4K Ultra HD: в мире высокого разрешения

Современному пользователю трудно поверить, но на заре эры телевидения получаемое изображение насчитывало всего лишь 25 строк по вертикали. Впервые термин «высокая чёткость» пришёл в мир телевидения уже в 30-х годах, когда появились чёрно-белые системы, способные обеспечить более 200 строк. К концу 60-х повсеместное распространение получили цветные системы NTSC (480 строк) и PAL (576 строк) — такие телевизоры все ещё пользовались популярностью в начале 90-х годов, многие читатели должны их помнить.

Но по-настоящему о телевидении высокой чёткости заговорили только к концу прошлого века, когда массово стали появляться жидкокристаллические и плазменные телевизоры. Сегодня трудно удивить кого-либо телевизором с разрешением HD (1280x720) или Full HD (1920×1080). Казалось бы, совершенство достигнуто. Но не тут-то было.

Рождение ультравысокого разрешения 4К Ultra HD

В начале века телевизоры с большими диагоналями были в новинку. Вполне обычные сегодня 40-дюймовые модели тогда казались настоящими монстрами, в то время как в мире компьютеров наиболее распространены были 17-дюймовые мониторы.

Но время шло, диагонали увеличивались не только у телевизоров, но и у смартфонов. А чем больше диагональ экрана, тем более крупным получается каждый отдельный пиксель, а вместе с этим более зернистым становится все изображение. И если на 36-дюймовой модели разрешение Full HD выглядит превосходно, то при более внушительных диагоналях оно теряет изрядную долю своей чёткости. В продаже уже появились 65-дюймовые телевизоры, которые позволят превратить комнату в настоящий домашний кинотеатр. Full HD для такого «полотна» однозначно недостаточно.

Наглядный пример: сравнение стандартов повышенной (480р), высокой (1080р) и сверхвысокой чёткости (UHD)

Впервые работы над стандартами сверхвысокой чёткости началась ещё в 1994 году, первую передачу удалось осуществить в 2003 году, причём для этого использовался оптический кабель. Уже 2012 году был представлен сам стандарт Rec.2020, который описывает параметры телевизоров с этим разрешением. Уже через год состоялась первая спутниковая трансляция, тогда же началось массовое производство Ultra HD телевизоров, которые сегодня может купить любой пользователь.

Какие преимущества Ultra HD в сравнении с Full HD

Во время Уимблдонского турнира в 2013 году Sony представила необычную рекламу: логотип компании был нанесён на ногти теннисисток. Тем самым японский производитель хотел подчеркнуть возможности своих новых телевизоров Sony Bravia X9 с разрешением 4К Ultra HD — обеспечиваемое ими изображение настолько чёткое, что прекрасно различимы даже столь мелкие надписи.

Диаграмма цветового пространства стандартов Ultra HD, (наружный треугольник) и Full HD (внутренний треугольник)

Проще говоря, четвёрка в термине 4К Ultra HD (он же Quad HD) означает, что новое разрешение как бы сложено из четырёх Full HD и составляет 3840х2160 пикселей. Таким образом, количество пикселей на экране увеличивается с двух миллионов сразу до восьми.

Одним умножением имеющегося разрешения дело не ограничилось, поскольку на практике подобное “нововведение” не дало бы заметного прироста в качестве. Стандарт Rec.2020 подразумевает и другие «вкусности»:

• частота прогрессивной развёртки может достигать 120 кадров/сек;
• глубина цвета 10/12 бит, что позволяет отображать огромное количество оттенков;
• расширена поддержка многоканального звука, которая теперь может составлять сразу 24 аудиоканала.

Для сравнения уместно описать стандарт Rec.709, который находится в основе HDTV: разрешение до 1920x1080 пикселей (Full HD), прогрессивная развёртка 60 Гц, глубина цвета в 8 бит. Разница очевидна.

Что интересно: одним только 4K дело не ограничилось и уже сегодня представлен формат 8K Ultra HD (он же Super Hi-Vision), разрешение которого достигает фантастических 7680×4320 пикселей. Однако о массовом внедрении пока речи не идёт. Время 8К придёт, но ожидать этого следует не раньше чем через 10–20 лет.

Нужно отметить, что под понятие 4К и 8К попадают многие схожие разрешения, имеющие около 4000 пикселей по горизонтали. Однако когда речь заходит о телевизорах, то подразумеваются именно 3840х2160 и 7680×4320 пикселей.

Недостатки 4К Ultra HD телевизоров

Телевизоры с поддержкой разрешения 4К Ultra HD уже появились на рынке, но чувствуется острая нехватка контента для них. Пока что вы не найдёте полнометражных фильмов, всё ограничивается лишь короткими роликами. Производители могут сколь угодно долго говорить о преимуществах сверхвысоких разрешений, но смотреть на них особо-то и нечего. Но контент — это дело наживное, все современные фильмы и так снимаются с разрешением 4К Ultra HD, а один из самый популярный видео-хостингов в мире YouTube уже на сегодня добавил возможность загрузки и просмотра видео в этом разрешении.

Вместе с увеличением диагонали экрана телевизора увеличивается размер каждого отдельного пикселя

Не решена проблема с носителями, поскольку не существует соответствующего стандарта для дисков Blu-Ray. И хотя в продаже есть BD-плееры с меткой 4K Ready, но на деле они занимаются тем, что растягивают обычное изображение Full HD на экран с новым разрешением. Делается это довольно простым способом: каждый пиксель изображения занимает на экране 4 пикселя. Результат получается весьма неплохим, но всё равно далёким от того, что на самом деле может предложить мир Ultra HD.

Не до конца определились и со стандартами сжатия, поскольку возможностей H.264/AVC уже явно недостаточно. Вероятнее всего, ему на смену придёт более совершенный стандарт HEVC/H.265.

Обеспечить передачу разрешения 4К с частотой в 60 Гц сегодня можно лишь при помощи интерфейса DisplayPort. В случае использования стандартного HDMI 1.4b передача возможна только на частоте 30 Гц, чего уже недостаточно для активного 3D. Исправить эту ситуацию должен стандарт HDMI 2.0 (который будет поддерживать также и 32 канала аудио), но о его массовом внедрении речи пока не идёт.

Нр при этом мир движется в сторону 4К Ultra HD. Представив в 2013 году новейшую модель компьютера Mac Pro, компания Apple подчеркнула, что его возможностей достаточно для обработки 4К-видео в реальном времени. О поддержке формата сообщают создатели игровых консолей PlayStation 4 и Xbox One, но при этом речь идёт только о воспроизведении видео.

Постепенно получают распространение любительские видеокамеры, способные снимать видео с таким разрешением. Что же касается фотографий, то даже обычный iPhone легко обеспечит соответствующие изображения, поскольку 4К — это 8 мегапикселей.

Самый доступный 4К Ultra HD телевизор

Честь выпуска первой доступной модели принадлежит китайскому производителю SEIKI Digital. Речь идёт о представленной в 2013 году 39-дюймовой модели SE39UY04, рекомендованная стоимость которой составляла 700 долларов (на момент написания статьи она опустилась уже до 450 долларов). Ещё совсем недавно это была приемлемая стоимость для моделей с разрешением Full HD.

И тут мы подходим к очень важному моменту. Дело в том, что на самом деле модель не совсем соответствует стандарту Rec.2020. Разрешение 4К Ultra HD телевизор поддерживает только при частоте 30 Гц, а заявленные производителем 120 Гц работают исключительно при Full HD. Иными словами, перед нами фактически обыкновенный телевизор, который просто оснастили новой матрицей. Выше описанная модель использована только в качестве примера. Многие другие производители в характеристиках указывают максимальные поддерживаемые значения разрешения и частоты – обратите на этот момент особое внимание, если собираетесь купить 4К-телевизор.

Philips 42PUS7809 – один из доступных телевизоров с поддержкой разрешения Ultra HD

Факт остаётся фактом: начало массовому распространению стандарта Ultra HD положено. Пройдёт не более десятилетия и мы сами не заметим, как нас будут повсеместно окружать экраны с разрешением 4К. Специалисты прогнозируют, что уже к 2017 году поставки этих телевизоров будут составлять 3-5% от общего количества.

Но на данный момент телевизоры с разрешением 4K Ultra HD заметно опережают своё время. А это означает, что имеющийся у вас Full HD телевизор ещё может прослужить верой и правдой несколько лет, пока рынок не научится на полную использовать весь потенциал нового формата.

Совсем другое дело, если вы хотите приобрести новый телевизор с диагональю экрана более 40 дюймов. В таком случае есть смысл присмотреться к моделям с разрешением 4К, чтобы получить устройство «с запасом».