
乔治·修拉的《大雅特岛上的星期天下午》
4K超高清真的那么重要吗?
作者:约翰·恩德(John Ender),T.A.S.A. 运营部,THX 有限公司;乔恩·西埃洛(Jon Cielo),音视频技术总监,THX 有限公司。
如果您正在考虑购买一台新电视,或者如我们所说的“显示器”,你会发现其中很多都宣传配备了4K超高清屏幕。但4K超高清究竟是什么?你真的需要它吗?我们将为你详细介绍相关基础知识,助你在选购电视时游刃有余。
4K的定义
首先,4K 能呈现更细腻的细节。虽然 4,000 这个数字听起来很大,但在显示领域,它究竟意味着什么?
4K超高清(Ultra HD)显示屏中的“4K”指的是分辨率。4K超高清显示屏的像素分辨率为3840×2160。这些显示屏的分辨率是高清(HD)显示屏的四倍,后者的像素分辨率为1920×1080。听起来数字很大,对吧?
让我们进一步谈谈分辨率。
分辨率是指显示设备(电视)呈现细线和曲线的能力。在数字世界中,色彩点是由称为“像素”的正方形构成的。试图用正方形画一个圆,意味着你需要一个巨大的圆,或者极小的正方形,才能让曲线呈现——即“解析”——为平滑的线条。 像素越少,曲线看起来就越锯齿状——就像街机游戏《大金刚》中8位画面的锯齿边缘一样。

尽管周围尽是那些参差不平的棱角,马里奥却没有被绊倒。
仔细观察这句话中的字母“O”——或者你自己的文档中的字母“O”。如果你凑近屏幕,会发现这些曲线实际上是由一排排方块构成的阶梯状或锯齿状边缘。当你处于正常的阅读距离时,由于离屏幕足够远,这些阶梯看起来更小,因此显得更平滑。 但如果你将字体大小增大到 48 磅,它就会看起来像一个光滑的圆,顶部和底部只有非常轻微的锯齿。放大的“O”在屏幕上更大,因此需要使用更多的像素来渲染这些曲线。(同样,电影中的极度特写镜头也不会让分辨率变得更明显。被放大的是图像本身——而不是渲染它的像素。)
简而言之,分辨率取决于像素相对于其所呈现的图像的大小。
如果想要高分辨率,就需要更多、更小的像素。这就是4K超高清显示屏的优势所在——在相同面积内呈现出更多的像素。但这些像素真的能带来四倍的画质提升吗?
观看距离很重要
分辨率的另一个关键因素是观看距离。随着我们与图像距离的增加,像素大小会“缩小”或被缩放。就像视力表一样,只有在一定距离内,你才能辨认出字母的形状,超过这个距离,字母就会变成模糊的斑点。因此,我们需要找到一个“最佳点”,在舒适的观看距离下获得最佳分辨率。
目前,当观看距离较近时,这个“最佳点”似乎介于2K和4K分辨率之间。例如,苹果在其第一代MacBook Retina显示屏上采用了2560×1600的分辨率,在两英尺内观看时,画面线条清晰流畅。在这种情况下,如果将分辨率提升到4K以上,所增加的分辨率细节将超出人眼的辨别能力。

乔治·修拉的《游行》(1889年)(左侧细节)
点彩派有意将彩色点放大,以突出艺术家的笔触,并展示人眼混合色彩和辨识形状的能力。显示器和打印机正是利用了这种人类能力,仅凭青色、品红色、黄色和黑色这几种基本颜色,就能呈现出丰富的色彩谱系。
我们的眼睛在远距离下能分辨的细节是有限的。 如果你距离一台55英寸的电视机10英尺远,你的眼睛将无法分辨高清(HD)显示屏与4K超高清(4K Ultra HD)显示屏之间的差异。如果你离显示屏越近,且显示屏足够大,你就越有可能察觉并欣赏到更高分辨率带来的差异。那么,客厅显示屏的理想观看距离是多少呢?请参考下图。

这与你在客厅里的座位相比如何?距离很可能要近得多,而且我敢打赌,在布置你的生活空间时,除了显示分辨率之外,还有其他因素需要考虑。
家庭高清
我们应该注意到,
您在家中观看的大部分内容都是高清的. 那些自称是4K的电影,在后期制作过程中很可能曾以2K(2048×1080)的分辨率处理过一段时间,作为
数字中间片. 虽然特效是在2K分辨率下原生渲染的,但电影制作完成后可以将其放大至4K。
制片厂之所以采用这种做法,是因为这样更高效,能减少渲染和传输时间。在影院里,除非你坐在前几排,否则根本分辨不出差异。即便坐在前几排,你可能也只是潜意识里察觉到了这一点。因此,当可察觉的收益如此微弱时,制片厂几乎没有动力去投资4K技术。
什么是HDR?
许多 4K 超高清显示器都支持高动态范围(HDR)和广色域,可以说,这些特性带来的差异比单纯的分辨率要明显得多。但就分辨率而言,4K 超高清目前已经绰绰有余。
35毫米胶片的扫描件 — 这取决于拍摄时使用的镜头 — 可以达到7000像素的分辨率,但这种级别的图像也会增加颗粒感。从主观感受来看,横向5600像素的图像在颗粒感最可接受的范围内,画质最佳。
那8K呢?
已经有人在谈论
8K分辨率,但就像4K超高清一样,你需要坐在能够察觉到分辨率差异的距离上。4K之所以得以推广,是因为显示技术——以及摄像机——已经发展到能够提供这种分辨率的地步。这简直是本末倒置。
如今,4K超高清显示器已在市场上推出三年多,我们看到
不断扩充的4K超高清内容库,从亚马逊和奈飞的原创剧集到超高清蓝光光盘。不过,要通过有线电视和卫星电视运营商以4K超高清画质观看所有电视节目和体育赛事,恐怕还需要一段时间。(注:部分卫星电视运营商已提供少量4K超高清体育赛事。)
因此,我们在电影院里可能很难看到8K内容——即便有,也寥寥无几——只能通过家里的电视或机顶盒观看。而且就目前而言,您所能获得的分辨率大多仅相当于2K。
4K超高清显示器的真正吸引力在于其支持HDR和更宽广的色域,关于这一点,我们将在另一篇文章中深入探讨。