Branża telewizyjna już przechodzi do kolejnego etapu po Full HD. Ta scena to Ultra HD. Ale co to oznacza dla naszych telewizorów, smartfonów i innych gadżetów? Spróbujmy wyjaśnić znaczenie 4K UHD i 8K UHD, i dlaczego jest to coś więcej niż tylko kolejna wyższa rozdzielczość.
Krótkie wprowadzenie - Full HD vs Ultra H
Być może pamiętasz, kiedy w sklepach zaczęły pojawiać się płaskie telewizory, a producenci zaczęli mówić o HD i nowym świecie oszałamiających szczegółów. W tamtych czasach jeszcze używano SD (standardowa rozdzielczość to 720×480 lub 720×576 pikseli), więc HD było sporym krokiem naprzód.
Obecnie obsługiwane są dwa formaty HD: 720p (1280×720 pikseli) i 1080p (1920×1080 pikseli, Full HD). Wszystkie telewizory HD wyposażone są w matryce Full HD, ale treści - filmy, programy, gry, itp. - są dość często wydawane w 720p. Innymi słowy, istnieją dwie strony równania: nasz ekran i treść. Oba są ważne, ale prawda jest taka, że to treść jest często wąskim gardłem. Rezolucje w praktyce:
- SD: DVD, standardowe kanały telewizyjne;
- HD 720p: Większość kanałów HD, niektóre strumieniowe transmisje wideo;
- Full HD 1080p: Blu-ray, niektóre serwisy streamingowe.
Ultra HD to kolejny etap w rozwoju rozdzielczości. Standard ten jest również określany jako UHD lub 4K (4K jest w rzeczywistości formatem kinowym, ale jest często używany w odniesieniu do Ultra HD). Zgodnie z tą samą logiką co HD, która obejmuje zarówno 720p jak i 1080p, Ultra HD łączy w sobie 4K (zwane również 2160p) i 8K (zwane również 4320p). Jak już pewnie zauważyłeś, do tej samej rzeczy używa się różnych nazw, więc wyznaczmy synonimy:
- Full HD = 1920×1080 pikseli = 1080p = 2K
- Ultra HD = 3840×2160 pikseli = 2160p = 4K
- Ultra HD = 7680×4320 pikseli = 4320p = 8K
Różnica w rozdzielczości pikseli jest dość znaczna. Najwyraźniej można to zilustrować następującym przykładem:
Problem z rozdzielczością pikseli został zamknięty. Ruszajmy dalej.
Ultra HD to więcej niż rozdzielczość
Liczba klatek na sekundę (częstotliwość)
Wraz z Ultra HD nastąpił również wzrost liczby "klatek na sekundę" (czasami określanych jako częstotliwość, Hz lub fps). Zróbmy szybki spacer przez historię fps, aby zrozumieć, jak ten parametr ewoluował.
Obecnie prawie wszystkie filmy hollywoodzkie kręcone są z prędkością 24 klatek na sekundę, a programy telewizyjne z prędkością 25 klatek na sekundę (w krajach PAL) lub 30 klatek na sekundę (w krajach NTSC). Gry są zazwyczaj odtwarzane z prędkością od 30 do 60 klatek na sekundę na konsolach do gier i do 120 klatek na sekundę na komputerach PC. Częstotliwość odświeżania obrazu określa płynność, z jaką odbierany jest ruch. Dlatego Ultra HD będzie obsługiwać 24, 25, 48, 50, 60 i 120 klatek na sekundę.
Jeśli widziałeś Hobbita w HFR, widziałeś go w 48fps. Dwa nadchodzące filmy z serii Avatar mają być kręcone w 60 klatkach na sekundę. Niektórzy producenci twierdzą, że wyższa liczba klatek na sekundę to znacznie większa poprawa jakości obrazu niż wyższa rozdzielczość pikseli. I tak, przejście z 24Hz na 48Hz lub 60Hz to faktycznie ogromna poprawa jakości obrazu.
Głębia kolorów
A co z kolorami? W tej części również wprowadzane są znaczące ulepszenia. Wraz z Ultra HD pojawiła się nowa paleta barw - Rec.2020. Obecnie dla Full HD używamy tak zwanej gamy kolorów Rec.709. Nie daj się przestraszyć nazwom, to całkiem proste, a najlepiej zilustruje to wykres. Oko ludzkie może postrzegać tylko pewien zestaw kolorów, oto one:
Cały wykres zawiera kolory, które są postrzegane przez ludzkie oko. Mały trójkąt to Rec.709, stosowany w Full HD. Duży trójkąt to Rec.2020, który jest częścią standardu Ultra HD.
Dlaczego więc Ultra HD nie obejmuje całego widzialnego spektrum? Ponieważ nasze telewizory, monitory, projektory i aparaty fotograficzne technicznie nie są w stanie pokryć wszystkich tych kolorów. Z tego powodu branża zdefiniowała mniejszą gamę kolorów, aby miećpewność, że filmy i programy są prawidłowo wyświetlane na naszych ekranach.
Rec.2020 daje nam o wiele więcej kolorów do wyboru, że tak powiem. Ultra HD oferuje zatem także wzrost tego, co często określa się mianem głębi kolorów. Wzrost z obecnych 8-bitów do 12-bitów na kanał (oraz zmiana z 24-bitów do 36-bitów dla wszystkich 3 kolorów razem). Aby wyjaśnić. Gdy telewizor lub aparat fotograficzny używa 8-bitowego koloru, oznacza to, że może wykryć 256 odcieni (2^8 = 256) odpowiednio czerwonego, zielonego i niebieskiego. Te trzy kolory są używane jako kolory podstawowe do tworzenia wszystkich innych kolorów. Innymi słowy pozwala nam to na stworzenie 256 odcieni czerwieni, 256 odcieni zieleni i 256 odcieni niebieskiego. W sumie daje nam to 24-bitowe lub 16,777 milionów (256x256x256) kolorów. 16,777 milionów kolorów może być "wybranych" z palety barw zdefiniowanej w Rec.709, która jest obecnie używana dla Full HD.
Od lewej do prawej: 1-bitowy, 2-bitowy, 8-bitowy i 24-bitowy. Zwróć uwagę, jak poprawia się gradacja kolorów. Nie możemy pokazać Ci 30- lub 36-bitowych kolorów, ponieważ Twój monitor po prostu ich nie odtworzy.
Dzięki Rec.2020 otrzymujemy jeszcze większą "paletę" kolorów (większy gamut), a także więcej odcieni do pracy. Przy 12 bitach możemy wybierać spośród 4096 (2^12 = 4096) odcieni odpowiednio czerwonego, zielonego i niebieskiego. Daje nam to w sumie 68,71 miliarda kolorów (4096x4096x4096).
Przy okazji, standard Ultra HD również posiada opcję 10-bitową. Ogólne podsumowanie wyglądałoby następująco:
- 8 bitów dla każdego RGB = 24 bity w sumie = 256x256x256 = 16777 milionów kolorów
- 10 bitów dla każdego RGB = 30 bitów w sumie = 1024x1024x1024 = 1,07 miliarda kolorów
- 12 bitów dla każdego RGB = 36 bitów łącznie = 4096x4096x4096 = 68,71 miliarda kolorów<
Zamiast konkluzji
Jak można się domyślić, standard Ultra HD zwiększa również wymagania sprzętowe. W szczytowym momencie, nieskompresowane wideo 8K UHD przy 120 klatkach na sekundę w 36-bitowych kolorach wymaga 51,2 Gbps przepustowości, aby przejść przez kabel w każdej sekundzie.
Dlatego z obowiązku podkreślamy, że wyświetlacze Ultra HD, kamery i sam kontent (filmy, seriale, gry) nie muszą koniecznie korzystać ze wszystkich udogodnień tego standardu - szerszej palety barw czy większej liczby klatek na sekundę. Ważne jest jednak to, że w razie potrzeby elementy te MOGĄ być użyte!
A najważniejsze pytanie brzmi: "po co mi to?". Odpowiedź znajdziesz w naszym artykule 6 powodów, dla których warto kręcić w 4K, nawet jeśli nie masz na czym tego oglądać.
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz tekst i naciśnij Ctrl+Enter.