4K-Auflösung - 4K resolution

4K-Auflösung bezieht sich auf eine horizontale Bildschirmauflösung von ca. 4.000 Pixeln . Digitales Fernsehen und digitale Kinematografie verwenden üblicherweise mehrere verschiedene 4K-Auflösungen. In Fernseh- und Consumer-Medien ist 3840  ×  2160 (4K UHD ) der dominierende 4K-Standard, während die Filmprojektionsindustrie 4096  ×  2160 ( DCI 4K) verwendet.

Der Marktanteil von 4K-Fernsehern stieg, da die Preise in den Jahren 2014 und 2015 drastisch fielen.

Vergleich gängiger Sendeauflösungen
Vergleich gängiger Bildschirmauflösungen

4K-Standards und -Terminologie

Der Begriff "4K" ist allgemein und bezieht sich auf jede Auflösung mit einer horizontalen Pixelzahl von ungefähr 4.000. Mehrere verschiedene 4K-Auflösungen wurden von verschiedenen Organisationen standardisiert.

DCI Digital Cinema System Spezifikation

Vergleich von DCI- und UHD-Auflösungen

Im Jahr 2005 veröffentlichte die Digital Cinema Initiatives (DCI), eine führende Normungsorganisation in der Kinoindustrie, die Digital Cinema System Specification . Diese Spezifikation legt standardisierte 2K- und 4K-Containerformate für die digitale Kinoproduktion mit Auflösungen von 2048 × 1080 bzw. 4096 × 2160 fest . Die Auflösung des darin enthaltenen Videoinhalts folgt dem SMPTE 428-1-Standard, der die folgenden Auflösungen für eine 4K-Verteilung festlegt:

  • 4096  ×  2160 (Vollbild, 256∶135 oder ≈1,90∶1 Seitenverhältnis)
  • 3996  ×  2160 (flacher Zuschnitt, 1,85∶1-Seitenverhältnis)
  • 4096  ×  1716 (CinemaScope-Ausschnitt, ≈2,39∶1 Seitenverhältnis)

2K-Distributionen können eine Bildrate von entweder 24 oder 48 FPS aufweisen , während 4K-Distributionen eine Bildrate von 24 FPS aufweisen müssen. Einige Artikel behaupten, dass die Begriffe "2K" und "4K" von DCI geprägt wurden und beziehen sich ausschließlich auf die im DCI-Standard definierten 2K- und 4K-Formate. Die Verwendung dieser Begriffe in der Kinoindustrie liegt jedoch vor der Veröffentlichung des DCI-Standards, und sie werden im Allgemeinen als beiläufige Begriffe für jede Auflösung mit einer Breite von ungefähr 2000 oder 4000 Pixeln und nicht als Namen für bestimmte Auflösungen verstanden.   

SMPTE UHDTV-Standard

Im Jahr 2007, die Society of Motion Picture and Television Engineers veröffentlicht SMPTE ST 2036-1 , die Parameter für zwei UHDTV Systeme genannt definiert UHDTV1 und UHDTV2 . Die Norm definiert für diese Systeme folgende Eigenschaften:

  • Eine Auflösung von 3840 × 2160 (UHDTV1) oder 7680 × 4320 (UHDTV2)
  • Quadratische (1∶1) Pixel für ein Gesamtbildseitenverhältnis von 16∶9
  • Eine Bildrate von 23,976, 24, 25, 29,97, 30, 50, 59,94, 60, 100, 119,88 oder 120  Hz mit Progressive Scan
  • RGB, Y′C B C R 4:4:4, 4:2:2 oder 4:2:0 Pixelkodierung
  • 10  bpc (30  bit/px) oder 12  bpc (36  bit/px) Farbtiefe
  • Farbmetrische Eigenschaften wie im Standard definiert, einschließlich Farbprimärfarben, Quantisierungsparameter und die elektrooptische Übertragungsfunktion. Dies sind die gleichen Eigenschaften, die später in ITU-R BT.2020 standardisiert wurden . UHDTV1-Systeme dürfen BT.709- Farbprimärfarben bis 60  Hz verwenden.

ITU-R UHDTV-Standard

Im Jahr 2012 veröffentlichte die International Telecommunication Union, Radiocommunication Sector, die Empfehlung ITU-R BT.2020 , auch bekannt als Ultra High Definition Television ( UHDTV ) -Standard. Es übernimmt die gleichen Bildparameter, die in SMPTE ST 2036-1 definiert sind.

Obwohl der UHDTV-Standard keine offiziellen Namen für die von ihm definierten Formate definiert, verwendet die ITU normalerweise die Begriffe "4K", "4K UHD" oder "4K UHDTV", um sich in öffentlichen Ankündigungen und Pressemitteilungen auf das 3840 × 2160- System zu beziehen ( "8K" für das 7680 × 4320- System). In einigen anderen Standarddokumenten der ITU werden die Begriffe "UHDTV1" und "UHDTV2" als Kurzform verwendet.

CEA Ultra HD

Im Oktober 2012 gab die Consumer Electronics Association (CEA) ihre Definition des Begriffs Ultra High-Definition (oder Ultra HD ) für die Verwendung bei der Vermarktung von Consumer-Anzeigegeräten bekannt. CEA definiert ein Ultra HD- Produkt als Fernseher, Monitor oder Projektor mit den folgenden Eigenschaften:

  • Eine Auflösung von 3840 × 2160 oder größer
  • Ein Seitenverhältnis von 1. 77 :1 (16.09) oder breiten
  • Unterstützung für Farbtiefe von 8  bpc (24  Bit/px) oder höher
  • Mindestens ein HDMI-Eingang, der 3840 × 2160 bei 24, 30 und 60  Hz Progressive Scan unterstützt (allerdings nicht unbedingt mit RGB / Y′C B C R 4:4:4 Farbe) und HDCP  2.2
  • Kann Bilder gemäß dem in ITU-R BT.709 . definierten Farbraum verarbeiten
  • Kann HD-Inhalte hochskalieren (dh 720p / 1080p)

Die CEA-Definition erlaubt es Herstellern, neben dem Ultra HD-Logo auch andere Begriffe wie 4K zu verwenden. Da die Auflösung nach CEA-Definition nur eine Mindestanforderung ist, gelten auch Displays mit höheren Auflösungen wie 4096 × 2160 oder 5120 × 2880 als „Ultra HD“-Displays, sofern sie die anderen Anforderungen erfüllen.

2160p Auflösung

Einige 4K-Auflösungen, wie 3840 × 2160 , werden oft beiläufig als 2160p bezeichnet . Dieser Name folgt aus der vorherigen Namenskonvention von HDTV- und SDTV- Formaten, die sich auf ein Format durch die Anzahl der Pixel/Zeilen entlang der vertikalen Achse beziehen (z. B. "1080p" für 1920 × 1080 Progressive Scan oder "480i" für die 480-Zeilen-Interlaced-SDTV-Formate) anstelle der horizontalen Pixelzahl (≈4000 oder "4K" für 3840 × 2160 ).

Der Begriff "2160p" könnte auf jedes Format mit einer Höhe von 2160 Pixeln angewendet werden, wird jedoch aufgrund seiner Assoziation mit den bekannten 720p- und 1080p-HDTV-Formaten am häufigsten in Bezug auf die 4K-UHDTV-Auflösung von 3840 × 2160 verwendet. Obwohl 3840 × 2160 sowohl eine 4K-Auflösung als auch eine 2160p-Auflösung ist, können diese Begriffe nicht immer austauschbar verwendet werden, da nicht alle 4K-Auflösungen 2160 Pixel hoch sind und nicht alle 2160p-Auflösungen ≈4000 Pixel breit sind. Einige Unternehmen haben jedoch damit begonnen, den Begriff "4K" zu verwenden, um Geräte zu beschreiben, die eine Auflösung von 2160p unterstützen, auch wenn diese nicht annähernd 4000 Pixel breit ist. Viele "4K" -Dashcams unterstützen beispielsweise nur eine Auflösung von 2880 × 2160 (4∶3); Obwohl dies eine Auflösung von 2160p ist, ist es keine 4K-Auflösung. Umgekehrt brachte Samsung einen Fernseher mit 5120 × 2160 ( 64∶27 ) auf den Markt , vermarktete ihn jedoch trotz seiner Auflösung der 5K-Klasse als "4K"-Fernseher .

Kontroverse um M+ oder RGBW-Fernseher

Im Jahr 2015 kündigte LG Display die Implementierung einer neuen Technologie namens M+ an, bei der weiße Subpixel zusammen mit den regulären RGB-Punkten in ihrer IPS-Panel-Technologie hinzugefügt werden. Die Medien- und Internetnutzer nannten dies später wegen des weißen Subpixels "RGBW"-Fernseher.

Der Großteil der neuen M+-Technologie wurde bei 4K-Fernsehern verwendet, was zu einer Kontroverse führte, nachdem Tests ergaben, dass die Hinzufügung eines weißen Subpixels anstelle der traditionellen RGB-Struktur die Auflösung um etwa 25 % reduzieren würde. Nach Tests von Intertek, in denen die technischen Aspekte von LG M+-Fernsehern analysiert wurden, kamen sie zu dem Schluss, dass "die adressierbare Auflösung des Displays 2.880 x 2.160 für jedes Rot, Grün, Blau beträgt", mit anderen Worten, die LG-Fernseher waren technisch gesehen 2.8K as es wurde in der Kontroverse bekannt. Obwohl LG Display diese Technologie für den Einsatz in Notebook-Displays, im Freien und in Smartphones entwickelt hat, ist sie auf dem TV-Markt aufgrund der vermeintlichen 4K-UHD-Auflösung beliebter, kann aber immer noch keine echte 4K-UHD-Auflösung erreichen, wie vom CTA als 3840x2160 . definiert aktive Pixel mit 8-Bit pro Farbe. Dies wirkt sich negativ auf die Wiedergabe von Text aus und macht ihn etwas unscharfer, was besonders auffällt, wenn ein Fernseher als PC-Monitor verwendet wird.

CinemaWide 4K

Im Jahr 2019 wurde Sony vom Amt für geistiges Eigentum der Europäischen Union (EUIPO) die Marke CinemaWide verliehen, in der die Marke elektronische Geräte der „Klasse 9“ einschließlich Smartphones abdeckt. Laut Sony und SID definiert der Standard ein CinemaWide 4K-Produkt mit folgenden Eigenschaften:

  • Eine Auflösung von 3840 × 1644 oder größer
  • Ein Seitenverhältnis von 21∶9
  • Kann Videos mit 4K-Auflösung (2160p) in einem Seitenverhältnis von 21∶9 . wiedergeben
  • Kann Nicht-4K-Inhalte hochskalieren (dh 720p / 1080p)

Sony Xperia Smartphones sind die bekanntesten Produkte, die mit CinemaWide 4K Display ausgestattet sind, wie Xperia 1 , Xperia 1 II und Xperia 1 III .

Annahme

Die Video-Sharing-Website YouTube und die Fernsehindustrie haben 3840  ×  2160 als 4K-Standard übernommen. Ab 2014 blieben 4K-Inhalte von großen Sendern begrenzt. Am 11. April 2013 war Bulb TV, das vom kanadischen Serienunternehmer Evan Kosiner gegründet wurde, der erste Sender, der Kabel- und Satellitenunternehmen in Nordamerika einen linearen 4K-Kanal und VOD- Inhalte zur Verfügung stellte. Der Kanal ist von der Canadian Radio-Television and Telecommunications Commission lizenziert , um Bildungsinhalte bereitzustellen. 4K-Inhalte werden jedoch immer häufiger online verfügbar, darunter auf Apple TV, YouTube, Netflix, Hulu und Amazon. Bis 2013 waren einige UHDTV-Modelle für allgemeine Verbraucher im Bereich von 600 US-Dollar erhältlich. Bis 2015 waren die Preise für kleinere Computer- und Fernsehpanels unter 400 US-Dollar gefallen.

DVB

Im Jahr 2014 hat das Digital Video Broadcasting Project eine neue Reihe von Standards veröffentlicht, die als Leitfaden für die Implementierung hochauflösender Inhalte im Rundfunk dienen sollen. Es heißt DVB-UHDTV und etabliert zwei Standards, bekannt als UHD-1 (für 4K-Inhalte) und UHD-2 (für 8K-Inhalte). Diese Standards verwenden Auflösungen von 3840  ×  2160 bzw. 7680  ×  4320 mit Bildraten von bis zu 60  Hz, Farbtiefe bis zu 10  bpc (30  Bit/px) und HEVC- Kodierung für die Übertragung. DVB konzentriert sich derzeit auf die Umsetzung des UHD-1-Standards.

DVB abgeschlossen UHD-1 Phase 2 im Jahr 2016, mit der Einführung von Diensten durch Sendeanstalten erwartet in 2017. UHD-1 Phase 2 fügen Funktionen , wie beispielsweise hohe Dynamikbereich (mit HLG und PQ mit 10 oder 12 Bit), breite Farbskala ( BT 2020 / 2100 Farbmetrik) und hohe Bildrate (bis zu 120  Hz).

Video Streaming

YouTube, seit 2010, und Vimeo erlauben eine maximale Upload-Auflösung von 4096 × 3072 Pixel (12,6 Megapixel, Seitenverhältnis 4:3). Die 4K-Inhalte von Vimeo beschränken sich derzeit hauptsächlich auf Naturdokumentationen und technische Berichterstattung.

High Efficiency Video Coding (HEVC oder H.265) soll das Streamen von 4K-Inhalten mit einer Bandbreite von 20 bis 30 Mbit/s ermöglichen .

Im Januar 2014 startete Naughty America den ersten Video-Streaming-Dienst für Erwachsene in 4K.

Handykameras

Die ersten Mobiltelefone, die mit 2160p (3840×2160) aufnehmen können, wurden Ende 2013 veröffentlicht, darunter das Samsung Galaxy Note 3 , das 2160p mit 30 Bildern pro Sekunde aufzeichnen kann.

Im Jahr 2014 erschien das OnePlus One mit der Option, DCi 4K (4096 × 2160) mit 24 Bildern pro Sekunde aufzunehmen, sowie LG G3 und Samsung Galaxy Note 4 mit optischer Bildstabilisierung .

In den Jahren 2017 und 2018 erreichten die Chipsätze von Mobiltelefonen eine ausreichende Verarbeitungsleistung, sodass Mobiltelefonhersteller begannen, Mobiltelefone auf den Markt zu bringen, die die Aufnahme von 2160p-Filmmaterial mit 60 Bildern pro Sekunde für ein flüssigeres und realistischeres Erscheinungsbild ermöglichen.

Siehe auch: Kategorie: Mobiltelefone mit 4K-Videoaufnahme

Geschichte

Samsung UN105S9 105 Zoll (2.700 mm) Ultra-High-Definition-4K-Fernseher

1984 brachte Hitachi den CMOS -Grafikprozessor ARTC HD63484 auf den Markt, der im Monochrom- Modus eine Auflösung von bis zu 4K anzeigen konnte. Die Auflösung war auf den Bitmap- Desktop-Publishing- Markt ausgerichtet. Die erste kommerziell erhältliche 4K-Kamera für kinematografische Zwecke war die Dalsa Origin , die 2003 auf den Markt kam. Die 4K-Technologie wurde von mehreren Forschungsgruppen an Universitäten auf der ganzen Welt entwickelt, wie der University of California, San Diego , CALIT2 , Keio University , Naval Postgraduate School und andere, die mehrere Demonstrationen an Orten wie IGrid im Jahr 2004 und CineGrid realisierten . YouTube begann 2010 mit der Unterstützung von 4K für Video-Uploads, da führende Hersteller 4K-Kameras herstellen. Benutzer konnten 4K-Videos anzeigen, indem sie in den Qualitätseinstellungen "Original" auswählen, bis im Dezember 2013 die Option 2160p im Qualitätsmenü angezeigt wurde. Im November 2013 begann YouTube, den Videokomprimierungsstandard VP9 zu verwenden , da dieser für 4K besser geeignet sei als für High Efficiency Video Coding (HEVC). Google , dem YouTube gehört, hat VP9 entwickelt.

Kinos begannen 2011, Filme in 4K-Auflösung zu projizieren. Sony bot bereits 2004 4K-Projektoren an. Der erste 4K- Heimkinoprojektor wurde von Sony im Jahr 2012 veröffentlicht. Trotzdem haben ab 2019 nur wenige fertige Filme eine 4K-Auflösung. Selbst für Filme und Fernsehsendungen wurden mit 6K- oder 8K-Kameras gedreht, fast alle fertigen Filme werden in HD-Auflösung geschnitten und auf ein 4K-Format vergrößert.

Sony ist eines der führenden Studios, das UHDTV-Inhalte fördert, und bietet seit 2013 etwas mehr als 70 Film- und Fernsehtitel per digitalem Download an einen spezialisierten Player, der das Video speichert und decodiert. Die großen Dateien (≈40  GB), die über Breitbandverbindungen von Verbrauchern verteilt werden, geben Anlass zu Bedenken hinsichtlich der Datenbeschränkungen.

Im Jahr 2014 begann Netflix damit, House of Cards , Breaking Bad und "einige Naturdokumentationen" in 4K auf kompatible Fernseher mit einem HEVC-Decoder zu streamen . Die meisten 4K-Fernseher, die 2013 verkauft wurden, unterstützten HEVC nicht nativ, wobei die meisten großen Hersteller 2014 ihre Unterstützung ankündigten. Amazon Studios begannen 2014 mit den Dreharbeiten ihrer Originalserien in voller Länge und neuer Piloten mit 4K-Auflösung. Sie sind jetzt über Amazon Video erhältlich .

Im März 2016 wurden die ersten Player und Discs für Ultra HD Blu-ray – ein physisches optisches Disc-Format, das 4K-Auflösung und HDR mit 60 Bildern pro Sekunde unterstützt – veröffentlicht.

Am 2. August 2016 hat Microsoft die Xbox One S veröffentlicht , die 4K-Streaming unterstützt und über ein Ultra-HD-Blu-ray-Laufwerk verfügt, aber kein 4K-Gaming unterstützt. Am 10. November 2016 hat Sony die PlayStation 4 Pro veröffentlicht , die 4K-Streaming und -Spiele unterstützt, obwohl viele Spiele Schachbrett-Rendering verwenden oder 4K hochskaliert sind. Am 7. November 2017 hat Microsoft die Xbox One X veröffentlicht , die 4K-Streaming und -Spiele unterstützt, obwohl nicht alle Spiele in nativem 4K gerendert werden.

Heimvideoprojektion

Obwohl der Markt für digitale Heimkino -Videoprojektoren ab 2013 rapide Preisrückgänge verzeichnete, expandierte er nur wenig, da nur wenige Hersteller (ab 2015 nur Sony) eine begrenzte 4K-fähige Produktpalette mit nativen 4K-Projektoren im fünfstelligen Bereich anbieten bis weit in das Jahr 2015 hinein, bevor die Marke von 10.000 US-Dollar endgültig durchbrochen wurde. Kritiker behaupten, dass die zusätzlichen Pixel von 4K bei normaler Bildschirmgröße und Betrachtungsabständen bei normaler menschlicher Sicht überflüssig sind . Projektions-Heimkinos hingegen verwenden viel größere Bildschirmgrößen, ohne notwendigerweise den Betrachtungsabstand maßstabsgetreu zu vergrößern. JVC hat eine als "E-Shift" bekannte Technik verwendet, um zusätzliche Pixel aus 1080p-Quellen zu extrapolieren, um 4K auf Bildschirmen durch Hochskalieren oder von nativen 4K-Quellen zu einem viel niedrigeren Preis als native 4K-Projektoren anzuzeigen . Diese nicht-native 4K-Technologie ging 2016 in die vierte Generation. JVC verwendete dieselbe Technologie, um eine 8K -Flugsimulation für Boeing bereitzustellen , die die Grenzen der Sehschärfe von 20/25 erfüllte.

Pixel-Shifting, wie hier beschrieben, wurde im Consumer-Bereich von JVC und später im kommerziellen Bereich von Epson entwickelt . Das heißt, es ist nicht dasselbe wie "echtes" 4K. In jüngerer Zeit behaupten einige DLP-Projektoren 4K UHD (was die JVCs und Epsons nicht behaupten).

Wie oben erwähnt, hat DCI 4K eine Größe von 4096  ×  2160, während 4K UHD eine Größe von 3840  ×  2160 hat, was eher zu einem leichten Unterschied im Seitenverhältnis als zu einem signifikanten Unterschied in der Auflösung führt. Herkömmliche Displays wie LCD oder OLED haben 3840 Pixel über den Bildschirm, wobei jedes Pixel 1/3840 der Bildschirmbreite beträgt. Sie überlappen sich nicht – wenn dies der Fall wäre, würden sie weniger Details erleiden. Der Durchmesser jedes Pixels beträgt im Wesentlichen 1/3840stel der Bildschirmbreite oder 1/2160stel der Bildschirmhöhe – beides ergibt die gleiche Pixelgröße. Diese 3840  ×  2160 ergeben 8,3 Megapixel, die offizielle Auflösung von 4K UHD (und damit Blu-ray UHD-Discs).

Der 4K-UHD-Standard gibt nicht an, wie groß die Pixel sind, daher zählt ein 4K-UHD-Projektor (Optoma, BenQ, Dell, et al.), da diese Projektoren eine 2718 × 1528-Pixel-Struktur haben. Diese Projektoren verarbeiten die echten 4K-Daten und projizieren sie mit überlappenden Pixeln, was Pixelverschiebung ist. Leider ist jedes dieser Pixel viel größer: Jedes hat 50% mehr Fläche als echtes 4K. Pixel-Shifting-Projektoren projizieren ein Pixel, verschieben es um einen halben Durchmesser nach rechts und projizieren es erneut mit geänderten Daten, aber das zweite Pixel überlappt das erste.

Mit anderen Worten, die Pixelverschiebung kann keine benachbarten vertikalen Zeilen von RGBRGB oder anderen Farben erzeugen, wobei jede Zeile ein Pixel (1/3840stel des Bildschirms) breit ist. Benachbarte rote und grüne Pixel würden am Ende gelb aussehen, mit einem Rand auf einer Seite von Rot, auf der anderen von Grün - außer dass sich die nächste Pixelzeile ebenfalls überlappt und die Farbe dieses Rands ändert. 4K UHD- oder 1080p-Pixel-Shifting kann die feinen Details eines echten 4K-Projektors, wie er von Sony geliefert wird (Geschäfts-, Bildungs- und Heimmärkte), nicht zeigen. Außerdem hat JVC einen echten 4K-Projektor zum Preis von 35.000 US-Dollar (Stand Mitte 2017).

Während also 4K UHD so aussieht, als hätte es eine Pixelstruktur mit 1/4 der Fläche von 1080p, passiert das beim Pixelshifting nicht. Nur ein echter 4K-Projektor bietet diese Auflösung. Aus diesem Grund kosten „echte“ 4K-Projektoren so viel mehr als 4K-UHD-Projektoren mit ansonsten ähnlichen Features. Sie erzeugen kleinere Pixel, eine feinere Auflösung, keine Beeinträchtigung von Details oder Farben durch überlappende Pixel. Im Vergleich dazu ist der leichte Unterschied im Seitenverhältnis zwischen DCI- und 3840 × 2160-Pixel-Displays ohne Überlappung im Verhältnis zum Detailgrad unbedeutend.

Einige Unternehmen wie Kaleidescape bieten Medienserver an, die 4K-UHD-Blu-ray-Filme mit hohem Dynamikumfang in einem Heimkino ermöglichen.

Rundfunk

Im November 2014 bot der US-amerikanische Satellitenanbieter DirecTV als erster Pay-TV-Anbieter Zugang zu 4K-Inhalten an, allerdings beschränkt auf ausgewählte Video-on-Demand-Filme. Im August 2015 startete das britische Sportnetzwerk BT Sport einen 4K-Feed, dessen erste Übertragung das Fußballspiel des FA Community Shield 2015 war . Es wurden zwei Produktionseinheiten verwendet, die die traditionelle Übertragung in High-Definition und eine separate 4K-Übertragung produzierten. Da das Netzwerk 4K-Filmmaterial nicht mit hochkonvertierten HD-Filmmaterial mischen wollte, enthielt diese Sendung keine traditionellen Studiosegmente vor dem Spiel oder zur Halbzeit, sondern diejenigen, die von den Spielkommentatoren mit einer 4K-Kamera aus dem Stadion gehostet wurden. BT stellte sich vor, dass die Zuschauer, wenn sie sich Studioanalysen ansehen wollten, zur HD-Übertragung und dann zum Spiel zurückwechseln würden. Das Filmmaterial wurde mit H.264- Encodern komprimiert und an den BT Tower übertragen , wo es dann über 4K-kompatible BT-TV- Set-Top-Boxen mit einem berechtigten BT Infinity- Internetplan mit mindestens einem 25-Mbit/s-Verbindung.

Ende 2015 und Januar 2016 drei kanadischer TV - Anbieter - einschließlich Quebec -basierte Vidéotron , Ontario-basierten Rogers Cable , und Bell - Fibe TV , angekündigt , dass sie 4K kompatibele Set-Top - Boxen zu bieten beginnen würden , die über 4K - Inhalte an Abonnenten streamen Gigabit-Internet-Dienst. Am 5. Oktober 2015 kündigte der kanadische Medienkonzern Rogers Communications neben der Ankündigung seiner 4K-Set-Top-Box und seines Gigabit-Internets an, im Jahr 2016 101 Sportsendungen in 4K über seine Sportsnet- Abteilung zu produzieren, darunter alle Heimspiele von Toronto Blue Jays , und "Festzelt" -Spiele der National Hockey League beginnend im Januar 2016. Bell Media kündigte über seine TSN- Abteilung eine Reihe von 4K-Fernsehsendungen an, die am 20. Januar 2016 beginnen sollen, einschließlich ausgewählter Toronto Raptors- Spiele und regionaler NHL-Spiele.

Am 14. Januar 2016 strahlte Sportsnet in Zusammenarbeit mit BT Sport das erste in 4K produzierte NBA- Spiel aus – ein Spiel der Toronto Raptors / Orlando Magic in der O2 Arena in London , England . Am 20. Januar, ebenfalls während eines Raptors-Spiels, präsentierte TSN die erste in Nordamerika produzierte 4K-Livesendung. Drei Tage später präsentierte Sportsnet das erste NHL-Spiel in 4K.

Dome Productions, ein Joint Venture von Bell Media und Rogers Media (die jeweiligen Eigentümer von TSN und Sportsnet), baute eine "Nebeneinander" 4K-Mobile-Produktionseinheit, die von Sportsnet und den ersten 4K-Fernsehsendungen von TSN geteilt wird; Es wurde für den Betrieb neben einem separaten HD-Truck entwickelt und verwendet Kameras, die in beiden Formaten ausgeben können. Für das Eröffnungsspiel der Toronto Blue Jays-Saison 2016 konstruierte Dome „Trillium“ – einen Serien-Truck, der sowohl 4K- als auch 1080i-High-Definition-Einheiten integriert. CTV von Bell Media strahlte auch die Juno Awards 2016 in 4K als erste Preisverleihung in diesem Format aus.

Im Februar 2016 testete Univision 4K, indem es eine Videoübertragung eines Fußballspiels zwischen den Nationalmannschaften von Mexiko und Senegal aus Miami in diesem Format produzierte. Die Sendung wurde privat an mehrere spezielle Anzeigeorte gestreamt. Univision wollte eine 4K-Streaming-App entwickeln, um das Finale der Copa América Centenario in 4K öffentlich zu übertragen . Im März 2016 gaben DirecTV und CBS Sports bekannt, dass sie die Zusatzberichterstattung „Amen Corner“ vom Masters- Golfturnier in 4K produzieren werden.

Ende 2016 kündigte Telus TV an, 4K-kompatible Set-Top-Boxen anzubieten.

Nachdem die Technologie in begrenzten Spielen beim FIFA Konföderationen-Pokal 2013 und der FIFA Fussball-Weltmeisterschaft 2014 (über private Tests und Public Viewings in der Gastgeberstadt Rio de Janeiro ) getestet wurde , war die FIFA Fussball-Weltmeisterschaft 2018 die erste FIFA Fussball-Weltmeisterschaft™ in die alle Spiele in 4K produziert wurden. Host Broadcasting Services gaben an, dass mindestens 75 % des Sendeschnitts bei jedem Spiel von 4K-Kameras stammen würden (die die meisten Hauptwinkel abdecken), wobei sofortige Wiederholungen und einige Kamerawinkel von 1080p-Quellen hochkonvertiert werden. Diese Sendungen wurden von ausgewählten Rechteinhabern, wie der BBC im Vereinigten Königreich, und ausgewählten Fernsehanbietern in den Vereinigten Staaten zur Verfügung gestellt.

Auflösungen

Beispiele für einige 4K-Auflösungen, die in Displays und Medien verwendet werden
Format Auflösung Seitenverhältnis Pixel
- 4096  ×  3072 1. 33 ∶1 (4∶3) 12.582.912
- 4096  ×  2560 1,60∶1 (16∶10) 10.485.760
- 4096  ×  2304 1. 77 ∶1 (16∶9) 9.437.184
DCI 4K (Vollbild) 4096  ×  2160 ≈1,90∶1 (256∶135) 8.847.360
DCI 4K ( CinemaScope beschnitten) 4096  ×  1716 ≈2,39∶1 (1024∶429) 7.020.544
DCI 4K ( flach beschnitten) 3996  ×  2160 1,85∶1 (≈37∶20) 8.631.360
WQUXGA 3840  ×  2400 1,60∶1 (16∶10) 9.216.000
4K UHD 3840  ×  2160 1. 77 ∶1 (16∶9) 8.294.400
- 3840  ×  1600 2,40∶1 (12∶5) 6.144.000
- 3840  ×  1080 3. 55 ∶1 ( 32∶9 ) 4.147.200

3840  ×  2160

Die Auflösung von 3840 × 2160 ist die dominierende 4K-Auflösung in der Consumer-Media- und Display-Industrie. Dies ist die Auflösung des UHDTV1- Formats, das in SMPTE ST 2036-1 definiert ist, sowie des 4K- UHDTV- Formats, das von ITU-R in Rec. 2020 und ist auch die Mindestauflösung für die CEA-Definition von Ultra-HD- Displays und -Projektoren. Die Auflösung von 3840 × 2160 wurde auch vom DVB- Projekt für ihren 4K-Sendestandard UHD-1 gewählt .

Diese Auflösung hat ein Seitenverhältnis von 16∶9 mit 8.294.400 Pixeln insgesamt. Es ist genau die doppelte horizontale und vertikale Auflösung von 1080p ( 1920 × 1080 ) für insgesamt 4-mal so viele Pixel und die dreifache horizontale und vertikale Auflösung von 720p ( 1280 × 720 ) für insgesamt 9-mal so viele Pixel. Es wird manchmal als "2160p" bezeichnet, basierend auf den Benennungsmustern, die von den vorherigen 720p- und 1080p- HDTV- Standards festgelegt wurden.

Im Jahr 2013 wurden Fernseher, die UHD-Auflösungen darstellen können, von Unterhaltungselektronikunternehmen als nächster Auslöser für einen Upgrade-Zyklus angesehen, nachdem das Interesse der Verbraucher an 3D-Fernsehen fehlte .

4096  ×  2160

Diese Auflösung wird hauptsächlich in der digitalen Kinoproduktion verwendet und hat insgesamt 8.847.360 Pixel mit einem Seitenverhältnis von 256∶135 (≈19∶10). Sie wurde als Auflösung des 4K-Containerformats, das von Digital Cinema Initiatives in der Digital Cinema System-Spezifikation definiert wurde, standardisiert und ist die native Auflösung aller DCI-kompatiblen 4K- Digitalprojektoren und -Monitore . Die DCI-Spezifikation erlaubt je nach gewünschtem Seitenverhältnis mehrere unterschiedliche Auflösungen für den Inhalt im Container. Die zulässigen Auflösungen sind in SMPTE 428-1 definiert :

  • 4096  ×  2160 (Vollbild, 256∶135 oder ≈1,90∶1 Seitenverhältnis)
  • 3996  ×  2160 (flacher Zuschnitt, 1,85∶1-Seitenverhältnis)
  • 4096  ×  1716 (CinemaScope-Ausschnitt, ≈2,39∶1 Seitenverhältnis)

Der DCI 4K-Standard hat die doppelte horizontale und vertikale Auflösung von DCI 2K ( 2048 × 1080 ), mit insgesamt viermal so vielen Pixeln.

In 4K erstellte digitale Filme können in einer Reihe anderer Auflösungen produziert, gescannt oder gespeichert werden, je nachdem, welches Seitenverhältnis verwendet wird. In der digitalen Kinoproduktionskette wird häufig eine Auflösung von 4096 × 3112 verwendet, um "Open Gate" oder anamorphotisches Eingangsmaterial zu erfassen, eine Auflösung, die auf der historischen Auflösung von gescannten Super-35-mm-Filmen basiert.

Andere 4K-Auflösungen

In Displays wurden verschiedene andere nicht standardisierte 4K-Auflösungen verwendet, darunter:

  • 4096  ×  2560 (1,60∶1 oder 16∶10 ); Diese Auflösung wurde im 2013 veröffentlichten Canon DP-V3010 verwendet, einem 30 Zoll (76 cm) 4K-Referenzmonitor, der für die Überprüfung von Kinomaterial in der Postproduktion entwickelt wurde.
  • 4096  ×  2304 (1. 77 :1 oder 16.09 ); Diese Auflösung wurde im 21,5 Zoll (55 cm) LG UltraFine 22MD4KA 4K Monitor verwendet, der 2016 von LG und Apple gemeinsam angekündigt und im 21,5" 4K Retina iMac Computer verwendet wurde.
  • 3840  ×  2400 (1,60∶1 oder 16∶10); diese Auflösung wurde in den 22,2 Zoll (56 cm) IBM T220- und T221- Monitoren verwendet, die 2001 bzw. 2002 veröffentlicht wurden. Diese Auflösung wird auch als "WQUXGA" bezeichnet und ist viermal so hoch wie die Auflösung von WUXGA (1920  ×  1200).
  • 3840  ×  1600 (2,40∶1 oder 12∶5 ); eine Reihe von Computermonitoren mit dieser Auflösung wurde produziert, der erste war der 37,5 Zoll (95 cm) LG 38UC99-W, der 2016 auf den Markt kam. Diese Auflösung entspricht WQXGA (2560  ×  1600) in der Breite um 50% erweitert, oder 3840  ×  2160 in der Höhe um ≈26% reduziert. LG bezeichnet diese Auflösung als „WQHD+“ (Wide Quad HD+), während Acer den Begriff „UW-QHD+“ (Ultra-Wide Quad HD+) verwendet und einige Medien den Begriff „UW4K“ (Ultra-Wide 4K) verwenden.
  • 3840  ×  1080 (3. 55 :1 oder 32:9); wurde diese Auflösung in dem ersten Samsung C49HG70, ein 49-Zoll (120 cm) gebogen Spielmonitor veröffentlicht im Jahr 2017. Diese Auflösung ist äquivalent zu Dual 1080p - Displays (1920 eingesetzt  ×  1080) Seite-an-Seite, aber ohne Unterbrechung der Grenz Bild. Es ist auch genau die Hälfte eines 4K-UHD- Displays (3840  ×  2160). Samsung bezeichnet diese Auflösung als „DFHD“ (Dual Full HD).

Aufzeichnung

Sony Handycam FDR-AX1
Siehe auch: Liste der 4K-Videoaufnahmegeräte

Detailvorteil

Der Hauptvorteil der Videoaufnahme im 4K-Standard besteht darin, dass feine räumliche Details gut aufgelöst werden. Einzelne Standbilder, die aus 3840×2160-Pixel-Videomaterial extrahiert wurden, können als 8,3- Megapixel- Standfotos fungieren , während nur 2,1 Megapixel bei 1080p und 0,9 Megapixel bei 720p verwendet werden. Wenn die endgültige Videoqualität bei einer 4K-Aufnahme auf 2K reduziert wird, sind mehr Details sichtbar als bei einer nativen 2K-Aufnahme. Erhöhte Feinheit und Kontrast sind dann bei der Ausgabe auf DVD und Blu-ray möglich . Einige Kameraleute nehmen mit 4K im Super 35 -Filmformat auf, um Auflösungsverluste auszugleichen, die während der Videoverarbeitung auftreten können .

Chroma-Subsampling

In voller Größe zeigt dieses Bild den Unterschied zwischen vier Subsampling-Schemata. Beachten Sie, wie ähnlich die Farbbilder erscheinen. Die untere Zeile zeigt die Auflösung der Farbinformationen.

Viele Unterhaltungselektronik wie Mobiltelefone speichern Videomaterial im Y′C B C R- Format mit 4:2:0 Chroma-Subsampling , das Farbinformationen mit nur einem Viertel der Auflösung als Helligkeitsinformationen aufzeichnet. Für 3840 × 2160- Video bedeutet dies, dass die Farbinformationen nur bei 1920 × 1080 gespeichert werden .

Bitraten

Consumer-Kameras und Mobiltelefone zeichnen 2160p-Filmmaterial mit viel höheren Bitraten (normalerweise 50 bis 100  Mbit/s) auf als 1080p (normalerweise 10 bis 30  Mbit/s). Diese höhere Bitrate verringert die Sichtbarkeit von Komprimierungsartefakten , selbst wenn sie auf Monitoren mit einer niedrigeren Auflösung als 2160p angezeigt werden.

Siehe auch

Verweise

Externe Links


Artikel

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