[分享] 4K分辨率究竟是什么?

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 楼主| 发表于 2021-3-22 23:24:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
4K家园:
        当前市面上支持4K显示的设备越来越多,价格也开始波动。50寸的4K电视,国产也才5K上下,尺寸再大的价格差就大了;4K的显示器,戴尔、华硕、三星都有推出廉价型号,最便宜的也才4K上下。可以肯定的是,随着人类无止境的“胃口”,4K的需求量只会越来越大,直到全面普及。



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        那么,关于4K,你了解多少?4倍于1080P的4096×2160分辨率?色彩更艳?画面更锐更精细?价格更贵……相信很多人的理解止步于此。当然,对于大多数消费者知道这些已经够了。但是,如果你就喜欢较真,刨根问底,是个技术发烧控,想多学一些,这些就显得皮毛了。
        实际上,4K不仅是一次分辨率的大升级,其影响远远超过之前1680x1050升级到1920x1080,从应用体验、UI优化及性能上都提出了更严峻的挑战。



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4K究竟是什么?

想要了解4K产品,首先就要从4K图像的相关标准入手。
图像的大小可以用像素分辨率来表示,例如1920*1080的分辨率就意味着图像是由水平方向每行1920个像素以及垂直方向每列1080个像素组成的。出于方便交流的原因,业界也常常以图像水平方向上的像素值来表示图片大小,而且为了简化过程,一般情况下会用“K”来描述像素值,其中1K相当于1024个像素,几K就是指图像的水平方向每行像素值达到或者接近1024的几倍。



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这样一来,4K图像就是指水平方向每行像素值达到或者接近4096个的图像,多数情况下特指4096*2160分辨率。而根据使用范围的不同,4K图像也有各种各样的衍生分辨率,例如Full Aperture 4K的4096*3112、Academy 4K的3656*2664以及UHDTV标准的3840*2160等,都属于4K分辨率的范畴。



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如今最常见的4K分辨率有4096*2160和3840*2160两种,前者主要用于数字电影领域,后者则多用在4K电视或者4K显示器上。采用3840*2160分辨率的电视或显示器也叫做UHDTV标准产品。
UHDTV标准是由国际电信联盟(ITU)制定,全称是Ultra High Definition Television,也就是现在逛卖场常听到的超高清电视。与前一代1920*1080全高清分辨率的Full High Definition Television(即FHDTV)相比,UHDTV的分辨率刚好是FHDTV的四倍,在屏幕尺寸相同的情况下可以显示更加精细的图像,而且由于高宽比同样是16:9,UHDTV标准产品也能很好地兼容FHDTV图像,更容易被消费者接受。



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16倍于1080P的7680*4320 8K输出画面

不过,严格意义来说,4K电视与UHDTV超高清电视并不能完全划等号。因为后者除了3840*2160分辨率外,还包含有7680*4320分辨率,也就是所谓的“8K”了。因此,从技术上来说,4K电视属于UHDTV,但是UHDTV却不仅限于4K电视。
4K需要多高的刷新率?

对于4K分辨率来说,它只有水平方向像素值和垂直方向像素值两个属性,不过对4K电视和4K显示器产品来说,除了分辨率要达标外,刷新率的高低也不容忽视。
刷新率是指屏幕图像的更新速率,以往的CRT显示器是依靠电子激发屏幕上的荧光粉显示图像的,但是,由于同一时间只有一个像素点被点亮,要显示一张完整的图像,显示器就必须在荧光粉余光熄灭前重新对其进行激发。



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只是,CRT显示器的荧光粉余光维持时间实际上是很短的,因此电子必须在极短时间重新激发荧光粉,才能维持图像的稳定,而这个激发的频率就是我们现在常说的刷新率,如果刷新率不够,CRT显示器的画面就会出现闪烁,看起来很不舒服 。一般来说,CRT显示器的刷新率是越高越好,至少也要在85Hz以上,人眼才不会感觉到明显的闪烁。



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如今,电视机和显示器都已经走进LCD液晶时代,LCD的工作原理与CRT完全不同,它更像是幻灯片,只是用LCD来取代了胶片。
LCD的像素点可以看作是单独的开关,只需一次刷新动作就可以显示稳定的图像,完全可以做到只在图像变化后才刷新屏幕。现在LCD屏幕之所以还会以恒定的频率刷新图像,哪怕只是静态图像,更多的是处于产品兼容性的考虑,同时也有利于动态画面的快速变换。当然,相比于“刷新率越高越好”的CRT屏幕,LCD屏幕对刷新率的要求无疑要低得多,基本上不低于24Hz就可以保证图像的流畅。



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因为人眼视觉残留效果,我们可以用旋转的LED灯带做出这样的图案
那为什么LCD屏幕需要24Hz以上的刷新率呢?实际上,这是由人眼的视觉残留时间或者说是视神经的反应时间决定的,这个时间大约是1/24秒,换句话说,当图片的变换速度达到每秒钟24幅的时候,由于视觉残留效应,人眼看到的图像不再是一幅幅的单独画面,而是一个连贯的动画,这也就电影的原理以及视频帧速多数是24FPS的主要原因。由于LCD屏幕在图像发生变化时需要重新刷新画面,在播放每秒24FPS的视频时,就需要每秒至少刷新24次屏幕,才能保证视频的每一帧都出现在屏幕上,才能保证人眼看到连贯的图像,这就是LCD屏幕的刷新率要求不低于24Hz的缘故。
说了这么多,跟4K有什么关系?其实同理,LCD屏幕覆盖面太广了,生活中大大小小的液晶屏,包括4K产品。那么,想要输出流畅的4K分辨率动态图像,屏幕刷新率就不能低于24Hz,因此,以目前主流的两种4K分辨率3840*2160以及4096*2160来说,它们就有24/25/30/50/60Hz等不同的刷新率规格,其中比较常见的是24Hz、30Hz和60Hz,刷新到60Hz的基本上就是4K显示器或者旗舰电视了。
哪些视频接口可以输出4K?

目前,可以输出4K分辨率的接口只有HDMI和DisplayPort,其中HDMI必须使用支持HDMI 1.4a或更高标准的产品,可以输出的4K分辨率规格最高为4096*2160 & 24 Hz或者是3840*2160 & 30Hz;DisplayPort则需要支持到DP 1.2标准,不过其最高可以输出刷新率为60Hz的4096*2160以及3840*2160分辨率。



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之所以会有这样的区别,归根到底是两个接口对应的数据带宽有所不同导致的,HDMI 1.4a接口的数据带宽为10.2Gbps,而DP 1.2接口的数据带宽高达21.6Gbps,是前者的两倍多一点。HDMI接口想要输出60Hz刷新率的4K分辨率,只有等到HDMI 2.0接口正式登场以后了,HDMI 2.0接口的数据带宽为18Gbps,完全可以满足60Hz刷新率下4K分辨率的输出需求。



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值得一提的是,目前HDMI接口和DP接口是一款产品能否在4K分辨率下输出60Hz刷新率的最直观区别,现在仅配置HDMI接口的产品肯定输出不了60Hz刷新率下的4K画面,只有配置了DP接口的设备才有这个可能性。现在多数主流的4K电视屏幕规格最高也就是3840*2160 & 30Hz,因此它们多数只配置了HDMI接口,只有少数旗舰产品会配置DP接口,这也是前面我们提到说基本只有4K旗舰电视才能支持60Hz刷新的原因了。


(文章来源:太平洋电脑网)



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没有多少资源可用的电视机图像技术!
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过去黑白电视你没看到上面一个个小点点吗?都比
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发表于 2021-3-22 23:25:36 | 显示全部楼层
什么4k8k都在骗人,过去黑白电视没有什么k,照样图象清晰!
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打酱油的人拉,回复下赚取积分
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支持一下等升级
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