内容 (What's Covered)

この文書では、Adobe Premiere Pro のエフェクトに表示される「YUV」について説明しています。

YUV とは 

YUV とは、ビデオエフェクトの場合、イメージ内の輝度とカラーを数値化する手段の一つで、これは RGB とは少し異なります。Refresher などのように、多くのカメラはライトをレンズ内に取り込み、3 セットの数に変換します。1 つは Red、1 つは Green、1 つは Blue です。これは RGB と呼ばれます。この数はビット深度によって異なります。

RGB カラーには 1 つ大きな問題があります。融通が利かないという点です。イメージ内の輝度を均一に低下させたい場合、3 色すべてに対して設定を行う必要があります。また、データ内には非常に多くの情報が含まれています。この問題に対処するために、YCbCr と呼ばれる情報の格納方法があります。この方法により、信号は Y またはルミナンスチャンネルに落とされ、2 つのチャンネルには輝度の情報を含まないカラー情報のみが格納されます。即ち、Blue チャンネルと Red チャンネルには輝度の情報が格納されません。

これを簡素化する正しい方法は、Y、Cb、Cr ですが、YCbCr では分かりづらいため、YUV という呼称が用いられるようになりました。ただし厳密には、YUV と YCbCr は異なります。

具体例

以下の画像は、Wikimedia Commons サイトの画像で、RGB に分解されたものです。

フルカラーのイメージが、明確に Red、Green、Blue のチャンネルに分解されています。

以下の画像は、YUV チャンネルに分解されたものです。

YUV の場合、グレースケールのイメージと、2 つのカラーチャンネルに分解されています。 1 つは輝度の情報が含まれていない Blue の情報で、もう一方は輝度の情報が含まれていない Red の情報です。この画像の場合、Blue チャンネルには紫/黄のカラーが表示され、Red チャンネルには赤/シアンのカラー情報が表示されています。

ルミナンスチャンネルの動作は、指定された数値に従います。0 ~最大値まで、簡単に指定することができます。

ただし、2 つのカラーチャンネルの処理には異なる点があり、「0 」は中間点で、プラスマイナスの指定が可能です。上記の画像の雪の部分が、2 つのカラーチャンネルではいずれもグレーで表示されています。これは両方のカラーチャンネルで 0 が指定されていることを示しています。値が「0」の場合はこのように表示されます。Blue チャンネル(黄を生成)においては、小屋の部分はマイナスの値で、Red チャンネルにおいてはプラスの値(赤を生成)です。緑色はこの両方のチャンネルのマイナスの値の組み合わせにより生成されます。

表記方法と変更方法

以下の画像は、8-bit YUV 信号のコントロールです。

Y は 0~255 まで、U と V は -128 ~ +128 までのレンジが設けられています。

最も一般的なビデオ形式(MPEG-2、AVCHD、DVPROHD、H.264、XDCAm)はすべて YUV カラースペースを使用します。すべてのピクセルは、Y、Cb、Cr の何らかの形式を使用して格納されています。YUV のバージョンには 10-bit と 12-bit があり、これらはいずれも RGB の 10/12-bit と同様に動作します。

ビデオフレームにエフェクトを使用する際、エフェクトの適用前に RGB 値に変換しなければならない場合があります。チャンネルごとに 8 ビットまたは 16 ビットのカラースペースにおいては、この変換処理の際に値の切り捨てエラーが潜在的に発生していることがあります。YUV カラー値を RGB に変換する際に、マイナスの値が生成される可能性があります。この現象は 8-bit または 16-bit の値の場合には発生しません。そのため、エフェクトの適用外となるべきピクセル領域にエフェクトが適用され、予期しない結果につながることがあります。

YUV ロゴが表示されている Premiere Pro のエフェクトは、RGB 値への変換を行わずに、直接 YUV 値を処理するため、そのような予期しない結果を回避することができます。

32-bit per Channel カラースペースの場合、YUV から RGB への変換は正確に行われるため、値の切り捨てエラーは発生しません。Premiere Pro の 32 ビットエフェクトは問題無く動作します。

シナリオごとの動作例

Premiere Pro がそれぞれのシナリオにおいて、どのように色精密を処理するかについて、以下にいくつかの例を示します。

1. ブラー(ガウス)が適用された DV ファイルと YUV カラー補正から、最大ビット深度フラグのない DV を書き出す場合、8-bit DV ファイルを読み込み、ブラーを適用し 8-bit フレームを取得します。次にカラー補正を 8-bit フレームに適用し、別の 8-bit フレームを取得します。その後、DV を 8-bit で書き出します。カラーおよびブラー(ガウス)は YUV 内でネイティブに処理されるため、カラーの正確性は維持されます。(ただし 8-bit です。)

2. ブラーが適用された DV ファイルと YUV カラー補正から、最大ビット深度フラグを含む DV を書き出す場合、8-bit DV ファイルを読み込み、ブラーを適用し 32-bit フレームを取得します。次にカラー補正を 32-bit フレームに適用し、別の 32-bit フレームを取得します。その後、DV を 8-bit で書き出します。32-bit ブラーが適用されたフレーム上のカラー補正は、上記の例よりも高品質になり、一方で信号は純粋な YUV です。

3. ブラーが適用された DV ファイルとカラー補正から、最大ビット深度フラグを含む DPX を書き出す場合、8-bit DV ファイルを読み込み、ブラーを適用し 32-bit フレームを取得します。次にカラー補正を 32-bit フレームに適用し、別の 32-bit フレームを取得します。その後 DPX を 10-bit で書き込みます。最終出力形式ではより精密な処理がサポートされるため、より高品質になり、かつ信号は純粋な YUV です。

4. ブラーが適用された DPX ファイルとカラー補正から、最大ビット深度フラグのない DPX を書き出す場合、10-bit の DPX ファイルを 8-bit にクランプし、ブラーを適用して 8-bit フレームを取得します。次にカラー補正を 8-bit フレームに適用し、別の 8-bit フレームを取得します。その後 8-bit のデータから DPX を 10-bit で書き込みます。同様に YUV です。

5. ブラーが適用された DPX ファイルとカラー補正から、最大ビット深度フラグを含む DPX を書き出す場合、10-bit の DPX ファイルを読み込み、ブラーを適用して 32-bit フレームを取得します。次にカラー補正を 32-bit フレームに適用し、別の 32-bit フレームを取得します。その後 DPX を 10-bit で書き込みます。この場合、処理過程全体を通して 完全な 32-bit YUV が維持されます。

このように、Premiere Pro はカラーを忠実に再現するために最善の動作を行い、YUV または 32-bit のエフェクトを使用することによってビデオのカラーを可能な限り正確に再現します。

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