4K分辨率
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:ann 2013-12-05 15:37:39 加入收藏
1080p分辨率高清格式還尚未普及,而4096×2160已經(jīng)正在走來。
4K定義
4096×2160由“數(shù)字影院創(chuàng)導(dǎo)(DCI)”組織提倡,成員包括迪斯尼、二十世紀(jì)??怂埂⒚赘呙?、索尼娛樂、環(huán)球、華納兄弟等。4K分辨率(4K resolution)是種新興的數(shù)字電影及電腦視頻的超高分辨率標(biāo)準(zhǔn)的面板,分辨率有3840x2160和4096×2160像素2種規(guī)格。“4K”的名稱得自其水平方向的像素?cái)?shù)。
4K顯示面板采用氧化物薄膜晶體管制作,具備高速電子移動(dòng)速度,呈現(xiàn)畫面內(nèi)容具高分辨率及薄邊框,呈現(xiàn)超薄質(zhì)感,可使電視機(jī)更輕薄,畫面更為細(xì)致。
4K,具有新一代好萊塢大片的分辨率標(biāo)準(zhǔn)。它不同于我們?cè)诩依锟吹乃^高清電視(1080P,1920×1080分辨率),也不同于傳統(tǒng)數(shù)字影院的2K分辨率的大屏幕(2048×1080分辨率),而是具有4096×2160分辨率的超精細(xì)畫面。這種4K級(jí)別的分辨率可提供880多萬像素,實(shí)現(xiàn)電影級(jí)的畫質(zhì),相當(dāng)于當(dāng)前頂級(jí)的1080p分辨率的四倍還多。當(dāng)然超高清的代價(jià)也是不菲的,每一幀的數(shù)據(jù)量都達(dá)到了50MB,因此無論解碼播放還是編輯都需要頂級(jí)配置的機(jī)器
用簡單的比喻就是:你在家里看到的高清電視是207萬像素的畫面,而在傳統(tǒng)數(shù)字影院里看到的是221萬像素的畫面,在4K影院里,能看到885萬像素的高清晰畫面。孰優(yōu)孰劣,一眼就能分辨。
4K分辨率是發(fā)展的趨勢即4096×2160的像素分辨率,它是2K投影機(jī)和高清電視分辨率的4倍,屬于超高清分辨率。在此分辨率下,觀眾將可以看清畫面中的每一個(gè)細(xì)節(jié),每一個(gè)特寫。影院如果采用驚人的4096×2160像素,無論在影院的哪個(gè)位置,觀眾都可以清楚的看到畫面的每一個(gè)細(xì)節(jié),影片色彩鮮艷、文字清晰銳麗,再配合超真實(shí)音效,這種感覺真的是一種難以言傳的享受。
分辨率對(duì)比
1080p 能夠顯示的有效像素為2,073,600(1920×1080),Quad Full HD 能夠顯示的有效像素為8,294,400(3840×2160),4K 至少能提供近千萬像素的顯示品質(zhì),顯示細(xì)膩度為 1080p 的 4 倍以上。
4K 分辨率(4K Resolution)是一種新興的數(shù)字電影及數(shù)字內(nèi)容的解析度標(biāo)準(zhǔn),4k 的名稱得自其橫向解析度約為 4000 像素(pixel),電影行業(yè)常見的 4K 分辨率包括 Full Aperture 4K(4096 x 3112)、Academy 4K(3656 × 2664)等多種標(biāo)準(zhǔn)。
4K超高清數(shù)字電影是指分辨率為4096×2160的數(shù)字電影,即橫向有4千個(gè)像素點(diǎn),是目前分辨率最高的數(shù)字電影。目前國內(nèi)大多數(shù)的數(shù)字電影是2K的,分辨率為2048×1080,還有部分?jǐn)?shù)字電影是1.3K(1280×1024)的,而所謂有農(nóng)村電影放映的是0.8K(1024×768)的。真正意義上的4K電影由4K攝像機(jī)拍攝,用4K放映機(jī)放映。還有的4K電影是由35mm膠片拍攝的,再轉(zhuǎn)成4K的數(shù)字格式。由于膠片電影的分辨率與4K大致相當(dāng)或者會(huì)略好,故轉(zhuǎn)錄之后也能保證電影的清晰度。 對(duì)于主流的家電設(shè)備廠商而言,他們更傾向于制造接近 4K 的 Quad Full HD(3840×2160)設(shè)備,因?yàn)檫@個(gè)分辨率標(biāo)準(zhǔn)的顯示比例為 16:9,與消費(fèi)者當(dāng)前接受的觀看比例比較接近。
理論解釋
在數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域,通常采用二進(jìn)制運(yùn)算,而且用構(gòu)成圖像的像素?cái)?shù)來描述數(shù)字圖像的大小。由于構(gòu)成數(shù)字圖像的像素?cái)?shù)量巨大,通常以K來表示。2的10次方即1024,因此:1K=2^10=1024,2K=2^11=2048,4K=2^12=4096。在數(shù)字電影應(yīng)用中,通常2K圖像是由2048×1080個(gè)像素構(gòu)成的,其中2048表示水平方向的像素?cái)?shù),1080表示垂直方向的像素?cái)?shù);4K圖像是由4096×2160個(gè)像素構(gòu)成的,其中4096表示水平方向的像素?cái)?shù),2160表示垂直方向的像素?cái)?shù)。在實(shí)際的數(shù)字母版制作和數(shù)字放映中,還需根據(jù)不同的畫幅寬高比來對(duì)圖像水平方向或垂直方向的像素?cái)?shù)進(jìn)行調(diào)整。 為簡化起見,也常常以構(gòu)成數(shù)字圖像水平方向上的像素?cái)?shù)來描述圖像大小。這樣,1K圖像即水平方向上有1024個(gè)像素的圖像,2K圖像即水平方向上有2048個(gè)像素的圖像,4K圖像即水平方向上有4096個(gè)像素的圖像。
DCI數(shù)字電影系統(tǒng)規(guī)范(DCSS, Digital Cinema System Specification)中明確規(guī)定數(shù)字電影發(fā)行母版(DCDM)應(yīng)使用分等級(jí)的圖像結(jié)構(gòu),即同時(shí)支持2K/4K兩種圖像格式,且2K/4K數(shù)字電影數(shù)據(jù)包(DCP)在2K/4K影院播放服務(wù)器和2K/4K數(shù)字放映機(jī)上均可實(shí)現(xiàn)解碼播放和數(shù)字放映。
發(fā)展歷程
上世紀(jì)90 年代如, 美國電影電視工程師學(xué)會(huì)“數(shù)字影像層級(jí)結(jié)構(gòu)” 特別工作小組對(duì)成像系統(tǒng)的空間分辨率要求進(jìn)行了研究 該小組從分辨率的角度將顯示器分為低分辨率(低于0.8K)、常規(guī)分辨率(低于2K)、高分辨率(2K)和超高分辨率(4K甚至更高)等四個(gè)層級(jí)。 該小組基于以下幾個(gè)基本概念, 提出了空間分辨率層級(jí)的設(shè)計(jì)理念: ——基于常用的數(shù)字處理和存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)的I 種層級(jí)整數(shù)遞進(jìn); ——支持基于影像貼片(image tile)的各種寬高比和空間分辨率; ——能夠利用適:È分辨率的貼片,針對(duì)任何應(yīng)用要求來構(gòu)建顯示器 通過使用貼片和僅僅四個(gè)分辨率層級(jí), 便有可能構(gòu)建出適用于任何用途的新顯示器, 而且這種顯示器還可以用于顯示來自任何其它層級(jí)的影像。 美國數(shù)字電影偶導(dǎo)組織(DCI)要求數(shù)字影院放映系統(tǒng)的分辨率為4K或2K,屬超高分辨率或高分辨率的級(jí)別。
普及限制
其實(shí)當(dāng)前無論是投影還是高端的大尺寸電視已經(jīng)滿足了4k分辨率電影的顯示效果。而且從電影素材上來說,當(dāng)前一般都是35mm 膠片拍攝素材,理論上也已經(jīng)到達(dá)了這個(gè)要求(實(shí)際上很難,應(yīng)該選用70mm膠片),但是依然有太多的因素限制了4K電影的普及。
播放設(shè)備難以達(dá)到要求
不僅僅是當(dāng)前家庭中的播放器,許多電影院的放映設(shè)備大多停留在2K分辨率的水平。而4K分辨率的播放設(shè)備大都價(jià)格高昂,這一點(diǎn)是目前最重要的原因。
分辨率標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一
盡管都叫做4K分辨率,但是包括 Full Aperture 4K(4096 x 3112)、Academy 4K(3656 × 2664)等多種標(biāo)準(zhǔn)讓廠家出產(chǎn)的產(chǎn)品難以達(dá)到統(tǒng)一,這也阻礙了4K的普及。
電影拍攝片源不足支撐
當(dāng)前我們常用的依然是35mm 膠片拍攝素材負(fù)片 (Negative Film Stock) ,而其清晰度是 4K,到了發(fā)行拷貝 (Film Print)1K 數(shù)字高清理論上可以達(dá)到 2K 的清晰度,這樣的清晰度應(yīng)該是無法達(dá)到 4K 放映要求的,唯一的解決辦法是換用70mm膠片拍攝,不過這需要等待電影行業(yè)的整體進(jìn)步。
藍(lán)光光盤載體受到挑戰(zhàn)
當(dāng)前風(fēng)行的藍(lán)光光盤基本已經(jīng)達(dá)到 1080p 影片的存儲(chǔ)極限,4k 電影的尺寸將會(huì)達(dá)到 1080p 的四倍,將會(huì)給電影發(fā)行介質(zhì)帶來新的挑戰(zhàn),不過當(dāng)前的支持更高更大儲(chǔ)存的藍(lán)光光盤已經(jīng)研發(fā)成功,距離上市也指日可待。
發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)前在數(shù)字影院中熱播的基本都是大片,而這些大片多數(shù)都來自好萊塢,因此好萊塢對(duì)電影的拍攝和播放標(biāo)準(zhǔn)有著絕對(duì)的話語權(quán)。單純從技術(shù)而言,最高級(jí)別的4K電影的分辨率為4096×2160,總像素超過800萬;目前國內(nèi)數(shù)字電影放映機(jī)流行的是2K級(jí)別,為2048×1080的分辨率;當(dāng)然,還有一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)和流動(dòng)放映車采用的是1.3K的投影機(jī),1280×1080分辨率。其中2K放映的畫面和當(dāng)前高清電視的全高清FULL HD標(biāo)準(zhǔn)1920×1080非常接近,只是在長寬比上更偏向電影的銀幕比例。當(dāng)前上映的大片為了滿足影院播放環(huán)境,發(fā)行的數(shù)字電影文件都是2K與4K兼容的(不要用藍(lán)光來打比方,這些數(shù)字電影文件包的尺寸都是以幾百GB論的,畫質(zhì)之細(xì)膩遠(yuǎn)非藍(lán)光可比),當(dāng)前好萊塢發(fā)行的數(shù)字電影中大約有1/3是4K分辨率的,如果用2K級(jí)別的放映機(jī)放映,那么觀眾只能看到2048×1080分辨率的內(nèi)容,相比大片原始的4K分辨率,在像素?cái)?shù)量上相差4倍之多。 在今天,我們?cè)趪鴥?nèi)能看到的電影基本上還都是處于“不三不四”的狀態(tài)。要知道,在十二五規(guī)劃中,全國數(shù)字影院的屏幕數(shù)量將增加到20000塊,其中絕大多數(shù)都是4K屏幕,這不但意味著傳統(tǒng)膠片電影播放時(shí)代基本結(jié)束,而且宣布了數(shù)字影院進(jìn)入了新時(shí)代,“不三不四”的時(shí)代即將過去。
2013年時(shí),一片50吋4K面板價(jià)格約800美元,薄型LED背光Full HD面板價(jià)格約400美元。
2010年7月,YouTube開始提供一些4K分辨率的短片供在線瀏覽,同時(shí)也允許已注冊(cè)用戶上傳超過1080p分辨率的視頻[1]。日本預(yù)定于2014年世界杯足球賽以4K畫質(zhì)實(shí)況。
分辨率(Image resolution,港臺(tái)譯為“解像度”、“解析度”,又稱“解像力”)就是屏幕圖像的精密度,是指顯示器所能顯示的像素的多少。由于屏幕上的點(diǎn)、線和面都是由像素組成的,顯示器可顯示的像素越多,畫面就越精細(xì),同樣的屏幕區(qū)域內(nèi)能顯示的信息也越多,所以分辨率是個(gè)非常重要的性能指標(biāo)之一??梢园颜麄€(gè)圖像想象成是一個(gè)大型的棋盤,而分辨率的表示方式就是所有經(jīng)線和緯線交叉點(diǎn)的數(shù)目。
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