Введение, история
4K - это новый стандарт разрешения, разработанный для цифрового кино и компьютерной графики. Его преимущество в том, что он обеспечивает более высокое качество изображения, более детальную картинку и является идеальным для динамических изображений большого формата.
Формат 4К называется так из-за его разрешения по горизонтали (примерно 4.000 пикселей).
Термин 4К стал общим названием для ultra high definition television (UHDTV). Его разрешение составляет 3840 х 2160 пикселей, имеет соотношение сторон 16 : 9 и получило название Quad HD. 4К является одним из двух разрешений в области телевидения ультра высокой четкости. Второе разрешение – это FUHD или 8К размером 7680 пикселей x 4320 линий.
Разрешение 4К имеет размер вдвое больше по горизонтали и вертикали, чем формат 1080p, и в четыре раза больше пикселей в целом.
Истоки 4K находятся в кинотеатральной индустрии. Когда Джордж Лукас в конце 1990-х годов собирался сделать свою обещанную предысторию к Звездным войнам, он экспериментировал с новыми цифровыми форматами для замены кинопленки. После съемок Скрытой угрозы, частично в HD, Джордж Лукас снял Атаку клонов полностью в цифровом формате 1080p. Но вскоре обнаружилось, что 1080р не обладает достаточно высоким разрешением для гигантских экранов кинотеатров. Если вы сидите в первых рядах кинотеатра перед экраном, на котором отображается фильм в разрешении 1080p, то можете увидеть смягченное изображение или сетку пиксельной структуры, что может быть очень заметно.
В 2002 году с целью создания нового цифрового стандарта была образована Digital Cinema Initiatives (DCI). Во многом за счет деятельности этой организации появились две новых спецификации высокого разрешения, сначала формат 2K, а затем в 2005 году 4K.
Первая видеокамера Dalsa Origin с поддержкой 4К стала доступна к продажам в 2003 году. Компания Sony предлагала 4K проекторы уже в 2004 году, первый 4K-проектор для домашнего кинотеатра был выпущен Sony в 2012 году. Сервис Youtube стал поддерживать закачку видео с разрешением 4К в 2010 году. Вообще, Sony является одной из ведущих студий, способствующих поддержке и развитию UHDTV, по состоянию на 2013 предлагая чуть более 70 фильмов для скачивания.
Основные определения
Разрешение — это величина, определяющая количество точек на единицу площади. Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме
Чем выше разрешение, тем больше точек отображается на той же площади и тем менее зернистой и более качественной будет изображение. При большом количестве точек, размещённом на маленькой площади, глаз не замечает мозаичности рисунка. Справедливо и обратное: малое разрешение позволит глазу заметить растр изображения.
Разрешение в телевидении — способность устройства передавать максимальное количество деталей изображения. Для двумерных устройств различают разрешающую возможность по горизонтали и вертикали.
Вертикальное разрешение определяется числом вертикальных элементов, которые можно фиксировать камерой и воспроизвести на экране монитора. В система CCIR — 625 линий, в EIA — 525 линий. Практические границы вертикального разрешения для PAL примерно 400 ТВ-линий строк. Для NTSC, соответственно получается приблизительно 330 ТВ-линий вертикального разрешения.
Разрешающая способность по горизонтали (горизонтальное разрешение) определяется числом горизонтальных элементов, которые можно зафиксировать камерой и воспроизвести на экране монитора или сколько вертикальных линий можно подсчитать. Поскольку соотношение сторон в телевидении стандартной чёткости составляет 4:3, где ширина больше высоты, то чтобы сохранить естественные пропорции изображений, считают только вертикальные линии по ширине, эквивалентной высоте, то есть 3/4 от ширины. Для камеры с 570 ТВ-линиями горизонтального разрешения, максимум соответствует приблизительно в 570x4/3=760 линий по ширине экрана.
Частота кадров — это количество сменяемых кадров за единицу времени в телевидении и кинематографе. Понятие впервые использовано фотографом Эдвардом Майбриджем, осуществлявшим эксперименты по съёмке движущихся объектов несколькими фотоаппаратами последовательно. Общепринятая единица измерения — кадры в секунду.
В телевидении для обеспечения передачи плавности движения каждый кадр последовательно передается двумя полями (полукадрами) — чётным и нечётным, что увеличивает частоту кадровой развертки вдвое. Сначала передаются нечётные строки, затем чётные. Такая развёртка называется чересстрочной.
В компьютерных мониторах и в некоторых стандартах телевидения высокой четкости HDTV применяется построчная развёртка (прогрессивная), когда электронный луч проходит все строки по порядку.
Виды 4К разрешений. Для типичных разрешений мониторов, индикаторных панелей и экранов устройств существуют устоявшиеся буквенные обозначения.
В формате SD используется соотношение сторон кадра 4:3, в HD 16:9. Все разрешения что не дотягивают до 1280 x 720 относятся к форматам SD.
Для передачи сигнала высокого разрешения надо использовать более широкую полосу частот, но качество картинки по сравнению с SD намного приятнее. Например, при просмотре футбольного матча в формате SD вы видите мяч, игроков и зеленый фон, а при HD вы можете также разглядеть траву и лица болельщиков.
Примечательно, что Full HD — маркетинговое название, впервые придуманное компанией Sony в 2007.
По спецификации консорциума Digital Cinema Initiatives (DCI) разрешение 4К имеет размер 4096 x 2160 пикселей и соотношение сторон 19 : 10. Для DCI-совместимых 4K цифровых проекторов и мониторов это родное разрешение. В зависимости от соотношения сторон пиксели обрезаются сверху или по бокам. Стандарт DCI 4K не соответствует стандартному соотношению сторон 1080p Full HD (16: 9).
Таким образом, несмотря на благие намерения, у производителей пока нет единого 4K стандарта. Сегодня есть пять или более отличающихся по разрешению стандартов для видеосъемки. В кинотеатрах мы видим проекторы на основе спецификации DCI, в то время как Sony продвигает собственный стандарт (также 4096 х 2190) и серии кинопроекторов.
Все немного проще в домашнем театре. Недавно HDMI добавила оба варианта поддержки 4K в свою последнюю спецификацию HDMI 1.4: Quad HD (3840 х 2160 пикселей) и 4K/2K (4096 х 2160 пикселей).
Продолжение. Причины скептического отношения к 4К
Если вам необходимо спроектировать и оборудовать переговорную комнату или конференц-зал - мы готовы проконсультировать Вас по телефону +7(495) 225-57-11 или e-mail: sale@ipvs.ru . Выбор оборудования доступен на сайте компании www.ipvs.ru