产品经理懂点技术之:4K/8K

近年来,4K、8K超高清可谓火爆,连2020年的央视春晚,都出现了他们的身影。本文将简单介绍一下什么是分辨率、4k/8k的创新、难点及前景的内容。

产品经理懂点技术之:4K/8K

分辨率与像素

分辨率又称解析度,用于衡量印刷品、显示器等的画质的精密度,分辨率越高,画质就越清晰,分辨率越低,画质就越模糊。

通常描述分辨率的方式有两种:

  1. 单位面积的像素总数
  2. 像素总量

像素

这里就延伸出一个新的词“像素”,英文为pixel,简称px。像素是构成图形的最小方块,这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值,每个位置的小方格显示不同的颜色,就决定该图像所呈现出来的样子。

仔细观察你的手机、电视、电脑屏幕,可以看到一个个小的发光点,就是我们所说的一个个像素点。如果用放大镜观看,还能看到构成每一个像素点的红绿蓝发光元件。对于显示器、打印机等,有实际输出尺寸的设备,可以用单位面积上的像素点来表示分辨率,常见的单位有DPI、PPI,他们有点不一样,但是本质上区别不大。

DPI:Dots Per Inch,每英寸点数,一般用于衡量打印机、鼠标精度等

PPI:Pixels Per Inch,每英寸像素,一般用于衡量显示器的分辨率

Inch即英寸,1 英寸=2.54 厘米,这里的每英寸指的是对角线的长度。

计算公式:分辨率=(√(横向分辨率^2+纵向分辨率^2))/屏幕尺寸

苹果公司在iPhone 4上推出了“视网膜屏幕”(Retina Display)的概念,iPhone 4的屏幕对角线长度是3.5英寸,一共集成了960 × 640个像素点,通过计算可得iPhone 4的PPI=(√(960 × 960+640 × 640))/3.5 ≈ 329.65。苹果公司把这分辨率认为是一般人眼就感觉不到像素点的存在了,要知道,当时大部分电脑屏幕、手机屏幕的分辨率都是72 PPI !

屏幕设备的分辨率好衡量,但是当你拍一张照片、在电脑上查看一张别人发给你的图片或表情的时候,这种没有“现实尺寸”的图像,那就要用到另外一种,也是大家最为熟悉的分辨率衡量方式了,那就是只看图片中的像素总量。

主打拍照像素高的手机

如果想知道一张图片的分辨率,可以在电脑上点击图片文件-右键-属性-详细详细,在里面就可以找到分辨率。

现在我们知道,在一定面积内,像素越多的时候,分辨率就越高,我们称之为“高清”,当像素点非常多的时候,那就是“超高清”,反之则为“普清”、“低清”。如下图所示,在一个方块内,如果像素数量越来越多,图片随之清晰起来,因为更多的像素给我们展示了更多的细节。

如果当纯只增加像素,不考虑显示尺寸呢?

也不是不行,为了承载更多的像素,又不缩小每个像素点的尺寸的话,那么就需要制造更大尺寸的屏幕来显示,又由于人的视野有限,需要距离屏幕更远,否则可能看不全屏幕。设想一下去看IMAX电影坐在第一排的场景,你能清晰看清楚男主角的鼻毛,却看不到画面的全景。

再例如现在的手机高清拍照,一味的提高照片的像素量,却不增加屏幕的PPI的话,当照片分辨率远高于屏幕分辨率时,屏幕将无法显示出照片更多的细节来。就像人肉眼难以观察到细小的细胞一样,除非放大观看照片,或者把照片放在电脑上、投影出来看,才能体现高像素的优势。

4K/8K是什么

在清楚了分辨率和像素的概念后,我们就可以进一步的了解什么是4k、8k了。

4K是指分辨率达到4096 × 2160像素,即880万像素以上的画面。而8K则高达7680 × 4320像素,即3300万像素以上,像素量高达4K的4倍!

而根据百度流量研究院给出的电脑显示器分辨率排名,当前排名第一的为1920 × 1080像素,俗称1080P,像素接近于2K(2048 × 1080像素),像素总量只有4K的四分之一。排名第二的1366 × 768像素,比720P(1280 × 720像素)略高,像素只有2K的12%左右。

另外,苹果的iPhone手机主流分辨率第一名超过2K,第二名略超720P;安卓手机主流的分辨率,第一的为1080P,第二的为720P。

这下子知道为什么总有人说iPhone显示效果比安卓好了吧,因为iPhone的屏幕分辨率确实高一点。

很多人就疑惑了,我的手机拍照都有4千万像素啊,比这8K得3300万像素都强多了啊?!

前文已经说过了,我们不能只看像素总量,我们还要与之匹配的屏幕,苹果的旗舰手机 iPhone 11 Pro Max,屏幕分辨率为2688*1242像素,也就是屏幕上只能显示330万个像素点,距离4K超高清的880万像素还有一段距离呢!

其实,大家手机上数千万像素,是指单张照片拍摄最高可达这个水平,如过切换成拍摄模式,分辨率将大幅下降。

这是因为一段视频一般需要每秒30帧以上的画面,也就是每一秒其实是超过30张照片从你眼前一闪而过,这样子才能让你觉得视频流畅不卡顿。

一秒钟的4K视频,一共有880万*30=2.64亿像素需要处理,加上视频还需要记录声音信息,这就是为什么手机拍视频又耗内存空间,又容易发热,用电脑打开一看,一段一分钟的视频很容易就有上百M那么大。

4K/8K超高清的影像内容,如电视剧、电影、直播、VR等,其实对剧本创意、摄影机、处理视频的工作站、传输网络都有很高的要求,且对用户可以接触到的电影院、电视、手机、电脑等设备的屏幕分辨率和硬件运算速度、存储空间等也有了新的要求,4K/8K可以说是影视行业整个产业链的新变革:

(1)适合超高清的内容:就像卓别林的默片时代,20世纪的港产彩色电视剧、电影一样,随着视频清晰度的提高,文艺工作者就需要去思考,什么样的内容更适合超高清拍摄。

(2)超高清的录制设备:对摄像机的镜头、感光元件、处理芯片、储存设备等都有非常高的要求。

(3)超高清拍摄素材动不动需要用T作为容量单位衡量,对于视频剪辑、后期处理的专业技术人员来说,超强性能的工作站少不了。

(4)剪辑好的超高清电视、电影,还需要高速的网络才能传播到世界各地,以19年底热映的电影《终结者:黑暗命运》4K版本为例,需要59.4G的储存空间,根据一份报道,2019年Q2季度我国固定宽带平均下载速度为4.425MB/s(35.46Mbit/s,注意我已经进行了单位换算),想看这部2个小时剧情的电影,得先下载3.7小时。

但是对于使用流量的手机呢?如果你没有无限流量套餐……可能一部下载一部电影就能让你的房子归中移动了( >﹏<。)~。

未来8K视频,体积将会是4K视频的4倍以上,对网络传输要求会更高。如果还想实现超高清直播,则亟需先完成基础网络的“提速降费”,带来更亲民的5G、高速宽带等。

(5)你手中、你眼前的屏幕和他们背后的处理器,都需要升级。超高清视频不仅需要有超高清的屏幕才能充分发挥优势,更丰富的像素内容还对电脑、手机的储存空间、CPU处理能力都有更高的要求。

4K/8K的发展前景

4K/8K可以为用户带来更高清的视频图像,而这对用户而言有何价值呢?

医疗行业

4K/8K在医疗行业有非常广泛的应用场景,如借助影像进行诊断的胃镜、内窥镜等,更高清的画质将有助于医生做出准确的判断。同时超高清影像还有助于医生进行远程诊断、远程手术等等。

仿真训练

对于军事、应急救援行业,4K/8K超高清内容,将让各类模拟器能更好的展示真实环境,有助于更低成本、更低风险的训练各类载具的操作员。

娱乐领域

通过与VR技术配合,为用户提供超高清的内容,让用户可以有身临其境的感觉,这将为游戏行业、视频直播行业等带来全新的用户参与方式。主题乐园、大型商场,也能借助超高清屏幕创作更丰富的用户互动式广告或者游戏内容。超高清的电影也会让人再一次刷新视觉感观乐趣。

日常影响

如同彩色显示器代替了黑白显示器、更超薄的液晶显示器代替了厚重的显像管显示器一样,4K/8K超高清的到来,能释放设计师更多的创作灵感,让电脑、手机显示器显示更多、更精细的内容,让交互方式、交互动效有更大的发展空间。

上图为1981年推出的第一台全集成桌面电脑Xerox 8010 Star,包含应用程序和图形用户界面(GUI),下图为最新的苹果笔记本上,利用macOS Catalina系统搭配iPad作为拓展屏幕进行工作。在那个黑白、低分辨率的时代,谁又想得到现在的彩色、高清屏幕对生产力能带来多大的改变呢?

除了显示,还有什么?

4K/8K超高清的发展,需要影视创作、影像设备、显示屏幕、电脑/手机处理器、传输网络等各项基础设施的全面升级配合才能实现,是站在巨人肩膀上的产物,是群众真的“见得到”的技术产出。

而4K/8K将会对生活、工作各方面产生深远,绝不止于你第一次观看IMAX电影时发出的那声“卧槽”的震撼,得力于超高清显示,画面更精细逼真,搭配VR/MR/AR技术、全息投影、远程操控等新的交互方式,将源源不断为生活、工作带来更多的惊喜。

同时超高清显示设备、超高清影像内容,也能为交互方式创新提供很好的铺垫,就让我们一起拭目以待未来4K/8K能给我们带来什么吧!

作者:iCheer

本文由 新媒体运营 作者:道格 发表,其版权均为原作者所有,文章内容系作者个人观点,不代表 新媒体运营 对观点赞同或支持,未经许可,请勿转载,题图来自Unsplash,基于CC0协议。
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