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发表于 2016-11-21 16:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 HDP测评室 于 2016-11-23 09:36 编辑

别被厂商骗了 真假4k大起底
告诉你:3色4k,4色4k,4k HDR,YUV 4:4:4这些都是什么鬼


  4k电视的概念在4年前刚火起来的时候,普通消费者心目中,4k还是一个听起来有点遥远的技术,4k还只是一个在商场里高高在上的标签,一个片源少到只能找到寥寥数部风光演示片的稀罕物。4年后,不知不觉中,4k电视的普及程度已经达到了连楼下卖烟大爷也知晓的程度。普通消费者在购买新电视的时候,4k电视已经成为一种普遍选择,在2016年7月,国内电视销量中4k超高清电视比例为48%,也就是说,每卖出2台电视,其中有一台就是4k电视。

4k 电视销量

4k 电视销量

  4k电视厂商为了突出自己产品的差异性和独特性,更好的迎合消费者的需求,向市场不断推送着各种新概念、新技术、新标准。其中有些技术标准确实是代表着更好的画质和更高的性能,但也有很多技术标准其实是为了降低成本,毕竟价格也是消费者关注的一种重要参数。
  各种不同概念、技术、标准孰优孰劣,厂商有厂商的说法,卖家有卖家的说法,普通消费者也真够眼花缭乱的,今天,高清范就带你扒一扒厂商吹捧的那些技术名词,让你真正了解4k电视,起底厂商的各种障眼法。

真假4k 4k

真假4k  4k

  4K的标准,最早来自于2004年电影行业的DCI标准,后来在2012年,国际电信联盟(International Telecommunication Union,即ITU)发布了超高清电视(Ultra HDTV)的国际标准。在该标准中,对4k电视做了如下定义: 水平分辨率3840,垂直分辨率2160,宽高比16:9,总约830万像素。其中,水平分辨率和垂直分辨率的像素数分别是之前1080P(1920x1080)标准的2倍,面积是HDTV 标准也就是1080P 的4倍,也就是说有4倍的像素数,画面信息更加丰富细腻。

4k 分辨率 对比

4k 分辨率 对比


  4色4k和3色4k选哪个?


  作为一个普通消费者,你是不是看到4色vs3色,就觉得肯定是4色好啊,多一色呢。其实不然,让高清范给你彻底扒一扒3色4k和4色4k的由来,以及厂商们的障眼法。

真假4k 4色4k 3色4k RBGW

真假4k 4色4k 3色4k RBGW

  过去传统的液晶电视屏幕是通过RGB(红绿蓝)三原色来调和色彩及亮度显示的。每个像素点实际上有3个RGB子像素,3个子像素分别按照信号源的信号控制亮度,就能够调制出一个像素的颜色。4k分辨率(3840x2160)下, 一幅画面一共有8.3M(M为百万单位)个像素点,每个像素有三个子像素,总共有24.9M个子像素。
  而4色4k,主要由韩系厂商三星和LG提出的,在RGB基础上加入一个W子像素,就是白色像素,单独控制亮度,这样液晶面板的亮度控制能力更强,透光率更高,细节及对比度表现会更好,而且更节能。

真假4k 4色4k 3色4k RBGW

真假4k 4色4k 3色4k RBGW

  看到这里,你是不是觉得4色4k技术真棒,准备买呢?且慢,其实这里厂商埋了坑的。
  猫腻就在于,多出来的W子像素,并不是额外赠送的,而是占用了原本像素点的编制。按照我们普通人的理解,4色4k应该是一幅画面有3840x2160个像素,每个像素有4个子像素,这样,硬件上就应该比3色4k多3成的像素点。但是,在韩系厂商精打细算的障眼法下,这只是一厢情愿。实际上他们所谓的4色4k,一个像素并不是有4个子像素的。

真假4k 4色4k 3色4k RBGW

真假4k 4色4k 3色4k RBGW

  在三星定义下,一个像素并不是RBGW四个子像素,而是一个像素只有2个子像素(RG像素或者BW像素),等于是把原本一个像素拆成了2个来算。这样三星的四色4k总共的子像素总数量是3840x2160x2=16.6M,比3色4k足足少了8.3M,也就是少了830万个子像素,如果按照RGBW4个子像素构成一个像素的算法来算,三星的四色4k实际的分辨率只有1920×2160的水平, 4k标准分辨率是3840x2160,水平方向足足少了1倍,看到这里,是不是觉得有点坑呢。三星为啥要这样做呢?当然是省钱,这样可以带来更低的硬件成本,不管是打价格战还是转换成利润,都是银子啊。至于消费者知情权,三星觉得你反正看不出来嘛。三星这种做法,就像买鸡蛋灌饼,店家说卖给你的是额外加蛋版,实际上里面用料还缩水了,简直太恶劣了,国家怎么不拿三星的脸皮去研究防弹衣呢。

吐槽 脸皮

吐槽 脸皮

  LG,同作为韩系厂商,比三星还是稍微厚道一些,它的4色4k定义,是5个子像素算作2个像素,是不是很难理解?反正转换成我们所说的物理分辨率,LG的4色4k是2880X2160,比起4k标准分辨率3840x2160,水平方向还是短了一大截,不过子像素的总数量依然是24.9M,和传统3色4k持平,至少比三星的厚道一丢丢嘛,硬件上虽然没加量,也没减,只是把显示模式换了,实际效果怎么样,就见仁见智了。还是用鸡蛋灌饼来比喻,LG卖的鸡蛋灌饼,号称是加蛋版,其实用料上还是和原来一样,并没有加什么东西,只是改了做法而已,虽然也有点混淆消费者的意思在里面,不过至少脸皮没有三星那么厚。

  说到这里,大家知道4色4k和3色4k怎么选了吧?总而言之就是,目前的4色4k产品,在实际物理分辨率上,都达不到3840x2160的4k标准分辨率的要求,小编称之为伪4k,即使找一大堆权威部门来认证背书,也改变不了其本质。当然,因为降低了成本又有噱头,又是大厂加持,4色4k可能在市场销量可能并不会太差,不过,请记住,那不是真4k。


  什么是YUV4:4:4?


  最近还被热炒的一个名词就是YUV4:4:4,是不是看的云里雾里啊,4色4k还好理解,YUV4:4:4这样的词,完全看不懂。不着急,高清范就来给你摆。

rgb 色彩编码

rgb 色彩编码

  首先,得说到YUV,其实YUV和RGB一样,是一种颜色编码方式,和RGB方式之间可以互相转换,如图RGB代表的是红绿蓝一样,YUV三个字母分别代表了亮度信号及U、V两种色差信号。

YUV

YUV

  而4:4:4,则代表了YUV这三个信号采样存储方式,除了4:4:4,常见的还有4:2:2、4:2:0、4:1:1三种采样格式。简单理解来说,就是4:4:4的信号是无损的,信息更加丰富,画面色彩更好,但是对存储空间及传输带宽要求非常高。其他三种方式是为了节约带宽和存储空间,对色彩进行了压缩。
  实际上,因为4:4:4信号数据量实在太大,存储及传输成本太高。所以无论是通过蓝光光盘,或者网络下载、机顶盒、各种网络盒子,得到的片源都是经过压缩的,而且大部分是4:2:0、4:1:1的方式压缩的,4:2:2的片源都是很少见。支持YUV4:4:4的电视机在播放这类片源时并没有太大意义。

原始.png
YUV4:4:4原图

YUV4:2:2

YUV4:2:2
转换为YUV4:2:2

YUV4:2:0

YUV4:2:0
转换为YUV4:2:0

411.png
转换为YUV4:1:1

  但是,在现在的智能电视时代,电视机的信号来源不再局限于光盘、网络传输的途径,电脑、PS4、Xbox One、甚至机顶盒里面的游戏APP,这些本地生成的视频信号,大部分都支持以YUV4:4:4方式传送,如果用支持YUV4:4:4的电视来显示,带来的画面、色彩,及文字显示的提升是非常明显的。

YUV

YUV

  补充点题外的:为什么要用YUV编码,而不是干脆直接用RGB编码?因为YUV的压缩方式,比起RGB有先天优势,就是可以把轮廓和色彩的信息分开,只压缩色彩,不影响轮廓。如上图所示,Y信号就是Luma,代表的是亮度信息,直观来看就是轮廓。
  无论是4:2:2或者4:2:0还是4:1:1,亮度Y对应的都是4,也就是说不会对保存轮廓信息的Y信号进行有损压缩。而压缩的都是色彩信息,也就是上图最右边一栏Chronma所代表的U和V信号,这样就非常不容易看出画质损失。RGB压缩三原色的信号则更容易影响轮廓清晰度,相比之下,YUV只压缩色彩,不影响轮廓清晰度,无疑是一种非常好的压缩方式。
  不过随着技术的不断发展和观众们的眼光日益“好色”,连YUV4:4:4这种过去看来非常奢侈的编码方式都可以被用在娱乐级别的电视上了,这真是过去想都不敢想的。

  HDR是什么,有什么用?
  
  HDR,为高动态范围(High-Dynamic Range)的简称。
  自然界中存在的亮度差,即最亮的物体亮度,和最暗的物体亮度比值可以达到一亿倍,而人眼能够辨别的差别大概在10万倍左右。一般的民用数码相机、显示器,只能够表示出256种不同的亮度。
  动态范围低会带来很多问题,比如在显示明暗对比度大的画面时,就会出现亮的地方一片白,暗的地方一片黑,亮部细节和暗部细节全部丢失。
  随着技术的进步,观众要求的提高,在影视工业上,越来越多的设备使用了10bit 甚至更高的编码,有了更高的宽容度,能够采集和显示更大范围的亮度信息。但是,最终在观众眼前显示这些片子的显示器,大量的还是以50年前SDR(标准亮度动态范围)制造的老旧设备,严重的拖了后腿。
  HDR电视技术,简单来说就是能够在一幅画面上显示出更大范围的亮度信息,提供更多的细节,让画面更加生动立体。电子产品买新不买旧。如果你正好有买电视的需求,那就不妨搭上HDR的顺风车,让眼睛接受一次洗礼。

HDR 高清电视 画质

HDR 高清电视 画质


  HDMI接口的猫腻
  
  搞清楚了这些,你是不是很感兴趣,准备马上去定一台符合4k标准、支持HDR、YUV4:4:4的新电视?准备享受一场视觉盛宴?慢着,这儿还有一个坑,就是HDMI。HDMI是一种数字接口技术,用来连接信号源和电视机。
  HDMI有不同的标准:1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,2.0a,2.0b,其中2.0a是位宽最宽的标准,可以达到18G。简单的说,可以理解成HDMI是高速公路,音视频信号就是在HDMI这条公路上通过的汽车,低标准的HDMI接口是双向2车道,而高标准的的HDMI接口是双向8车道。随着电视机技术的不断进步,画面越来越好,承载画面的信号数据量也越来越大,需要更宽的通路来承载。

大通道 大数据量

大通道 大数据量

  比如前面提到的HDR技术,相较于老旧的SDR,HDR需要更多的数据量来存储亮度信息。也就是说,4k HDR的片源,比起普通4k片源,需要更高的传输带宽。同样在4k分辨率时代的4k HDR片源,比2k HDR片源,传输带宽的要求也提升了4倍。同样,YUV4:4:4,10bit这些改善画面的技术规格,都是对传输接口的带宽有要求的。
  如果是4k HDR 60Hz10bit信号源,并且还是YUV4:4:4的,那么,可能最快的HDMI线也刚不住了,信号数据量太大,线路塞车,这样信号源会自动降低颜色深度到8bit甚至更低,来保证运行。明明花了钱却享受不到色彩大餐,是不是很着急?现在的解决方案就是更换DisplayPort 接口的数据线,因为HDMI接口速度已经跟不上了。
  什么?你的电视上没有DisplayPort接口?坑就在这里:没有DisplayPort接口,却号称自己支持4k HDR 4:4:4 10bit 60Hz信号输入的电视机厂商,这不是耍流氓吗?(关于本段内容请看文末的补充说明)

HDMI DP 接口

HDMI DP 接口

  而且实际上,有的厂家往往下限更低,电视机上连HDMI2.0的接口都没有,有的只是1.4甚至更低速的接口,如果你不是只想简单的看个画面,这种产品最好避开。
  附一张不同版本HDMI线对于4K分辨率的各种信号源支持程度的表格,各位选购时一定要擦亮自己的眼睛哦。

HDMI 4k HDR

HDMI 4k HDR


  总结
  理论摆了这么多,文章写了一大篇,总结结论就是:
1、4色4K都是伪4K,真实的物理分辨率达不到4K标准,属于明升暗降的产品。

2、YUV4:4:4是好东西,不过如果是看电影,由于片源原因,意义不大;但如果是接电脑,连PS4,Xbox打游戏,则可以提高画质,可以考虑。

3、HDR属于新技术标准,未来大趋势,对画面改善有实际帮助,基于买新不买旧的道理,推荐买。

4、如果在意画质,选购电视一定要关注HDMI接口,有DP接口的更好,没有也要选HDMI2.0版本的,HDMI2.0a比HDMI2.0b好。

  关于DP接口的补充说明
  前面关于DP接口的吐槽,引发了很多网友和爱好者的讨论,小伙伴们纷纷表示,从没有在电视上见过DP接口,小编经过核实,目前已知的具有DP接口的4K电视只有松下的AX800C这款产品,而这款已是两年前的老物了。近年,出于各种各样的原因和考虑,基本没有厂商把DP接口加入到新产品中。
  实际上,在现在的高清电视上,用户如果只是通过网络或者蓝光观看影片,基本没有机会接触到4:4:4 10b/c 4K@60Hz HDR这样的高画质片源,目前最常见的HDMI接口,已经可以满足需要。  但是如果你有一台次时代主机,想在电视上连接PC、PS4、Xbox、甚至MAC主机,玩游戏时享受更好的画面,那么,设备只有HDMI接口的话,你是享受不到最顶级的画面和色彩的。
  连索尼PS4和微软Xbox的显示芯片供货商AMD,都已经承认,4:4:4 60p10bit 4K HDR画面无法通过HDMI2.0完整传输。也就是承认了这样的事实:仅有HDMI接口的PS4和Xbox,目前都没有办法做到最顶级的4K HDR画面输出。
  而目前市面上的电视产品也普遍没有配备DP接口,可以说要实现4:4:4 60p的 高规格4k HDR画面,目前不具备DP接口的高清电视产品都是先天不足的。
  如果想要真正完整体验到顶级的4:4:4 60p高规格4k HDR画面,需要更多的厂商在电视产品配备中DP接口,不然只有等HDMI2.1标准快点落地了



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zzjyx_5 + 10 很给力!
发表于 2016-11-21 17:38 | 显示全部楼层
不错学习了谢谢分享
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发表于 2016-11-21 17:57 | 显示全部楼层
评测君厉害了~
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发表于 2016-11-21 18:26 | 显示全部楼层
补充几句:有关4色4K,其实还有个松下等日系面板厂商,他们提出的4色是加了个黄色,比起白色,这种4色4K效果偏暖,不过效果要好于一般4K,不过成本太高,没有坚持下来。
还有现在的三星、LG4色其实搭配OLED面板,4K效果非常不错。
所以4K问题不单单与增色技术有关,还有面板材质本身有关。
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发表于 2016-11-22 08:28 | 显示全部楼层
LG4色其实搭配OLED面板
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发表于 2016-11-22 09:37 | 显示全部楼层
学习了谢谢分享
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发表于 2016-11-22 09:50 | 显示全部楼层
技术人员关心的是理论,老百姓看重的是价格,不就看个电视嘛,性价比才是硬道理
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发表于 2016-11-22 12:34 | 显示全部楼层
听君一席话,胜读十年书。真的。
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发表于 2016-11-22 12:59 | 显示全部楼层
这文章不错,值得看一看,保证自己不被家电妹子忽悠
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发表于 2016-11-22 13:31 | 显示全部楼层
多谢你的分享!
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