4K Ultra HD: у світі високої роздільної здатності

Сучасному користувачу важко повірити, але на зорі ери телебачення отримується зображення налічувало всього лише 25 рядків по вертикалі. Вперше термін «висока чіткість» прийшов у світ телебачення вже в 30-х роках, коли з'явилися чорно-білі системи, здатні забезпечити більше 200 рядків. До кінця 60-х повсюдне поширення отримали кольорові системи NTSC (480 рядків), PAL (576 рядків) — такі телевізори все ще користувалися популярністю на початку 90-х років, багато читачі повинні їх пам'ятати.

Але по-справжньому про телебачення високої чіткості заговорили тільки до кінця минулого століття, коли масово стали з'являтися рідкокристалічні та плазмові телевізори. Сьогодні важко здивувати кого-небудь телевізором з роздільною здатністю HD (1280x720) або Full HD (1920×1080). Здавалося б, досконалість досягнуто. Але не тут-то було.

Народження ультрависокої роздільної здатності 4К Ultra HD

На початку століття телевізори з великими діагоналями були в новинку. Цілком звичайні сьогодні 40-дюймові моделі тоді здавалися справжніми монстрами, в той час як у світі комп'ютерів найбільш поширені були 17-дюймові монітори.

Але час минав, діагоналі збільшувалися не тільки біля телевізорів, але і у смартфонів. А чим більше діагональ екрана, тим більшим виходить кожен окремий піксель, а разом з цим більш зернистим стає все зображення. І якщо на 36-дюймової моделі роздільна здатність Full HD виглядає чудово, то при більш значних діагоналях воно втрачає неабияку частку своєї чіткості. У продажу вже з'явилися 65-дюймові телевізори, які дадуть змогу перетворити кімнату в справжній домашній кінотеатр. Full HD для такого «полотна» однозначно недостатньо.

Наочний приклад: порівняння стандартів підвищеної (здатності 480р), високої (1080р) і надвисокої чіткості (UHD)

Вперше роботи над стандартами надвисокої чіткості почалася ще в 1994 році, першу передачу вдалося здійснити у 2003 році, причому для цього використовувався оптичний кабель. Вже у 2012 році був представлений сам стандарт Rec.2020, який описує параметри телевізорів з цим роздільною здатністю. Вже через рік відбулася перша супутникова трансляція, тоді ж почалося масове виробництво Ultra HD телевізорів, які сьогодні може купити будь-який користувач.

Які переваги Ultra HD в порівнянні з Full HD

Під час Вімблдонського турніру в 2013 році Sony представила незвичайну рекламу: логотип компанії було завдано на нігті тенісисток. Тим самим японський виробник хотів підкреслити можливості своїх нових телевізорів Sony Bravia X9 з роздільною здатністю 4К Ultra HD — забезпечувана ними зображення настільки чітке, що чудово помітні навіть настільки дрібні написи.

Діаграма колірного простору стандартів Ultra HD, (зовнішній трикутник) і Full HD (внутрішній трикутник)

Простіше кажучи, четвірка в терміні 4К Ultra HD (він же Quad HD) означає, що новий роздільна здатність як би складено з чотирьох Full HD і становить 3840х2160 пікселів. Таким чином, кількість пікселів на екрані збільшується з двох мільйонів відразу до восьми.

Одним множенням наявного роздільної здатності справа не обмежилася, оскільки на практиці таке "нововведення" не дало б помітного приросту в якості. Стандарт Rec.2020 передбачає й інші «ласощі»:

• частота прогресивної розгортки може досягати 120 кадрів/сек;
• глибина кольору 10/12 біт, що дозволяє відображати величезна кількість відтінків;
• розширена підтримка багатоканального звуку, яка тепер може складати відразу 24 аудіоканалу.

Для порівняння доречно описати стандарт Rec.709, який знаходиться в основі HDTV: роздільна здатність до 1920x1080 пікселів (Full HD), прогресивна розгортка 60 Гц, глибина кольору 8 біт. Різниця очевидна.

Що цікаво: одним тільки 4K справа не обмежилася і вже сьогодні представлений формат 8K Ultra HD (він же Super Hi-Vision), роздільна здатність якого сягає фантастичних 7680×4320 пікселів. Однак про масове впровадження поки не йдеться. Час 8К прийде, але очікувати цього слід не раніше ніж через 10-20 років.

Потрібно відзначити, що під поняття 4К і 8К потрапляють багато схожі роздільної здатності, мають близько 4000 пікселів по горизонталі. Однак коли мова заходить про телевізорах, то маються на увазі саме 3840х2160 і 7680×4320 пікселів.

Недоліки 4К Ultra HD телевізорів

Телевізори з підтримкою роздільної здатності 4К Ultra HD вже з'явилися на ринку, але відчувається гостра нестача контенту для них. Поки що ви не знайдете повнометражних фільмів, все обмежується лише короткими роликами. Виробники можуть скільки завгодно довго говорити про переваги надвисоких роздільних здатностей, але дивитися на них особливо й нічого. Але контент — це справа наживна, всі сучасні фільми і так знімаються з роздільною здатністю 4К Ultra HD, а один з найпопулярніший відео-хостингів в світі YouTube вже на сьогодні додав можливість завантаження та перегляду відео в цьому роздільній здатності.

Разом зі збільшенням діагоналі екрана телевізора збільшується розмір кожного окремого пікселя

Не вирішена проблема з носіями, оскільки не існує відповідного стандарту для дисків Blu-Ray. І хоча в продажу є BD-плеєри з міткою 4K Ready, але на ділі вони займаються тим, що розтягують звичайне зображення Full HD на екран з новим роздільною здатністю. Робиться це досить простим способом: кожен піксель зображення займає на екрані 4 пікселя. Результат виходить досить непоганим, але все одно далеким від того, що насправді може запропонувати світ Ultra HD.

Не до кінця визначилися і зі стандартами стиснення, оскільки можливостей H. 264/AVC вже явно недостатньо. Найімовірніше, їй на зміну прийде більш досконалий стандарт HEVC/H. 265.

Забезпечити передачу роздільної здатності 4К з частотою 60 Гц сьогодні можна лише за допомогою інтерфейсу DisplayPort. У випадку використання стандартного HDMI 1.4 b передача можлива лише на частоті 30 Гц, чого вже недостатньо для активного 3D. Виправити цю ситуацію повинен стандарт HDMI 2.0 (який буде підтримувати також і 32 канали аудіо), але про його масове впровадження мови поки не йде.

Нр при цьому світ рухається в бік 4К Ultra HD. Представивши в 2013 році новітню модель комп'ютера Mac Pro, компанія Apple підкреслила, що його можливостей достатньо для обробки 4К-відео в реальному часі. Про підтримку формату повідомляють творці ігрових консолей PlayStation 4 і Xbox One, але при цьому йдеться лише про відтворення відео.

Поступово набувають поширення аматорські відеокамери, здатні знімати відео з таким роздільною здатністю. Що ж стосується фотографій, то навіть звичайний iPhone легко забезпечить відповідні зображення, оскільки 4К — це 8 мегапікселів.

Найдоступніший 4К Ultra HD телевізор

Честь випуску першої доступної моделі належить китайському виробникові SEIKI Digital. Мова йде про подану в 2013 році 39-дюймової моделі SE39UY04, рекомендована вартість якої становила 700 доларів (на момент написання статті вона опустилася вже до 450 доларів). Ще зовсім недавно це була прийнятна вартість для моделей з роздільною здатністю Full HD.

І тут ми підходимо до дуже важливого моменту. Річ у тім, що насправді модель не зовсім відповідає стандарту Rec.2020. Роздільна здатність 4К Ultra HD телевізор підтримує тільки при частоті 30 Гц, а заявлені виробником 120 Гц працюють виключно при Full HD. Іншими словами, перед нами фактично звичайний телевізор, який просто оснастили новою матрицею. Вище описана модель використана тільки як приклад. Багато інші виробники в характеристиках вказують максимальні підтримувані значення роздільної здатності і частоти – зверніть на цей момент особливу увагу, якщо збираєтеся купити 4К-телевізор.

Philips 42PUS7809 – один з доступних телевізорів з підтримкою роздільної здатності Ultra HD

Факт залишається фактом: початок масового поширення стандарту Ultra HD належить. Пройде не більше десятиліття і ми самі не помітимо, як нас будуть повсюдно оточувати екрани з роздільною здатністю 4К. Фахівці прогнозують, що вже до 2017 року поставки цих телевізорів будуть становити 3-5% від загальної кількості.

Але на даний момент телевізорів з роздільною здатністю 4K Ultra HD помітно випереджають свій час. А це означає, що наявний у вас Full HD телевізор ще може прослужити вірою і правдою кілька років, поки ринок не навчиться на повну використовувати весь потенціал нового формату.

Зовсім інша справа, якщо ви хочете придбати новий телевізор з діагоналлю екрана понад 40 дюймів. В цьому разі є сенс придивитися до моделей з роздільною здатністю 4К, щоб отримати пристрій «із запасом».