近年來(lái)，4K、8K超高清可謂火爆，連2020年的央視春晚，都出現(xiàn)了他們的身影。本文將簡(jiǎn)單介紹一下什么是分辨率、4k/8k的創(chuàng)新、難點(diǎn)及前景的內(nèi)容。

分辨率與像素

分辨率又稱解析度，用于衡量印刷品、顯示器等的畫質(zhì)的精密度，分辨率越高，畫質(zhì)就越清晰，分辨率越低，畫質(zhì)就越模糊。

通常描述分辨率的方式有兩種：

1. 單位面積的像素總數(shù)
2. 像素總量

像素

這里就延伸出一個(gè)新的詞“像素”，英文為pixel，簡(jiǎn)稱px。像素是構(gòu)成圖形的最小方塊，這些小方塊都有一個(gè)明確的位置和被分配的色彩數(shù)值，每個(gè)位置的小方格顯示不同的顏色，就決定該圖像所呈現(xiàn)出來(lái)的樣子。

仔細(xì)觀察你的手機(jī)、電視、電腦屏幕，可以看到一個(gè)個(gè)小的發(fā)光點(diǎn)，就是我們所說(shuō)的一個(gè)個(gè)像素點(diǎn)。如果用放大鏡觀看，還能看到構(gòu)成每一個(gè)像素點(diǎn)的紅綠藍(lán)發(fā)光元件。對(duì)于顯示器、打印機(jī)等，有實(shí)際輸出尺寸的設(shè)備，可以用單位面積上的像素點(diǎn)來(lái)表示分辨率，常見(jiàn)的單位有DPI、PPI，他們有點(diǎn)不一樣，但是本質(zhì)上區(qū)別不大。

DPI：Dots Per Inch，每英寸點(diǎn)數(shù)，一般用于衡量打印機(jī)、鼠標(biāo)精度等

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

Inch即英寸，1 英寸=2.54 厘米，這里的每英寸指的是對(duì)角線的長(zhǎng)度。

計(jì)算公式：分辨率=（√（橫向分辨率^2+縱向分辨率^2））/屏幕尺寸

蘋果公司在iPhone 4上推出了“視網(wǎng)膜屏幕”（Retina Display）的概念，iPhone 4的屏幕對(duì)角線長(zhǎng)度是3.5英寸，一共集成了960 × 640個(gè)像素點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算可得iPhone 4的PPI=（√（960 × 960+640 × 640））/3.5 ≈ 329.65。蘋果公司把這分辨率認(rèn)為是一般人眼就感覺(jué)不到像素點(diǎn)的存在了，要知道，當(dāng)時(shí)大部分電腦屏幕、手機(jī)屏幕的分辨率都是72 PPI ！

屏幕設(shè)備的分辨率好衡量，但是當(dāng)你拍一張照片、在電腦上查看一張別人發(fā)給你的圖片或表情的時(shí)候，這種沒(méi)有“現(xiàn)實(shí)尺寸”的圖像，那就要用到另外一種，也是大家最為熟悉的分辨率衡量方式了，那就是只看圖片中的像素總量。

主打拍照像素高的手機(jī)

如果想知道一張圖片的分辨率，可以在電腦上點(diǎn)擊圖片文件-右鍵-屬性-詳細(xì)詳細(xì)，在里面就可以找到分辨率。

現(xiàn)在我們知道，在一定面積內(nèi)，像素越多的時(shí)候，分辨率就越高，我們稱之為“高清”，當(dāng)像素點(diǎn)非常多的時(shí)候，那就是“超高清”，反之則為“普清”、“低清”。如下圖所示，在一個(gè)方塊內(nèi)，如果像素?cái)?shù)量越來(lái)越多，圖片隨之清晰起來(lái)，因?yàn)楦嗟南袼亟o我們展示了更多的細(xì)節(jié)。

如果當(dāng)純只增加像素，不考慮顯示尺寸呢？

也不是不行，為了承載更多的像素，又不縮小每個(gè)像素點(diǎn)的尺寸的話，那么就需要制造更大尺寸的屏幕來(lái)顯示，又由于人的視野有限，需要距離屏幕更遠(yuǎn)，否則可能看不全屏幕。設(shè)想一下去看IMAX電影坐在第一排的場(chǎng)景，你能清晰看清楚男主角的鼻毛，卻看不到畫面的全景。

再例如現(xiàn)在的手機(jī)高清拍照，一味的提高照片的像素量，卻不增加屏幕的PPI的話，當(dāng)照片分辨率遠(yuǎn)高于屏幕分辨率時(shí)，屏幕將無(wú)法顯示出照片更多的細(xì)節(jié)來(lái)。就像人肉眼難以觀察到細(xì)小的細(xì)胞一樣，除非放大觀看照片，或者把照片放在電腦上、投影出來(lái)看，才能體現(xiàn)高像素的優(yōu)勢(shì)。

4K/8K是什么

在清楚了分辨率和像素的概念后，我們就可以進(jìn)一步的了解什么是4k、8k了。

4K是指分辨率達(dá)到4096 × 2160像素，即880萬(wàn)像素以上的畫面。而8K則高達(dá)7680 × 4320像素，即3300萬(wàn)像素以上，像素量高達(dá)4K的4倍！

而根據(jù)百度流量研究院給出的電腦顯示器分辨率排名，當(dāng)前排名第一的為1920 × 1080像素，俗稱1080P，像素接近于2K（2048 × 1080像素），像素總量只有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，蘋果的iPhone手機(jī)主流分辨率第一名超過(guò)2K，第二名略超720P；安卓手機(jī)主流的分辨率，第一的為1080P，第二的為720P。

這下子知道為什么總有人說(shuō)iPhone顯示效果比安卓好了吧，因?yàn)閕Phone的屏幕分辨率確實(shí)高一點(diǎn)。

很多人就疑惑了，我的手機(jī)拍照都有4千萬(wàn)像素啊，比這8K得3300萬(wàn)像素都強(qiáng)多了?。?！

前文已經(jīng)說(shuō)過(guò)了，我們不能只看像素總量，我們還要與之匹配的屏幕，蘋果的旗艦手機(jī) iPhone 11 Pro Max，屏幕分辨率為2688*1242像素，也就是屏幕上只能顯示330萬(wàn)個(gè)像素點(diǎn)，距離4K超高清的880萬(wàn)像素還有一段距離呢！

其實(shí)，大家手機(jī)上數(shù)千萬(wàn)像素，是指單張照片拍攝最高可達(dá)這個(gè)水平，如過(guò)切換成拍攝模式，分辨率將大幅下降。

這是因?yàn)橐欢我曨l一般需要每秒30幀以上的畫面，也就是每一秒其實(shí)是超過(guò)30張照片從你眼前一閃而過(guò)，這樣子才能讓你覺(jué)得視頻流暢不卡頓。

一秒鐘的4K視頻，一共有880萬(wàn)*30=2.64億像素需要處理，加上視頻還需要記錄聲音信息，這就是為什么手機(jī)拍視頻又耗內(nèi)存空間，又容易發(fā)熱，用電腦打開(kāi)一看，一段一分鐘的視頻很容易就有上百M(fèi)那么大。

4K/8K超高清的影像內(nèi)容，如電視劇、電影、直播、VR等，其實(shí)對(duì)劇本創(chuàng)意、攝影機(jī)、處理視頻的工作站、傳輸網(wǎng)絡(luò)都有很高的要求，且對(duì)用戶可以接觸到的電影院、電視、手機(jī)、電腦等設(shè)備的屏幕分辨率和硬件運(yùn)算速度、存儲(chǔ)空間等也有了新的要求，4K/8K可以說(shuō)是影視行業(yè)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的新變革：

（1）適合超高清的內(nèi)容：就像卓別林的默片時(shí)代，20世紀(jì)的港產(chǎn)彩色電視劇、電影一樣，隨著視頻清晰度的提高，文藝工作者就需要去思考，什么樣的內(nèi)容更適合超高清拍攝。

（2）超高清的錄制設(shè)備：對(duì)攝像機(jī)的鏡頭、感光元件、處理芯片、儲(chǔ)存設(shè)備等都有非常高的要求。

（3）超高清拍攝素材動(dòng)不動(dòng)需要用T作為容量單位衡量，對(duì)于視頻剪輯、后期處理的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，超強(qiáng)性能的工作站少不了。

（4）剪輯好的超高清電視、電影，還需要高速的網(wǎng)絡(luò)才能傳播到世界各地，以19年底熱映的電影《終結(jié)者：黑暗命運(yùn)》4K版本為例，需要59.4G的儲(chǔ)存空間，根據(jù)一份報(bào)道，2019年Q2季度我國(guó)固定寬帶平均下載速度為4.425MB/s（35.46Mbit/s，注意我已經(jīng)進(jìn)行了單位換算），想看這部2個(gè)小時(shí)劇情的電影，得先下載3.7小時(shí)。

但是對(duì)于使用流量的手機(jī)呢？如果你沒(méi)有無(wú)限流量套餐……可能一部下載一部電影就能讓你的房子歸中移動(dòng)了( >﹏<。)～。

未來(lái)8K視頻，體積將會(huì)是4K視頻的4倍以上，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸要求會(huì)更高。如果還想實(shí)現(xiàn)超高清直播，則亟需先完成基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的“提速降費(fèi)”，帶來(lái)更親民的5G、高速寬帶等。

（5）你手中、你眼前的屏幕和他們背后的處理器，都需要升級(jí)。超高清視頻不僅需要有超高清的屏幕才能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，更豐富的像素內(nèi)容還對(duì)電腦、手機(jī)的儲(chǔ)存空間、CPU處理能力都有更高的要求。

4K/8K的發(fā)展前景

4K/8K可以為用戶帶來(lái)更高清的視頻圖像，而這對(duì)用戶而言有何價(jià)值呢？

醫(yī)療行業(yè)

4K/8K在醫(yī)療行業(yè)有非常廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，如借助影像進(jìn)行診斷的胃鏡、內(nèi)窺鏡等，更高清的畫質(zhì)將有助于醫(yī)生做出準(zhǔn)確的判斷。同時(shí)超高清影像還有助于醫(yī)生進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程手術(shù)等等。

仿真訓(xùn)練

對(duì)于軍事、應(yīng)急救援行業(yè)，4K/8K超高清內(nèi)容，將讓各類模擬器能更好的展示真實(shí)環(huán)境，有助于更低成本、更低風(fēng)險(xiǎn)的訓(xùn)練各類載具的操作員。

娛樂(lè)領(lǐng)域

通過(guò)與VR技術(shù)配合，為用戶提供超高清的內(nèi)容，讓用戶可以有身臨其境的感覺(jué)，這將為游戲行業(yè)、視頻直播行業(yè)等帶來(lái)全新的用戶參與方式。主題樂(lè)園、大型商場(chǎng)，也能借助超高清屏幕創(chuàng)作更豐富的用戶互動(dòng)式廣告或者游戲內(nèi)容。超高清的電影也會(huì)讓人再一次刷新視覺(jué)感觀樂(lè)趣。

日常影響

如同彩色顯示器代替了黑白顯示器、更超薄的液晶顯示器代替了厚重的顯像管顯示器一樣，4K/8K超高清的到來(lái)，能釋放設(shè)計(jì)師更多的創(chuàng)作靈感，讓電腦、手機(jī)顯示器顯示更多、更精細(xì)的內(nèi)容，讓交互方式、交互動(dòng)效有更大的發(fā)展空間。

上圖為1981年推出的第一臺(tái)全集成桌面電腦Xerox 8010 Star，包含應(yīng)用程序和圖形用戶界面（GUI），下圖為最新的蘋果筆記本上，利用macOS Catalina系統(tǒng)搭配iPad作為拓展屏幕進(jìn)行工作。在那個(gè)黑白、低分辨率的時(shí)代，誰(shuí)又想得到現(xiàn)在的彩色、高清屏幕對(duì)生產(chǎn)力能帶來(lái)多大的改變呢？

除了顯示，還有什么？

4K/8K超高清的發(fā)展，需要影視創(chuàng)作、影像設(shè)備、顯示屏幕、電腦/手機(jī)處理器、傳輸網(wǎng)絡(luò)等各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施的全面升級(jí)配合才能實(shí)現(xiàn)，是站在巨人肩膀上的產(chǎn)物，是群眾真的“見(jiàn)得到”的技術(shù)產(chǎn)出。

而4K/8K將會(huì)對(duì)生活、工作各方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)，絕不止于你第一次觀看IMAX電影時(shí)發(fā)出的那聲“臥槽”的震撼，得力于超高清顯示，畫面更精細(xì)逼真，搭配VR/MR/AR技術(shù)、全息投影、遠(yuǎn)程操控等新的交互方式，將源源不斷為生活、工作帶來(lái)更多的驚喜。

同時(shí)超高清顯示設(shè)備、超高清影像內(nèi)容，也能為交互方式創(chuàng)新提供很好的鋪墊，就讓我們一起拭目以待未來(lái)4K/8K能給我們帶來(lái)什么吧！

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