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?、米高梅、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數(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)。它不同于我們在家里看的所謂高清電視(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級別的分辨率可提供880多萬像素,實現(xiàn)電影級的畫質(zhì),相當(dāng)于當(dāng)前頂級的1080p分辨率的四倍還多。當(dāng)然超高清的代價也是不菲的,每一幀的數(shù)據(jù)量都達到了50MB,因此無論解碼播放還是編輯都需要頂級配置的機器
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細(xì)節(jié),每一個特寫。影院如果采用驚人的4096×2160像素,無論在影院的哪個位置,觀眾都可以清楚的看到畫面的每一個細(xì)節(jié),影片色彩鮮艷、文字清晰銳麗,再配合超真實音效,這種感覺真的是一種難以言傳的享受。
分辨率對比
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4千個像素點,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攝像機拍攝,用4K放映機放映。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)或者會略好,故轉(zhuǎn)錄之后也能保證電影的清晰度。 對于主流的家電設(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,因為這個分辨率標(biāo)準(zhǔn)的顯示比例為 16:9,與消費者當(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,通常采用二進制運算,而且用構(gòu)成圖像的像素數(shù)來描述數(shù)字圖像的大小。由于構(gòu)成數(shù)字圖像的像素數(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個像素構(gòu)成的,其中2048表示水平方向的像素數(shù),1080表示垂直方向的像素數(shù);4K圖像是由4096×2160個像素構(gòu)成的,其中4096表示水平方向的像素數(shù),2160表示垂直方向的像素數(shù)。在實際的數(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圖像水平方向或垂直方向的像素數(shù)進行調(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數(shù)來描述圖像大小。這樣,1K圖像即水平方向上有1024個像素的圖像,2K圖像即水平方向上有2048個像素的圖像,4K圖像即水平方向上有4096個像素的圖像。
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)使用分等級的圖像結(jié)構(gòu),即同時支持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)字放映機上均可實現(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“數(shù)字影像層級結(jié)構(gòu)” 特別工作小組對成像系統(tǒng)的空間分辨率要求進行了研究 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)等四個層級。 該小組基于以下幾個基本概念, 提出了空間分辨率層級的設(shè)計理念: ——基于常用的數(shù)字處理和存儲體系結(jié)構(gòu)的I 種層級整數(shù)遞進; ——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分辨率層級, 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別。
普及限制
其實當(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)到達了這個要求(實際上很難,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)備大都價格高昂,這一點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到 2K 的清晰度,這樣的清晰度應(yīng)該是無法達到 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)的整體進步。
藍光光盤載體受到挑戰(zhàn)
當(dāng)前風(fēng)行的藍光光盤基本已經(jīng)達到 1080p 影片的存儲極限,4k 電影的尺寸將會達到 1080p 的四倍,將會給電影發(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存的藍光光盤已經(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,因此好萊塢對電影的拍攝和播放標(biāo)準(zhǔn)有著絕對的話語權(quán)。單純從技術(shù)而言,最高級別的4K電影的分辨率為4096×2160,總像素超過800萬;目前國內(nèi)數(shù)字電影放映機流行的是2K級別,為2048×1080的分辨率;當(dāng)然,還有一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)和流動放映車采用的是1.3K的投影機,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級別的放映機放映,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,在像素數(shù)量上相差4倍之多。 在今天,我們在國內(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)膠片電影播放時代基本結(jié)束,而且宣布了數(shù)字影院進入了新時代,“不三不四”的時代即將過去。
2013年時,一片50吋4K面板價格約800美元,薄型LED背光Full HD面板價格約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,同時也允許已注冊用戶上傳超過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)實況。
分辨率(Image resolution,港臺譯為“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、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,所以分辨率是個非常重要的性能指標(biāo)之一??梢园颜麄€圖像想象成是一個大型的棋盤,而分辨率的表示方式就是所有經(jīng)線和緯線交叉點的數(shù)目。
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