Chroma-Subsampling ist eine Art von Farbkompression, die die Datenrate und Dateigröße reduziert.
Die meisten Inhalte, einschließlich TV-Shows und Filme, verwenden heutzutage 4:2:0-Chroma-Subsampling, da der Verlust an grafischer Qualität praktisch unsichtbar ist, insbesondere bei 4K, während die Bandbreitenkompression einen einfacheren Datentransfer ermöglicht, einschließlich nahtlosem Streaming über Dienste wie Netflix.
Der einzige Fall, in dem Chroma-Subsampling sichtbar wird, ist beim Betrachten von kleinen Texten auf einem farbigen Hintergrund. Der Text erscheint unscharf und verschwommen, wenn man den Bildschirm aus der Nähe betrachtet.
Deshalb sollte ein Fernseher, der als Monitor verwendet werden soll, den 4:4:4-Modus haben.
Wie funktioniert Chroma Subsampling?
In der oben gezeigten 4×2-Rasterprobe steht 4:4:4 für Chroma-Subsampling, das nicht verwendet wird, während 4:2:2 jeden zweiten Pixel dupliziert, und 4:2:0 die unteren Pixel oben kopiert.
Daher hat 4:4:4 die beste Bildqualität, aber die höchste Datenrate, während 4:2:0 das Bild mit der geringsten Qualität und den kleinsten Bandbreitenanforderungen liefert.
Im untenstehenden Bild kannst du sehen, wie sich das auf ein vollständiges Bild auswirken würde.
Wie aktiviert man 4:4:4 auf Fernsehern?
Wenn dein Fernseher 4:4:4-Chroma unterstützt, kannst du es aktivieren, indem du zum Einstellungsmenü gehst und eine Option suchst, die normalerweise HDMI UHD Color, HDMI Enhanced Format oder etwas Ähnliches heißt, abhängig vom Fernsehmodell.
Beachte, dass das Aktivieren von 4:4:4 für 4:2:0- oder 4:2:2-Nativinhalte die Bildqualität nicht verbessert.
Die einzige Situation, in der du es tatsächlich benötigen würdest, ist beim Spielen von Konsolenspielen oder bei der Verwendung deines Fernsehers als PC-Monitor.
Chroma Subsampling auf Monitoren
Standardmäßig verwenden Grafikkarten und Monitore keine Chroma-Subsampling, sondern eine volle 4:4:4-Reichweite.
Der einzige Grund, Chroma-Subsampling zu verwenden, besteht darin, dass die Anzeigeschnittstelle des Monitors nicht über genügend Bandbreite für die maximale Bildwiederholfrequenz und Auflösung verfügt.
Beispielsweise hat DisplayPort 1.4 eine maximale Datenrate von 25,92 GBit/s.
Um einen 4K-Monitor mit 120 Hz bei einer Farbtiefe von 10 Bit anzusteuern, ist eine Datenrate von 32,27 GBit/s erforderlich.
Daher musst du entweder die Farbtiefe auf 8 Bit reduzieren oder die Bildwiederholfrequenz auf 98 Hz senken, um nicht über die maximale von DisplayPort 1.4 unterstützte Bandbreite zu gehen.
Alternativ kannst du Chroma-Subsampling 4:2:0 verwenden, um 4K 120 Hz 10-Bit-Farbe bei einer geringeren Datenrate (21,52 GBit/s) zu erhalten.
Da jedoch alle PC-Spiele 4:4:4 verwenden, treten bei Text visuelle Artefakte auf, daher wird empfohlen, in den meisten Spielen keine Chroma-Subsampling zu verwenden.
DSC (Display Stream Compression)
Eine verbesserte Form der Datenratenkompression ist DSC, die bei einigen neueren Monitoren und Grafikkarten (AMD Navi, NVIDIA Turing/Ampere oder neuere GPUs) über DisplayPort 1.4 und HDMI 2.1 verfügbar ist.
Diese Art der Kompression hat keinen Einfluss auf die Bildqualität, sondern auf die Latenz. Die hinzugefügte Verzögerung ist jedoch nicht wahrnehmbar (~1 ms).
Eine weitere Sache, die du beachten solltest, ist, dass die PS5 kein DSC unterstützt und aufgrund ihres HDMI 2.1-Ports auf 32 GBit/s begrenzt ist, wodurch du nur Chroma 4:2:2 bei 4K 120 Hz unterstützt wird.
Wenn ein bestimmter Monitor, wie z.B. der Gigabyte FV43U mit HDMI 2.1, nur 24 GBit/s unterstützt und auf DSC für eine visuell verlustfreie Kompression bis zu 4K 144 Hz angewiesen ist, bedeutet dies, dass die PS5 auf Chroma 4:2:0 bei 4K 120 Hz weiter begrenzt wird. Dies wirst du jedoch bei Video spielen aus normaler Betrachtungsentfernung höchstwahrscheinlich nicht bemerken.
