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Informazioni sui formati
PAL è un formato immagine YUV interlacciato a 16 bit per pixel che memorizza le informazioni cromatiche utilizzando un modello luminanza-crominanza anzichè valori RGB diretti. Ogni coppia di pixel è impacchettata in quattro byte usando l'ordinamento UYVY — U (Cb), Y0, V (Cr), Y1 — dove due pixel adiacenti condividono un singolo set di campioni di crominanza (differenza di colore) mantenendo ciascuno il proprio valore di luminanza (luminosità). Questo sottocampionamento della crominanza 4:2:2 dimezza la risoluzione cromatica orizzontalmente con un impatto percettivo trascurabile, poichè la visione umana è molto più sensibile alle variazioni di luminosità rispetto ai dettagli del colore. Il formato ha le sue radici concettuali negli standard televisivi analogici sviluppati durante gli anni '60 e '70, dove la separazione di luminanza e crominanza consentiva la trasmissione retro-compatibile del colore accanto ai segnali monocromatici esistenti. Nell'imaging digitale, lo YUV a 16 bit serve come rappresentazione intermedia comune per l'hardware di acquisizione video, i frame grabber e le pipeline di elaborazione immagini che lavorano internamente nello spazio colore YCbCr prima di convertire in RGB per la visualizzazione. Un vantaggio è l'efficienza in termini di larghezza di banda: a 16 bit per pixel, UYVY richiede circa due terzi dei dati dell'RGB non compresso a 24 bit preservando una qualità percepita virtualmente identica, rendendolo adatto per l'acquisizione video ad alto throughput e le applicazioni di elaborazione immagini in tempo reale. La corrispondenza diretta del formato con il modo in cui l'hardware video cattura e restituisce i dati rappresenta un altro beneficio pratico — molte schede di acquisizione e sensori delle telecamere producono nativamente dati UYVY, quindi memorizzarli in forma PAL evita un passaggio non necessario di conversione dello spazio colore che aggiungerebbe latenza e introdurrebbe artefatti di arrotondamento.
YUV è un formato dati pixel grezzi che memorizza le immagini nel modello di colore Y'UV, dove i dati immagine sono separati in una componente di luminanza (Y', che rappresenta la luminosità) e due componenti di crominanza (U/Cb e V/Cr, che rappresentano i segnali di differenza cromatica). Il modello di colore YUV ha avuto origine con la trasmissione televisiva a colori analogica — specificamente con il sistema NTSC adottato nel 1953 e il sistema PAL nel 1967 — dove la retrocompatibilità con i ricevitori in bianco e nero esistenti richiedeva la separazione delle informazioni di luminosità da quelle di colore. Nell'imaging digitale, lo standard ITU-R BT.601 (1982) ha formalizzato la codifica digitale YCbCr derivata dal modello YUV analogico, definendo le matrici di conversione e la precisione dei campioni utilizzate da praticamente tutti i sistemi di video digitale e broadcast. I file YUV grezzi non contengono intestazione, compressione o metadati — sono sequenze piatte di campioni di luminanza e crominanza in un ordine specificato (4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 o altri rapporti di sottocampionamento), che richiedono la specifica esterna di dimensioni, profondità di bit e schema di sottocampionamento. La modalità di sottocampionamento 4:2:0 (dove la crominanza ha metà della risoluzione orizzontale e metà di quella verticale rispetto alla luminanza) è particolarmente comune, usata da H.264, H.265, AV1 e dalla maggior parte dei codec video consumer. Un vantaggio è la compatibilità diretta con la pipeline video: i dati YUV sono il formato di input nativo per i codificatori video, i controller hardware dei display e gli ISP dei sensori delle telecamere, rendendo lo YUV grezzo la rappresentazione più diretta per l'elaborazione e l'analisi video con precisione al fotogramma. L'efficienza percettiva del modello di colore YUV è un altro punto di forza fondamentale — separare la luminanza dalla crominanza consente un sottocampionamento efficace che dimezza o riduce a un quarto i dati del colore con un impatto visibile minimo. I dati YUV sono elaborati da FFmpeg, ImageMagick e tutti gli strumenti di elaborazione video.