Що таке ultra hd (4k)

Ultra HD - надвисокий дозвіл для екранів

І тут виникає деяка плутанина, оскільки Ultra HD умовно поділяється на два підвиди: 4K Ultra HD (або UHDTV Level 1) і 8K Ultra HD (або UHDTV Level 2). Не складно здогадатися, що різниця між ними криється в дозволі зображення.
4K Ultra HD
Вважаємо, більшість з Новомосковскющіх цей текст, бачили значення дозволу 3840х2160 - саме його і називають 4K і мають на увазі під Ultra HD. Ще воно має позначення 2160p. Проте, стандартом передбачено кілька різних форматів, серед яких 3840х2160 - найменше дозвіл, розраховане на співвідношення сторін 16: 9.

Власне, всі інші формати від співвідношення сторін екрану і залежать. Там є і 16:10, і 17: 9 (використовується для кінотеатрального формату), і 21: 9, і 4: 3, і навіть 1: 1 (Fulldome). Для зручності порівняння зведемо всі цифри одну таблицю:

Це, звичайно, ще далеко не повний список, але ці дозволи найімовірніше будуть найбільш поширені. Наприклад, окремі виробники вже заявляють про готовність почати поставки 5K-телевізорів - тих, у яких співвідношення сторін 21: 9 і дозвіл екрана 5120х2160. 16:10 швидше за все освоять монітори, по початку професійні, а потім і моделі дешевше. 4096х3072 - це максимальний дозвіл для роликів, які вже можна закачувати на YouTube і Vimeo.
Проте, і це все далеко не межа. Є ще 8K. Давайте подивимося, з якими цифрами доводиться мати справу там.
8K Ultra HD




Плюс до всього 8K - це не межа. Сильно більше поки, мабуть, особливо не думали, але вже є назва QUHD або 16K. Це для вирішення 15360х8640 - картинка дозволом 132,72 МП. Років через 15-20 це може і стане нормою, а поки уявити таке складно. Так що давайте займемося речами простіше, а саме розглянемо інші параметри Ultra HD.
Характеристики Ultra HD
Здавалося б, якщо збільшили дозвіл в 4-16 разів, то що ще можна нарощувати? Виявляється, можна. Параметрів тут повний комплект: частота кадрів, колірний обхват, глибина кольору, канальність звуку і так далі. І дійсно, чому б не просто підвищити дозвіл, але поліпшити картинку іншими способами?


Колірний обхват Rec. 709
Розширення гами пов'язано безпосередньо з підтримкою 12-бітного кольору (по 12 біт на червоний, зелений і синій канали). По суті це означає можливість відображення майже 69 мільярдів (!) Кольорів. Порівняйте з поточними 16,7 мільйонами, які виводять 8-бітові екрани. Звичайно, це оцінять в першу чергу фотографи та інші дизайнери, але в принципі реалістичність картинки підвищиться.

На поточний момент їх доводиться використовувати з деякими обмеженнями, або застосовувати два канали (читай роз'єму) для підключення телевізора або монітора. Більш того, на комп'ютері драйвери поки толком не здатні нормально працювати з 4K-пристроєм, сприймаючи такий монітор як пару, об'єднаних в один. Але про це ми розповімо нижче. Головна перешкода полягає в тому, що ні HDMI, ні DisplayPort в своїх актуальних версіях нездатні передати досить даних, щоб забезпечити максимум навіть для 4K.
HDMI і Ultra HD (4K)

Максимальна пропускна здатність HDMI 1.4 становить 10,2 Гбіт / с. При певних зусиллях в цей канал було «втиснуте» дозвіл Ultra HD. Але в якому вигляді! Йдеться про 8-бітному кольорі при частоті кадрів 30 в секунду і роздільною здатністю 3840х2160. Або, як варіант, можливо довести останнім до 4096х2160 пікселів, але тільки при 24 к / с. Погодьтеся, це все далеко від «повноцінного» стандарту Ultra HD. По суті це просто новий дозвіл, яке поєднали з існуючими технологіями.

Зрозуміло, головна зміна в HDMI 2.0 - це підтримка дозволу 4K. Як на 3D був зроблений упор в версії 1.4, так у другій зосередилися на Ultra HD. Для поліпшення його роботи була підвищена пропускна здатність з 10,2 до 18,0 Гбіт / с або з 8,16 до 14,4 Гбіт / с без урахування коригувальних даних. Для цього була піднята частота роботи інтерфейсу з 340 до 600 МГц. У підсумку ці заходи дали можливість заявити про підтримку дозволу 3840х2160 або 4096х2160 при 60 к / с. Само собою, це забезпечить і 3D-режим з активними окулярами.

DisplayPort і Ultra HD (4K)

Чи варто дивуватися, що DisplayPort 1.2 без особливих складнощів справляється з 4K? Вже зараз він здатний змагатися на рівних навіть з HDMI 2.0, дозволяючи виводити картинку дозволом до 4096х2160 при 60 к / с. Формально навіть 3D в Ultra HD йому доступно - тут все питання в підтримці драйверів. Власне, з ними сьогодні проблем найбільше, але про це поговоримо трохи нижче.
Взагалі для DisplayPort 1.3 обіцяють підтримку дозволу аж до 8192х4320. Про частоту кадрів нічого не говориться, але не складно підрахувати, що 32 Гбіт / с вистачить максимум на 30 к / с при 8-бітному кольорі. Що до 4K, то тут нам обіцяють до двох незалежних 4K-потоків, або повноцінне 3D в такому дозволі. Треба думати, за 60 кадрів на око цілком запрацює. Так що чекаємо нових моніторів і тут.
MHL і Ultra HD (4K)

3D і Ultra HD
3D в телевізорах, як уже згадувалося, «не пішла» - споживачами ця функція виявилася не дуже затребувана. У тому числі і тому, що працює вона через окуляри. Точніше майже завжди працює з їх допомогою. Проте, адже є і альтернативні технології: Лентікулярная і бар'єрна. Окремі компанії навіть намагаються поєднувати їх. Але суть в тому, що для формування стереокартинки застосовується відразу кілька пікселів. Ось з таких субпикселей і складається нове тривимірне зображення, яке видно без окулярів. Правда, серйозно падає його дозвіл, а бачити його в повній мірі без спотворень можна тільки під певним кутом і з певної відстані.

Само собою, Ultra HD дозволить просунутися в цих технологіях ще далі. Адже пікселів на екрані стало вчетверо більше в порівнянні з Full HD. Так Samsung вже демонструвала 55-дюймовий UHD-телевізор, який показує «безочкової» 3D роздільною здатністю 1280х720 пікселів. За словами очевидців, виглядає це дуже пристойно, причому під різними кутами і навіть з близької відстані. А уявляєте, що буде з 8K? Sharp вже показала 85-дюймовий прототип ЖК-панелі з дозволом Super Hi-Vision. Там таке 3D виглядає взагалі надзвичайно. Так що, дивись, стереокартинка може знайти друге дихання з Ultra HD.
Підтримка Ultra HD драйверами




Коротше кажучи, навіть на комп'ютерах з Ultra HD далеко не все так райдужно, як хотілося б. Що вже говорити про камерах 4K, плеєрах Ultra HD і інших джерелах контенту?
Кодек Ultra HD - HEVC (H.265)
