Co to jest rozdzielczość 4K i jakie są jej zalety?

Rozdzielczość 4K pozwala szybko uchwycić świat cyfrowego wideo, od ekranów telewizyjnych po monitory komputerowe, kamery i projektory. Obrazy o ultrawysokiej rozdzielczości i wszystkie powiązane funkcje nie są już technologiami dla nielicznych, ale stają się coraz bardziej popularne, zwłaszcza w wyświetlaczach i systemach rejestracji wideo.

Czym więc jest rozdzielczość 4K i co kryje się za tą nazwą?

Przegląd technologii

Jaka jest rozdzielczość 4K - jest szeroko znana na telewizorach i monitorach o ultra wysokiej rozdzielczości. UHD to kompleksowy termin obejmujący wiele formatów z liczbą pikseli przekraczającą zwykłe cechy telewizji HD co najmniej 4 razy, jak wskazuje nazwa 4K. Efektem końcowym jest klarowność obrazu, która wykracza znacznie poza standardową jakość HD i prezentuje jaśniejsze, bardziej zróżnicowane i realistyczne kolory przy znacznie wyższej częstotliwości wyświetlania klatek.

Obecnie najbardziej znanymi produktami technologii UHD są telewizory 4K, z których wiele pojawiło się na rynku od połowy 2013 r., Chociaż monitory o tej samej charakterystyce istniały od początku 2013 r., A kamery wideo i kamery o ultrawysokiej rozdzielczości były dostępne na rynku przynajmniej w najmniej od 2012 roku

Rozdzielczość 4K - 2160 x 3840 pikseli, ale w poziomie liczba kropek może przekroczyć 4000. Przekracza to zwykły zakres formatów cyfrowych, których podstawowy poziom jest zajmowany przez telewizory o standardowej rozdzielczości (450 x 540), HD (720p) i fullHD (1080p). W przypadku pomiaru w pionie rozdzielczość 4K w pikselach wynosi 2160.

Jak widać, nowy standard znacznie przewyższa jego poprzednika. Zapewnia obraz, który jest 2 razy większy niż fullHD, zarówno pod względem wysokości, jak i szerokości, co daje czterokrotny wzrost rozdzielczość ekranu

Różnice między 4K i UHD

Terminy 4K i UHD są wymienne, ale w rzeczywistości oznaczają różne rzeczy. Większość ekranów o ultrawysokiej rozdzielczości ma 3840 pikseli szerokości. Jak wspomniano powyżej, te wyświetlacze są nazywane 4K, ponieważ ta rozdzielczość jest 4 razy większa niż HD.

Jednak w bardziej wyspecjalizowanym kontekście poprawne 4K jest najczęściej spotykane w aparatach cyfrowych i ma rozdzielczość 4096 x 2160 pikseli przy współczynniku kształtu 1,9: 1, w przeciwieństwie do konwencjonalnych ekranów o ultra wysokiej rozdzielczości o szerokości 3840p i stosunku 16: 9.

Nie ważne co 4K TV oficjalnie zdefiniowany jako UHD, użytkownik otrzymuje to samo przy zakupie telewizora Ultra HD lub 4K, monitora lub kamery / wideo.

Kino domowe

Mimo że początki filmów UHD są zakorzenione w wydaniach typu "Blade Runner: The Final Cut" w 2007 roku, dopiero gdy James Cameron nakręcił słynnego Avatara w rozdzielczości 4K, platforma projekcyjna była szeroko stosowana w kinach, które chciałyby się podobać widzowie, krystalicznie czysty obraz.

Jednak przejście od kina tradycyjnego do kina domowego to duży krok. Dopiero w ostatnich latach projektory i telewizory stają się powszechnie dostępne, dzięki czemu konsumenci mogą cieszyć się jakością UHD w zaciszu swoich domów.

Ultra-wysoka rozdzielczość jest prawie niezauważalna, chyba że używany jest bardzo duży i dlatego bardzo drogi ekran. Lub jeśli widz nie siedzi zbyt blisko telewizora. Jednakże, jeśli chodzi o projektory, korzyści oferowane przez 4K stają się oczywiste.

Większość projektorów o ultrawysokiej rozdzielczości zapewnia rozdzielczość co najmniej 4096 x 2160. Ponieważ zazwyczaj oferują one wymiary projekcji, które całkowicie przesłaniają wszystko oprócz największych telewizorów 4K, różnica między UHD i zwykłym HD naprawdę staje się tutaj zauważalna.

Tylko projektor z zawartością 4K lub nawet skalowanym HD 1080p da w końcu pojęcie o rozdzielczości 4K w domu. Urządzenie na mniejszą skalę pokazuje, co można zobaczyć na dużym ekranie.

Transmisja strumieniowa

Podczas gdy zawartość 4K dla systemów kina domowego, takich jak projektory i telewizory, jest nadal dość ograniczona, tworzy podstawę do przesyłania strumieniowego. YouTube oferuje kanał 4K, który działa od 2010 roku, a inne wydarzenia stale pojawiają się, szczególnie w krajach i regionach o doskonałej łączności internetowej, która jest szybsza niż większość ludzi.

Branża nadawcza obiecuje standard kompresji strumieniowej o nazwie wysokowydajny kodek wideo HVEC lub H.265. Dzięki jego wdrożeniu nadawcy gwarantują konsumentom, że treści 4K będą łatwe i ekonomiczne w przesyłaniu strumieniowym do systemów kina domowego, a tym samym UHDTV stanie się bardziej powszechne. Producenci stale przestrzegają tej obietnicy i zapewniają, że każda nowa telewizja 4K wydana od 2015 roku jest w pełni gotowa do odszyfrowania danych zakodowanych w HVEC.

Rozwijane są również inne konkurencyjne standardy kompresji, aczkolwiek przy mniejszym wsparciu ekosystemowym. Jednym z najbardziej zaawansowanych jest kodek wideo VP9 4K, który jest wykorzystywany przez Google do kompresji strumieni treści ultra-wysokiej definicji w serwisie YouTube. Większość telewizorów premium obsługuje dziś zarówno VP9, ​​jak i H.265, chociaż nie wszystkie modele oferują obie opcje.

Zalety UHD

Telewizory 4K oferują nie tylko znacznie większą liczbę pikseli. Są wyposażone w szereg innych funkcji, które odróżniają je od tradycyjnych modeli.

Przede wszystkim warto zauważyć, że nawet jeśli różnica w rozdzielczości nie jest zbyt widoczna na ekranie o zwykłym rozmiarze, to na pewno jest. Dodatkowe i znacznie mniejsze piksele odgrywają dużą rolę, niezależnie od tego, czy ich oczy są rozróżnione, czy nie, a dodatkowe funkcje, takie jak ultra-wysokie częstotliwości odświeżania i wyspecjalizowane wzbogacanie kolorów, technologie HDR i renderowania ruchu znacznie poprawiają wrażenia wizualne.

Ponadto zakup 4K TV daje dostęp do specyfikacji sieci i cech wizualnych, które przydadzą się w przyszłości, ponieważ nadawcy stopniowo opanują nowe standardy.

Większość marek telewizorów UHD wykorzystuje zaawansowane wersje technologii podświetlania LCD, aby zapewnić lokalne lub całkowite przyciemnienie, co znacznie poprawia jasność i kontrast obrazu. Dostępne są również wyświetlacze OLED, które oferują szczególnie imponującą jakość obrazu i dokładność oświetlenia.

Dostępność

Główne modele telewizorów 4K głównych producentów stają się tańsze do tego stopnia, że ​​osiągają koszt wysokiej jakości modeli HD. Ilość dostępnej zawartości ultra wysokiej rozdzielczości stale rośnie. Ceny kamer wideo 4K również spadają, a wiele materiałów wideo jest filmowanych i dystrybuowanych na ich platformie. Ponadto od 2016 r. Na rynku pojawiły się dodatkowe źródła wideo UHD-Blu-ray. W formacie 4K nowe filmy są wydawane regularnie.

Technologia UHD: HDR

Zakres dynamiczny odgrywa dużą rolę w świecie monitorów 4K i nie bez powodu. HDR w zasadzie rozszerza zakres jasnych i ciemnych poziomów. Jednocześnie rozjaśniają się również barwy dynamiki i nasycenia kolorów. Rezultatem jest bardziej realistyczny i wyraźniejszy obraz niż na standardowych wyświetlaczach.

Szczególnie interesujące dla producentów telewizyjnych (i konsumentów, gdy doświadczają nowego poziomu realizmu) jest HDR, który może zbliżyć się do modelowania jasności i głębi prawdziwych czarnych odcieni. Chociaż istnieją już modele, które potrafią stworzyć niemal idealną głębokość czerni bez zauważalnego blasku za pomocą technologii OLED, jasność nawet najlepszych ekranów nie przekracza 2000 nitów. W tym samym czasie, w słoneczny dzień, niebo promieniuje około 20 000 nitów. Tak więc nadal pozostaje znacząca różnica.

Producenci telewizorów 4K i firmy odpowiedzialne za technologię HDR dążą do uzyskania jasności ekranu wynoszącej 10 000 nitów. Spełnia wymagania jednego ze standardów HDR, zwanego Dolby Vision. Inne istniejące standardy (na przykład UHD Premium) wymagają co najmniej 1100 nitów.

Zakres kolorów

Innym ważnym aspektem nowoczesnej telewizji 4K jest możliwość odtworzenia maksymalnego możliwego zakresu nasyconych kolorów, zapewniając maksymalny realizm i kolor obrazu. Wiele nowoczesnych modeli obsługuje standardy REC.2020 i DCI P3. Ten pierwszy jest często stosowany w kinach, a drugi stał się nowoczesnym standardem przemysłowym UHD. Jednak treści 4K nie spełniają w pełni tych wysokich wymagań, a większość urządzeń nadal opiera się na REC.709, opracowanym dla przestarzałej technologii HD.

Istotna jest również liczba kolorów. Okazało się, że większość telewizorów o wysokiej rozdzielczości i dysków Blu-ray obsługuje 8-bitowe kodowanie. Najnowsze ekrany o rozdzielczości 4K i źródła mediów UHD oferują 10-bitową, znacznie szerszą i płynniejszą gamę 1024 różnych kolorów RGB oraz większy stopień realizmu wyświetlacza. Trwają prace nad przejściem do 12 bitów. Pozwoli to odtworzyć 4096 kolorów - 2 dodatkowe cyfry zwiększają wykładniczo swoją liczbę. Ale podczas gdy standardem certyfikacji nowoczesnych telewizorów jest głębia równa 10 bitom.

Standardy branżowe

W nowoczesnych telewizorach promowane są 2 standardy wyświetlania 4K - High Dynamic Range i Wide Color Gamut. Nazywają się UHD Premium i Dolby Vision. Pierwsze z nich dzisiaj dominuje i jest używane w wielu modelach marek, takich jak Sony, Panasonic, Samsung, LG itp. Pod przewodnictwem UHD Alliance - konsorcjum producentów wyświetlaczy i firm medialnych, które uzgodniły, co powinno być HDR, kolor i inne specyfikacje zapewniające najlepszą percepcję UHD.

Z kolei Dolby Vision został opracowany przez Dolby Labs i jest standardem dla HDR i Wide Color Gamut. Został zaprojektowany dla 12-bitowej barwy, jasności 10 000 nitów i kilku innych kluczowych parametrów, więc w tej chwili nie jest zbyt praktyczny. Standard jest obsługiwany przez kilka produktów, na przykład w LG G6 OLED 4K TV i serii Vizio Reference.

UHD Premium jest bardziej popularny i jest stosowany w większości modeli telewizorów i wszystkich odtwarzaczy 4K-Blu-ray.

4K i HDMI

Normalne HDMI 1.4 obsługuje 4K, ale tylko dla częstotliwości 30 fps. Jest to wciąż powszechny standard, ale w nowych modelach projektorów, telewizorów i monitorów komputerowych, daje on drogę do HDMI 2.0, który obsługuje znacznie większą głębię kolorów i liczbę klatek na sekundę. Co więcej, większość nowoczesnych telewizorów zapewnia pracę w standardzie HDR zgodnym ze standardem HDMI 2.0a. Jest prawie identyczny jak w HDMI 2.0, ale pozwala na przesyłanie metadanych dla zawartości o wysokim zakresie dynamicznym. Wcześniejsze oprogramowanie zostało również zaktualizowane, aby obsługiwać HDMI 2.0a.

Tak więc, kupując sprzęt wyposażony w porty HDMI 2.0 lub 2.0a, użytkownik może przeglądać zawartość zarówno z urządzeń następnej generacji, jak iz istniejących źródeł.

Czy mogę oglądać HD na ekranach UHD?

Jest to jeden z kluczowych problemów związanych z zakupem projektorów i telewizorów o rozdzielczości 4K. Odpowiedź brzmi: tak. Prawie wszystkie nowsze modele nie tylko odtwarzają bez problemu 1080p, 1080i, Blu-ray, HD DVD, a nawet 720p, ale również optymalizują każdy z tych formatów, dzięki czemu obraz staje się wyraźniejszy w UHD. Chociaż może istnieć rozbieżność co do tego, jak wiele technologii skalowania poprawia zwykła zawartość, staje się ona wyraźniejsza, zwłaszcza w modelach wiodących marek, które używają znacznie silniejszych algorytmów.

Tak więc chodzi o to, że telewizor wyświetla, a nawet ulepsza media HD wszystkich typów, ale dla najlepszej jakości trzeba będzie kupić model producenta, którego mechanizm skalowania jest uważany za najlepszy.

Czy kupowanie urządzeń 4K jest uzasadnione?

We wszystkich przypadkach odpowiedź brzmi "tak".

Jeśli potrzebujesz kamery wideo lub aparatu zapewniającego bezprecedensową klarowność obrazu, najlepszym wyborem będą urządzenia 4K.

Jeśli chcesz, aby projektor kina domowego był gotowy do odtwarzania filmów i przesyłania strumieniowego wideo w formacie UHD, warto przejść na 4K, nawet jeśli kosztuje to kilka tysięcy dolarów.

Aby grać w najnowsze gry i bardzo wysokiej jakości treści internetowe, zdecydowanie potrzebujesz rozdzielczości monitora 4K. Jest również przydatny dla profesjonalnych projektantów i architektów, którzy zajmują się pracą wymagającą niezwykle szczegółowej grafiki.

I wreszcie, z punktu widzenia najbardziej dominującego produktu na rynku, potrzebne będzie wsparcie dla telewizji i UHD zarówno do oglądania filmów w rozdzielczości 4K, jak i do szerokiej gamy filmów rozrywkowych, których dostępność rośnie z każdym rokiem. Ponadto użytkownik uzyskuje przewagę dzięki szerokiej gamie powiązanych ulepszeń, takich jak ulepszona klarowność, rendering i technologia ekranowa, które znacznie poprawiają jakość konwencjonalnych treści HD.

4K - czy to na długo?

Oczywiście, że tak. Produkty UHD rozwijają się znacznie szybciej i stabilniej niż plazma lub wciąż niezwykle kosztowna technologia OLED. W rzeczywistości telewizory plazmowe, które przez jakiś czas uznawano za kolejną falę Ultra HD TV, nie otrzymały jeszcze odpowiedniego rozwoju, ponieważ ich główny producent wstrzymał ich emisję.

4K ma świetną perspektywę, ponieważ ciągle pojawiają się nowe treści UHD, a technologia sprawdziła się dobrze w aparatach i projektorach filmowych.

Główni producenci pracują już nad eksperymentalnymi projektami o rozdzielczości powyżej 4K. Jednak wiele problemów związanych z wyświetlaniem i przesyłaniem strumieniowym musi zostać rozwiązanych, zanim 8K stanie się produktem komercyjnym. Na razie, przynajmniej na kilka lat, rozwinie się 4K. Musimy się do tego przygotować, zwłaszcza że ceny telewizorów, aparatów i projektorów obsługujących technologię UHD stale spadają.