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Todo sobre el Espacio de Color BT.2020 utilizado en el contenido de video 4k y 8K.
El nuevo espacio de color representa los colores de manera mas real, mucho mas cercanos a los que podemos observar de manera natural, es muy superior a los espacios de color utilizados en el contenido de video de Definición Estándar (SD) y Alta Definición (HD). Es uno de los nuevos estándares en video 4K.
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La nueva tecnología 4k no es solo marketing, también traerá muchas mejoras en la calidad de imagen, no es fácil hacer un nuevo estándar de video y resulta muy complicado que las compañías lo adopten, se necesitan de muchas pruebas y platicas entre empresas para que se vuelva un estándar en toda la industria.
Nuevo Espacio de color BT-2020.
El nuevo estándar de video para el contenido de Ultra alta definición es BT.2020 (colores mas cercanos a la realidad).
El estándar de color BT-2020, permite mostrar cerca de 3/4 partes del espectro de color visible. El estándar de video para el contenido HD (Estándar BT.709) solo reproduce 30% del espectro que reproduce el nuevo estándar para 4k/UHD BT.2020.
Imagen de Ejemplo:
Espacio de color BT.2020
Recomendación BT.2020, más comúnmente conocido por las siglas Rec.2020 o BT.2020, define varios aspectos de la UHDTV como la resolución de pantalla, cuadros por segundo, submuestreo de croma, profundidad de bits, y espacio de color. Fue publicado en el sitio web de International Telecommunication Union (ITU) el 23 de agosto 2012.
Detalles Técnicos:
Resolución:
Rec.2020 define dos resoluciones de 3840 × 2160 para el 4K y 7680 × 4320 para 8K. Estas resoluciones tienen una relación de aspecto de 16:9 y utilizan píxeles cuadrados.
Cuadros por Segundo:
Rec.2020 especifica los siguientes valores de frecuencia: 120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, 23.976p. Sólo se permiten velocidades de fotogramas de escaneo progresivo.
Representación Digital:
Rec.2020 define una profundidad de bits que funciona a 10 bits por muestra o 12 bits por muestra.
Los 10 bits por muestra de Rec.2020 utiliza los niveles de vídeo en el que el nivel de negro se define con el código 64 y el pico nominal se define con el código 940. Códigos de 0-3 y 1,020-1,023 se usan para la referencia de temporización. Los códigos de 4 a 63 proporcionan datos de vídeo por debajo del nivel de negro, mientras que los códigos 941 a 1019 proporcionan datos de vídeo por encima del pico nominal.
Los 12-bits por muestra de Rec.2020 utiliza los niveles de vídeo en el que el nivel de negro se define con el código 256 y el pico nominal se define con el código 3760. Los códigos de 0-15 y 4,080-4,095 se usan para la referencia de temporización. Los códigos 16 a 255 proporcionan datos de vídeo por debajo del nivel de negro mientras que los códigos 3761 a 4079 proporcionan datos de vídeo por encima del pico nominal.
El espacio de color Rec.2020 (UHDTV/UHD-1/UHD-2), puede reproducir los colores que no se pueden mostrar con el espacio de color Rec.709 (HDTV). Los colores RGB utilizados por la Rec.2020 son equivalentes a las fuentes de luz monocromática de la norma espectral CIE 1931. La longitud de onda de los colores primarios de Rec.2020 es de 630 nm para el color primario rojo, 532 nm para el color primario verde y 467 nm para el color primario azul.
En la cobertura del espacio de color CIE 1931 el estándar de espacio de color Rec.2020 cubre el 75,8%, el espacio de color que cubre el proyector de cine digital cubre el 53,6%, el espacio de color Adobe RGB abarca el 52,1%, y el espacio de color Rec.709 cubre el 35,9 %.
Durante el desarrollo del espacio de color Rec.2020 se decidió que utilizaría los colores reales, en lugar de colores imaginarios por lo que sería posible mostrar el espacio de color Rec.2020 en una pantalla sin la necesidad de circuitos de conversión. Se necesita 1 bit por muestra para que Rec.2020 sea igual o superior a la precisión del color de Rec.709.
La NHK mide la sensibilidad de contraste para el espacio de color Rec.2020 utilizando la ecuación de Barten que previamente había sido utilizado para determinar la profundidad de bits para el cine digital. 11 bits por muestra para el espacio de color Rec.2020 está por debajo del umbral de la modulación visual, la capacidad de discernir una diferencia de un valor de luminancia, para toda la gama de luminancia. La NHK está planeando su uso de 12 bits por muestra RGB para UHDTV y Super Hi -Vision.
Coeficientes de Luma.
Rec.2020 permite formatos de señal RGB y YcbCr con submuestreo de croma 4:4:4, 4:2:2, y 4:2:0. Rec.2020 especifica que si una señal luma (Y’) está hecha a partir de una señal R’G’B’, utiliza entonces los coeficientes 0.2627 para rojo, 0.6780 para verde y 0.0593 para azul.
Características de Transferencia:
Rec.2020 define una función de transferencia no lineal que puede ser utilizado para la corrección de gamma con RGB y YCbCr. RGB se puede utilizar cuando se necesita la mejor calidad en producción. YCbCr se puede utilizar cuando la prioridad es la compatibilidad con las prácticas de operación SDTV/HDTV y permite submuestreo de croma.
Los componentes de luma y croma en YCbCr se calculan a partir de la gamma corregida de RGB. Rec.2020 define también una versión lineal codificada de YCbCr llamada YcCbcCrc. YcCbcCrc se puede utilizar cuando la prioridad es la retención más precisa de la información de luminancia.
Los componentes de luma y croma en YcCbcCrc se calculan a partir de una señal lineal de RGB y son entonces, gamma, corregidos.
10 bits por muestra de Rec.2020 utiliza la misma función de transferencia no lineal que se utiliza en Rec.709. 12-bits por muestra de Rec.2020 crea cambios en la función de transferencia no lineal desde el punto mínimo en un rango de intensidad de luz de 0 a 1, donde la función de transferencia no lineal comienza a elevarse desde 0.018 a 0.0181. En el espacio de color Rec.2020 la función de transferencia no lineal es lineal cercano a 0 y luego se transfiere a una función de energía para el resto de la gama de intensidad de la luz.
