为什么需要4K?

4K，不仅仅是分辨率4K将画面的分辨率从现有高清提升了四倍，在保证清晰度不减的情况下使观众拥有更宽阔的视角（从高清设计的20度视角提升到60度角），从而获得更为身临其境的临场感和感官震撼。但从现阶段来说，高清已经拥有不俗的效果，4K如果只是分辨率的提升，会有多少刚迈进高清门槛的观众买账？电视台在最近十年经历了从模拟到数学，标清到高清，甚至还加入了3D，前后期全面升级换代，投入巨大，现在又来了4K，而且似乎离播出还有一段距离，特别是在经济不太景气的当前，电视台愿不愿意再次入手？这都是4K面临的问题。 所以我们现在所讨论的4K，绝不仅仅只是分辨率的变化，它已经成为现代数学影像技术全面发展的代名词，是下一代高品质影像质量的一个象征符号，对于我们目前的高清影像水平，将带来整体的升级。 具体来说，伴随着成像感光元件的技术升级，全新的CMOS大画幅成像器件，已经开始取代过去广播级三片2/3英寸CCD级别，大幅提升的感光面积，加上CMOS技术的改进，将摄像机的画面品质上升到前所未有的高度。

4K引发的技术变革——分辨率的提升众多文家都已拥有自己的35mm数字摄像机，4K已经是常规配置，索尼的旗舰摄影机F65甚至已经达到了8K的有效像素，这已经能够充分满足家庭和院线大银幕的高清需求。

对比度与动态范围大画幅成像器件即使包含4K X 2K像素点数量，依然能够为每个像素点提供足够大的面积和空间，从而保证了摄像机可以摄取到14档光圈左右的动态范围，即使在光比极大的拍摄环境中，依然可以获取和保留足够的亮度层次和有效信息。对于高清晰度的展现效果，除了像素分辨率硬指标之外，影像的反差是关键的要素，在后期通过合理的亮度层次排布（伽玛曲线调整），可以将前期完整保留的信息进行明暗层次更好的分布，确保高对比度下层次过度的展现。

取样率提升在UHDTV超高清电视标准中，已经没有高清时代8比特的量化标准，至少10比特甚至12比特已经成为基本要求。在大银幕下，画面细节展现更加真切，确保色彩和灰阶过度流畅和自然尤为重要，这也是高品质画面的基本保证 。

色域范围更广 专门为超高清标准制定的ITU-R BT2020标准，极大地扩展了色域的色彩信息。伴随着摄像机性能提升，以及监视器、电视从晶体管过度到色域范围更大的全新显像设备，如LED、背光LCD和OLED技术，都能够捕捉和展现出更宽广的色彩范围。

帧率高清受限于编码方式和传输方式，与模拟时代一样依旧采用隔行扫描的标准。近些年国外已经开始将高清系统由隔行长级为逐行扫描，从而提升了画面的动态清晰度。实验表明，观看者对于画面清晰度的感受，如果仅仅静态清晰度高（单幅画面）而动态影像变换存在模糊，如隔行扫描带来的实际垂直清晰度减半（1080/50i）或者LED响应慢造成的影像拖尾。甚至有人觉得，1080/50P的影像效果并不亚于4K/50i的观看感受。

为了改进这一点，在超高清时代，传统隔行扫描已经被放弃，在目前带宽有限，特别是依然采用H.264编码的情况下，25P会是第一阶段的常用标准；而伴随最新的H.265（HEVC）标准发布，编码效率比264提升30%到50%，意味着可以在带宽不变前提下实现50P的内容播放，这就将充分改善动态清晰度水准。而在超高清标准中还注明了120P的帧率标准，带来绝对平滑的动态过渡感受。这将是未来技术追求的目标。（摘自：数码影像时代）