4:4 ein ganz eigenes und unheimlich anzustrebendes Ziel?
Soweit ich das bisher verstanden habe, wird ein abgeleitetes 2K 444 Keying nicht besser, als wenn ich es gleich in 4K mit 4:2:2 gemacht hätte und erst danach auf 2K skaliere.
Gibt es denn außer diesem Spezialfall noch andere Fälle, wo 444 einen eklatanten und vor allem sichtbaren Vorteil bringen kann?
Ich meine, der Physiologie des Auges entsprechend, ist u.a. die Farbreduktion doch eine sehr sinnvolle Sache zur Datenreduktion, genauso wie die Verdichtung in mp3-Files, die ja auch erst nach langwierigen psychoakkustischen Experimenten und Hörproben entstanden ist, mit dem Ziel, nur für den Menschen wahnehmbare Signalanteile zu speichern.



Roland Schulz
Beiträge: 3565

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Roland Schulz »

@Jott: Richtig ;-)!!! ...hatte ich bereits erwähnt aber nicht referenziert.
Das "White Paper" welches Panasonic dazu veröffentlicht hat ist ebenfalls "klasse" - na ja, Barry Green hatte ich danach irgendwo bei DVINFO.net o.ä. noch "aufgeklärt", danach war dann auch dort Ruhe ;-).
Hier ging's aber nur um die 10bit Nummer die Quatsch ist...
Zuletzt geändert von Roland Schulz am Di 26 Jul, 2016 10:53, insgesamt 1-mal geändert.



HJS
Beiträge: 30

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von HJS »

Roland Schulz hat geschrieben: Hier ging's aber nur um die 10bit Nummer die Quatsch ist...
bezüglich des Chromathemas sind sich offensichtlich einige einig (ich gehöre dazu) dass aus UHD 4:2:0 dann HD 4:4:4 entsteht, wenn der Algorithmus es richtig macht.

Was meinst du in obigem Zitat? Bist du der Meinung, dass man 10 Bit bekommt oder nicht ?

Ich sehe das so:

Ein 8-Bit Lumawert hat bekanntlich den Wertebereich von 0...255. Addiert man nun 4 solcher Werte zusammen (zur Mittelwertbildung), ergibt sich für die Summe ein Wertebereich von 0...1020. Das entspricht einem Wert mit einer "10 Bit" Auflösung. Zumindest dann, wenn aus de Algorithmus keine Wortlängenbegrenzung resultiert.

In den verlinkten Zitaten wird das auch so gesehen.

Gruß Jürgen



mash_gh4
Beiträge: 4716

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von mash_gh4 »

domain hat geschrieben:444 muss eine magische Größe sein.
Ist denn 4:4:4 ein ganz eigenes und unheimlich anzustrebendes Ziel?
das ist für mich der eigentlich springende punkt an der ganzen geschichte. ich galub, dass es wirklich wichtig ist, dass man versteht, was die entsprechenden angaben wirklich bedeuten und welche praktische auswirkung das wirklich für das arbeiten und die resultierenden bilder hat.

wenn ich hier leute regelmäßig behaupten, dass 4:2:0 einfach als k.o. kriterum für irgendwelche kameras zu verstehen ist, und 4:2:2 um welten besser sei, kann ich darüber wirklich nur den kopf schütteln...

ich persönlich sehe es für mich einfach so, dass die meisten heutigen 4k kameras mit ihren entsprechenden komprimierungs- und farbsubsample-vorgaben, eben nur für die 1080p produktion wirklich gute ausgangsvoraussetzungen bieten. dort aber sind sie dann wirklich gut.

und 4:4:4 würde ich auch nicht so sehr als irgendein höheres mystisches ziel verstehen, sondern vielmehr einfach nur als jene weise, wie pixel in heutigen programmen normalerweise gehandhabt wird bzw. allen entsprechenden berechnungen zu grunde liegt. all die videospezifischen eigenheiten und übertragungsoptimierten auflösungsreduktionen, bleiben da gewöhnlich außen vor. deshalb ist es schon wichtig, diesen maß als tatsächlich relevante größe und anhaltspunk zu verstehen.
HJS hat geschrieben:
Roland Schultz hat geschrieben:Hier ging's aber nur um die 10bit Nummer die Quatsch ist...
Was meinst du in obigem Zitat? Bist du der Meinung, dass man 10 Bit bekommt oder nicht ?
ich bin eigentlich auch in der 10bit frage geneigt, dem ganzen eine gewisse berechtigung zu zusprechen.
schau dir einmal folgendes bsp.an:

gegeben sind vier benachbarte pixel die einen ausschnitt aus einem schräg von links unten nach rechts oben heller werdenden farbverlauf wiedergeben und auf ein viertel der größe skaliert werden.

Code: Alles auswählen

10bit werte&#58;       8bit werte&#58;          

+-----+-----+     +-----+-----+         
| 509 | 512 |	  | 127 | 128 |         
+-----+-----+     +-----+-----+         
| 507 | 509 |	  | 127 | 127 |         
+-----+-----+     +-----+-----+         

artithmetisches mittel&#58;

    509.25           127.25

mittel gerundet auf die ursprüngliche auflösung&#58;

   +-----+           +-----+
   | 509 |	        | 127 |
   +-----+	        +-----+

mittel gerundet auf 10bit darstellung&#58;

   +-----+           +-----+
   | 509 |	        | 509 |
   +-----+	        +-----+

                   nicht 508&#40;!&#41;
ich hab zwar zum glück gleich im ersten schuljahr in einer technischen ausbildung von unserem damaligen physiklehrer eingebläut bekommen, dass man nicht einfach die wundersam langen zahlenketten hinter dem komma blindlings vom taschenrechner abschreiben sollte, sondern vielmehr immer auch die tatsächliche genauigkeit der ursprünglichen angaben im auge behalten muss, trotzdem scheint es mir in diesem fall zulässig zu sein, die entsprechende höhere statistische auflösung einzubeziehen.

wenn man davon ausgeht, dass die daten ursprünglich vom sensor bzw. dem dahinter angesiedelten AD-wandler zumindest in 12 od. 14bit auflösung hereinkommen, irgendwo aber an klaren grenze auf 8bit gerundet werden müssen und zusätzlich auch noch durch das im bild enthaltene rauschen gedithert sind, macht es in meinen augen schon sinn, diesem rechnerischen auflösungsgewinn beim skalieren tatsächliche eine gewisse signifikanz zuzuschreiben.
Zuletzt geändert von mash_gh4 am Di 26 Jul, 2016 17:56, insgesamt 1-mal geändert.



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

Filter und Korellationen spielen bei Euch gar keine Rolle ?
Schade, dass die Kameras vollgepackt sind mit Filteralgorithmen, um allen möglichen Artefacten entgegen zu wirken.
Gute Grüße, Wolfgang

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mash_gh4
Beiträge: 4716

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von mash_gh4 »

WoWu hat geschrieben:Filter und Korellationen spielen bei Euch gar keine Rolle ?
doch, genau solche umstände würde ich in der praxis auch einbeziehen.

im konkreten fall sind es allerdings in der praxis viel weniger irgendwelche filter, kameraeigenheiten oder deutlich auzsgefeilteren skalierungstechniken, sondern vielmehr die tatsache, dass uns die entsprechenden daten nach der kompression gar nicht mehr in solch isoliert voneinander zu bertrachtenden pixeln zur verfügung stehen. womit wir also in der praxis viel eher konfrontiert sind, sind irgendwelche ganz einfachen werteverläufe innerhalb eines makroblocks. trotzdem ändert das nichts daran, dass es nicht sehr zielführend ist, sich bei der berechnungsgenauigkeit oder der interpretation des resultats starr an der ursprünglichen auflösung zu orientieren! wie fatal sich das auswirkt, kennen wir ohnehin alle von schlechten videobearbeitungsprogrammen, die intern tatsächlich nur mit 8bit auflösung hantieren. mittlerweile sollte das zum glück nicht mehr so oft anzutreffen sein, trotzdem schadet es natürlich nicht, hin und wieder einmal hervorzuheben, warum das so bedeutsam ist.



Roland Schulz
Beiträge: 3565

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Roland Schulz »

8bit wird 10bit durch Downscaling ist Quatsch - warum?!

Nehmen wir mal an wir wollten eine "Fläche" mit genau 1/3 der maximalen Intensität, also 33,3 Periode [%] einmal mit 8bit und einmal mit 10bit abbilden.
Das funktioniert tatsächlich EXAKT!

In oder neben dieser Fläche kann in 10bit der nächsthöhere Wert 33,4311%, daneben der nächsthöhere Wert 33,5288% und daneben der Wert 33,6266% abgebildet werden. Das Inkrement bzw. der Wert der einem LSB entspricht lautet nämlich 100[%]/1023 = 0,0977~[%].

Die 33,3 Periode [%] Fläche kann auch durch Abbildung in 8bit exakt erzielt werden. Die nächst intensivere Fläche würde allerdings schon den Wert 33,7255% besitzen, die danach 34,1176%, da das Inkrement bzw. der Wert für ein LSB 100[%]/255 = 0,3922~[%] beträgt.

Die 8bit Abbildung kann also niemals die "feine" (Zwischen-)Informationen einer 10bit Abbildung gespeichert haben. Der "Quantisierungsfehler", also die Differenz des diskret abzubildenden Wertes vom tatsächlichen Wert kann bei einer 8bit Abbildung bis zu <4 mal größer sein als bei einer 10bit Abbildung. Die 8bit Abbildung enthält keine Informationen darüber, wie genau oder groß der tatsächliche oder der 10bit Wert gewesen wäre.

Bei homogenen Flächen (oder auch bei "langsamen" Veränderungen) macht die Interpolation durch Downscaling (Barry Green) auch keinen Sinn, da alle umgebenden Pixel innerhalb der Fläche den gleichen Wert besitzen. Die beschriebene Interpolation bzw. Mittelwertsbildung nach Barry Green kann zwar Werte mit einer feineren Abstufung als 8bit mitteln, das hat aber nichts mit dem Wert zu tun der urspünglich mal in 10bit hätte abgebildet/erfasst werden können.

Ein idealer 8bit Intensitätsverlauf (z.B. Grauverlauf) mit flachem Anstieg (Veränderung der Intensität << 2x2 Pixel) wird durch das Downscaling nicht die feinere Abstufung eines 10bit Verlaufs erleben. Der Quantisierungsfehler bezogen auf die ursprüngliche Quelle kann größer als Faktor 4 im Vergleich zu einer Erfassung mit 10bit werden, da der 10bit Wert bis auf vier Ausnahmen (n * 33,3 Periode % [mit n=0,1,2,3]) noch nicht einmal exakt getroffen werden kann.

Da wo uns 10bit in der Praxis was bringt, bei der Erfassung von "langsamen" oder "weichen" Verläufen und anschließendem "Grading", bringt das Downscaling mit 8bit auf 10bit Transformation der Quelle folglich nichts.

Auch der theoretisch mögliche, größere Signal/Rauschabstand von 10bit wird nicht erreicht, da die Amplitude bereits durch das 8bit Signal definiert wird. Das 10bit Signal kann einen bis zu Faktor <4 besseren Signalrauschabstand darstellen, was insbesondere beim "Bitkippen" (Schwelle zwischen 2 Inkrementen) wahrnehmbar wird. Durch den Verlauf der Übertragungsfunktion der meisten gängigen Gammakurven (flacher in den Tiefen) wird das Rauschen und Posterizing/Abreissen bei 8bit somit besonders in den dunklen Bereichen größer.
Statistisch gesehen wird das Rauschen durch die 2x2 Pixel Mittelung "gemittelt" und damit ggf. tatsächlich kleiner, ist aber nicht beweisbar auf dem Niveau, welches eine 10bit Darstellung erreichen kann.



Roland Schulz
Beiträge: 3565

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Roland Schulz »

WoWu hat geschrieben:Filter und Korellationen spielen bei Euch gar keine Rolle ?
Schade, dass die Kameras vollgepackt sind mit Filteralgorithmen, um allen möglichen Artefacten entgegen zu wirken.
Wolfgang, es ist vorbei! Gib´s doch endlich einfach zu, das tut nicht weh ;-)!! 4:2:0 wird im Downscale zu 4:4:4, es wird in diesem Leben nicht mehr unwahr!!

Darfst auch mal dämlicher Trottel zu mir sagen ;-)!!
Lass´ uns mal nen virtuelles Bier trinken, real ist mir ein bisschen zu weit...!



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

So ein Blödsinn, was soll ich zugeben ?
Es gelingt weder Euch, noch den beschrienen Universitäten, aus einem 4:2:0 Signal wieder ein 4:4:4 zu machen.
Bisher hat es von Euch da auch, bis auf irgendwelche Behauptungen keine Belege gegeben, die sich an der Wirklichkeit orientieren.
Ihr legt einfach zwei Matritzen aufeinander, mitteilt irgendwas und behauptet, jetzt sei es 4:4:4.
Dabei stehen schon die Pixelwerte in einem Zusammenhang zueinander, der mit berücksichtigt werden muss, aber die Realität scheint Euch nicht zu interessieren.
Das widerspricht übrigens auch nicht nur meiner Meinung, sondern offenbar auch derer von Leuten die sich da ausgiebig mit beschäftigt haben und auf deren Grundlage Dissertationen oder zumindest fundierte wissenschaftliche Aufsätze entstanden sind.
Da hilft auch kein provokantes ... "gib es doch zu".
Damit werden Deine falschen Behauptungen auch nicht richtig, Du versuchst damit nur diesen Eindruck zu erwecken.
Dabei ist es einfach Quatsch, den ihr da aus den unterschiedlichen Blogs entnommen habt.

Aber ... gut gebrüllt Löwe...
wahrscheinlich gibt es hier auch einige, die den Quatsch glauben.
Gute Grüße, Wolfgang

E-Book:
www.provideome.de



HJS
Beiträge: 30

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von HJS »

hallo mash_gh4

ich habe jetzt deine Argumentation verstanden und finde, dein beispiel erläutert den sachverhalt richtig
WoWu hat geschrieben:Filter und Korellationen spielen bei Euch gar keine Rolle ?
Schade, dass die Kameras vollgepackt sind mit Filteralgorithmen, um allen möglichen Artefacten entgegen zu wirken.
doch, natürlich. Ich würde auch nicht sagen, dass man prinzipiell immer aus den vier 8-Bit Werten einen neuen 10-Bit Wert bekommt. Man kann ein Beispiel überlegen, wo das definitiv nicht geht.

Die Downsampling-Filteralgorithmen werden vermutlich meistens auch bessere Filter sein, als nur ein profanes Mittelwertfilter. Wie sich das dann auf das Thema hier auswirkt, lässt sich nicht pauschal sagen.

Auch dein Stichwort "wie sind die benachbarten Werte korreliert" ist interessant, weil der Mittelwert benachbarter Rauschwerte sich natürlich anders verhält als Bildszenen. Die sind allerdings im Allgemeinen stark korreliert, was der Argumentation hier hilft.

Ich glaube, dass es einen Auflösungsgewinn gibt, der aber abhängig ist von der Szene bzw. der Detailszene. Der Gewinn kann maximal 2 Bit sein im Allgemeinen eher etwas weniger.

Gruß Jürgen



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

ich habe jetzt deine Argumentation verstanden und finde, dein beispiel erläutert den sachverhalt richtig
Ich nicht ...
Wenn Du im Videobild z.B. einen Übergang von Schwarz auf Weiss hast, also 0 und 255, dann bekommst Du im 10 Bit Signal da plötzlich einen interpolierten grauen Wert, der im Originalbild überhaupt nicht vorhanden war.
Du hast zwar in 10 Bit dann den Platz, so einen falschen Wert einzubetten, aber Du baust Dir da einen Fehler ins Bild ein.

Solche Sachen kann man mit Computergrafik machen, die ständig neu gerendert und dargestellt wird, aber nicht mit effektiven Werten,

Das ist nämlich genau die Methode, wie die ganzen "smoother" funktionieren.
Es sieht alles weicher aus, reproduziert aber keinen einzigen echten Wert, der in der Szene vorhanden war.
Gute Grüße, Wolfgang

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mash_gh4
Beiträge: 4716

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von mash_gh4 »

WoWu hat geschrieben:Wenn Du im Videobild z.B. einen Übergang von Schwarz auf Weiss hast, also 0 und 255, dann bekommst Du im 10 Bit Signal da plötzlich einen interpolierten grauen Wert, der im Originalbild überhaupt nicht vorhanden war.
Du hast zwar in 10 Bit dann den Platz, so einen falschen Wert einzubetten, aber Du baust Dir da einen Fehler ins Bild ein.

Solche Sachen kann man mit Computergrafik machen, die ständig neu gerendert und dargestellt wird, aber nicht mit effektiven Werten.
ich würde behaupten, dass der großteil der zeitgemäßen videoverarbeitungsprogramme mit shadern arbeitet, damit man die einzelnen pixeln nicht in einer großen schleife abarbeiten muss, sondern die berechnungen für die jeweils gewünschten koordinaten auf ganz vielen recheneinheiten der GPU parallel abarbeiten kann. abweichungen auf grund der berechnungsgenauigkeit gibt es dabei mehr als genug, aber zumindest nicht jene groben fehler, wie sich sich aus deiner viel zu simplifizierenden betrachtung heraus ergeben müssten.

und eines sei nach hinzugefügt: auch nach mehr als hundert jahren filmgeschichte, besteht ein film od. video noch immer aus aufeinander folgenden einzelbildern, die prinzipiell natürlich in völlig gleicher weise bearbeitet werden, wie man das auch in der bildbearbeitung mit einzelnen standbildern macht -- ich spreche allerdings bewusst nicht von "grafik", weil ich letzteres eher mit auflösungsunabhänger bearbeitung von konturen, im sinne von "vektorgrafik", in verbindung bringen würde.



HJS
Beiträge: 30

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von HJS »

WoWu hat geschrieben:
ich habe jetzt deine Argumentation verstanden und finde, dein beispiel erläutert den sachverhalt richtig
Wenn Du im Videobild z.B. einen Übergang von Schwarz auf Weiss hast, also 0 und 255, dann bekommst Du im 10 Bit Signal da plötzlich einen interpolierten grauen Wert, der im Originalbild überhaupt nicht vorhanden war.
Jetzt steigen wir aber in die Tiefen...

Was du sagst sehe ich auch so. Allerdings ist meine Interpretation anders.

Dieser neue Streifen mit einem Helligkeitswert von 128,5 hat ja nichts mit der Bittiefe zu tun, sondern es ist ein "Fehler" im herunterskalierten Bild. Dieser Fehler ist ein Aliasingfehler. Wenn du zwei benachbarte Helligkeitsflächen wie von dir beschrieben abtastest, machst du eine Unterabtastung (nach Shannon). Dadurch entstehen neue Komponenten im Bild, die man bekanntlich Aliase nennt. Und genau deshalb müssen die Herunterskalierungsfilter auch mehr sein als ein einfacher Mittelwertbildner. Zumindest bei Profiansprüchen.

Ich bin nicht sicher, ob es hier noch viele gibt, die sich für unsere Postings über die Theorie interessieren?

Gruß Jürgen



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

@ Jürgen, das ist wohl richtig, aber zeigt ganz deutlich, dass für die restlichen 2 Bit keine Werte in der Bildinformation vorhanden sind und ich habe ein solches einfaches Beispiel bewusst gewählt, damit Domain nicht wieder kommt und sagt . . die Farbe stimmt nicht, und um es außerdem nachvollziehbar zu halten.
Das bedeutet aber, dass es bei keinem Wert stimmt, weil kein Wert bekannt ist, der aus dem 8Bit Signal kommt und der reproduziert werden könnte.
Bestenfalls gibt es mal den einen oder andern Zufallstreffer.

Das ist eben der Unterschied zwischen Enhancement und Reproduktion,was für das 444 Beispiel ebenso zutrifft.
Man kann zwar in einem Verrfahren Korellationen verbessern, die dann in Richtung 444 von der 420 abweichen .... nur ist das Enhancement und stimmt nur mit 20-70%iger Genauigkeit.
Aber hier wird ja eine definitive Behauptung aufgestellt ... aus 8Bit werden 10 Bit und aus 420 wird 444.
Das sind Reproduktionen und keine Enhancements, denn jeder geht davon aus dass das Egebnis identisch mit dem wäre, was eine 444 bzw. 10Bit Kamera abgegeben hätte.
Daher sind die Aussagen einfach nur falsch.
Das die Bilder durch den einen oder andern Algorithmus vermeintlich besser aussehen können, ist unbestritten.
Das ist aber eben Enhancemnet, also Bildmanipulation, die auf Schätzungen beruht und nicht auf Original Bildanteilen der Szene.

Ich stimme Dir zu, das es vermutlich keinen mehr interessiert, aber genau das ist der Grund, warum sich so ein Quatsch so beharrlich in den Blogs hält, weil niemand widerspricht, weil es keinen interessiert und jeder denken möchte, das könne seine Kamera nun auch und sich in dem Gedanken wohl fühlt.
Gute Grüße, Wolfgang

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mash_gh4
Beiträge: 4716

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von mash_gh4 »

WoWu hat geschrieben:Das ist eben der Unterschied zwischen Enhancement und Reproduktion,...
kannst du mir bitte noch erklären, wie eine skalierung unter der vorgabe eines derart unantastbaren reinheitsgebots überhaupt noch durchgeführt werden könnte?

(sorry: aber alle anderen hier reden die ganzen zeit von nichts anderem als dem verkleinern!)

von 'enhancement' zu sprechen scheint mir ja nicht unbedingt angebracht, weil dabei ja in jedem fall 3/4 der pixel irgendwie verloren gehen. es bleibt uns aber natürlich noch immer die wahl, ob wir z.b. jeweils nur das linke obere pixel in jeder vierergruppe an pixeln im ausgangsbild herausgreifen und weitestgehend unverfälscht ins resultat übernehmen, das arithmetische mittel aller vier benachbarten pixel heranziehen, oder aber zu noch komplizierteren methoden greifen. ich denke, die meisten hier wissen, wie sich das auf die bildqualität der resultierenden verkleinerung jeweils niederschlägt.



Roland Schulz
Beiträge: 3565

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von Roland Schulz »

WoWu hat geschrieben:So ein Blödsinn, was soll ich zugeben ?
Es gelingt weder Euch, noch den beschrienen Universitäten, aus einem 4:2:0 Signal wieder ein 4:4:4 zu machen.
Bisher hat es von Euch da auch, bis auf irgendwelche Behauptungen keine Belege gegeben, die sich an der Wirklichkeit orientieren.
Ihr legt einfach zwei Matritzen aufeinander, mitteilt irgendwas und behauptet, jetzt sei es 4:4:4.
Dabei stehen schon die Pixelwerte in einem Zusammenhang zueinander, der mit berücksichtigt werden muss, aber die Realität scheint Euch nicht zu interessieren.
Das widerspricht übrigens auch nicht nur meiner Meinung, sondern offenbar auch derer von Leuten die sich da ausgiebig mit beschäftigt haben und auf deren Grundlage Dissertationen oder zumindest fundierte wissenschaftliche Aufsätze entstanden sind.
Da hilft auch kein provokantes ... "gib es doch zu".
Damit werden Deine falschen Behauptungen auch nicht richtig, Du versuchst damit nur diesen Eindruck zu erwecken.
Dabei ist es einfach Quatsch, den ihr da aus den unterschiedlichen Blogs entnommen habt.

Aber ... gut gebrüllt Löwe...
wahrscheinlich gibt es hier auch einige, die den Quatsch glauben.
Nochmal, aus einem 4:2:0 wird nicht "wieder" ein 4:4:4, das hat niemand behauptet, aus 4:2:0 wird durch Downscale 4:4:4, glaube das hatten wir jetzt 20 mal...

Na ja, ich hab´s nochmal freundlich versucht, aber entweder willst Du nur provozieren und lachst Dich über uns kaputt oder überschaust wirklich keine Summe aus 1 und 1.
Ich denke einige hier hätten mehr Respekt verdient...

https://de.wikipedia.org/wiki/Farbunterabtastung
(ist zwar nicht von mir, aber mit Sicherheit auch falsch...)

Dann mach´ mal so weiter...



mash_gh4
Beiträge: 4716

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von mash_gh4 »

Roland Schulz hat geschrieben:8bit wird 10bit durch Downscaling ist Quatsch - warum?!
...
Bei homogenen Flächen (oder auch bei "langsamen" Veränderungen) macht die Interpolation durch Downscaling (Barry Green) auch keinen Sinn, da alle umgebenden Pixel innerhalb der Fläche den gleichen Wert besitzen.
...
Da wo uns 10bit in der Praxis was bringt, bei der Erfassung von "langsamen" oder "weichen" Verläufen und anschließendem "Grading", bringt das Downscaling mit 8bit auf 10bit Transformation der Quelle folglich nichts.
das ist ein wirklich guter einwand, der deutlich mehr substanz besitzt als manch andere hier vorgebrachte hirngespinste -- den ganzen müll, der einem den blick auf das wesentliche verstellt.

das läuft wohl nachvollziehbar darauf hinaus, dass man in dem fall nicht in gleicher weise wie beim farbunterabttastung tatsächlich jene werte erhält, die der auflösung angemessen sind. trotzdem macht es vermutlich sinn, die 10bit zu nutzen bzw. zu erhalten, die sich bei der umrechnung ergeben, auch wenn sie in dem fall nicht unmittelbar auf die quellwerte zurückweisen.

danke nocheinmal für diese erhellende erklärung!

das macht hat den unterschied zwischen wirklich informativen diskussionsbeiträgen und dem fast schon gewohnten schwachsinn aus!

edit:

ich würde dir übrigens widersprechen, was diesen punkt betrifft:
Roland Schulz hat geschrieben:Die 8bit Abbildung kann also niemals die "feine" (Zwischen-)Informationen einer 10bit Abbildung gespeichert haben. Der "Quantisierungsfehler", also die Differenz des diskret abzubildenden Wertes vom tatsächlichen Wert kann bei einer 8bit Abbildung bis zu <4 mal größer sein als bei einer 10bit Abbildung. Die 8bit Abbildung enthält keine Informationen darüber, wie genau oder groß der tatsächliche oder der 10bit Wert gewesen wäre.
unter der vorgabe der hier diskutierten verkleinerung ist es prinzipiel schon möglich, mit vier benachbarten 8bit aufgelösten pixeln einen einzigen resultierenden 10bit wert akkurat darzustellen!
aber erwarten sollte man dahingehend optimiertertes dithering unter realistischen bedingungen besser nicht ;) es würde sich ja auch mit allen gebräuchlichen formen der bildkomprimierung nicht gut vertragen.
Zuletzt geändert von mash_gh4 am Di 26 Jul, 2016 23:51, insgesamt 3-mal geändert.



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

nicht auf die Quellwerte zurück zu weisen, heiß fehlerhafte Werte einzusetzen.

Und nochmal ... 4:4:4 heißt, dass ein Signal ohne Unterabtastung vorliegt.

Bei einem Downscaling von UHD nach HD geschieht aber die erste Unterabtastung bereits in der Kamera, nach 4:2:0 , das heißt, du hast bereits ein beschädigtes Bild, das ohnehin nie wieder 444 werden kann, weil Du die Beschädigung nicht wieder rückgängig machen kannst .... und die zweite Unterabtastung (nach einer Methode, die es in keinem derzeitigen NLE vermutlich gibt, nämlich einer Unterabtastung ausschließlich im Y - Signal, bei der zusätzlich noch ein großer Teil dessen nachträglich getätigt werden muss, das eigentlich in einem De-Bayering geschieht, die Kantenortbestimmung oder Korellationen der Farbsigmale.
Du kannst nicht einfach zwei Matrixen übereinanderlegen und dann ist es 4:4:4 bestenfalls kommt ein Signal 2:2:0 dabei heraus, weil die y Frequenz ebenfalls nochmal halbiert wird.

Die Berechnungen dafür findest Du in den genannten Papieren.

Und vom ständigen Wiederholen einer Blogweisheit wird sie auch nicht richtiger, zumal sich das Biöd für Mitleser so darstellt, als müsse man nur das UHD Signal in eine HD Timeline legen und hätte dann ein 2k 444 Signal.
Das ist grottenfalsch weil man dann nämlich nicht weiter hat als eine weitere Unterabtastung und streng genommen ein 2:1:0 Signal daraus macht.
Um eine Korrektur nach 444 hinzubiegen bedarf es der erwähnten Enhancement Algorithmen, die die erforderliche Korellationen vornimmt aber lediglich einen Wirkungsgrad von 20-70% aufweist, je nach Bildinhalt, mit andern Worten, 444 nie vollständig erreicht.

Wie gesagt, das Bloggeschwafel wird durch ständiges Wiederholen nicht richtiger, auch wenn Du daran glaubst, es aber nirgend anständig belegen kannst sondern immer nur behauptest und sagst, Du könntest es belegen.
Tue es einfach .... und ich wette, es kommen wieder irgendwelche Blog Bezüge dabei heraus.

Und nun stell Dich nicht so an und rede nicht so einen Schmarn von Respekt, nur weil ich dem Schwachsinn widerspreche und das auch noch Belege.
Wenn Du Kittelgläubigkeit erwartest, musst Du Dich an JOTT wenden.
Gute Grüße, Wolfgang

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mash_gh4
Beiträge: 4716

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von mash_gh4 »

ich glaube, da erzählst du einen ziemlichen quatsch. die RGB-YUV umwandlung in ihrer normgerechten YCbCr variante und das zugehörige farbsubsampling wird üblicherweise ziemlich einfach bewerkstelligt.
die formeln dafür kannst du übrigens auch einem lexikonartikel entnehmen, den ich ohnehin schon viel früher hier verlinkt habe.
Zuletzt geändert von mash_gh4 am Di 26 Jul, 2016 23:31, insgesamt 1-mal geändert.



WoWu
Beiträge: 14819

Re: Faustformel gültig ?? 4k->1080 444 ?

Beitrag von WoWu »

Völlig andere Baustelle, hier geht es um Unterabtastung und was die Korellationen angeht, empfehle ich nochmal die Papiere, die die Grundprobleme recht exakt beschreiben.
Du kannst aus einem durch Unterabtastung beschädigten Bild den Fehler auch nicht durch Korellationen wieder beseitigen.
Und 444 ist nunmal per Definition ein durch Unterabtastung unbeschädigtes Bild.
Pech ... dafür hat die Kamera schon gesorgt, egal, was Du hinterher mit dem Signal noch anstellst.
Gute Grüße, Wolfgang

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