4K Ultra HD — разрешение 3840×2160¶

3840×2160 — это разрешение экрана, известное как 4K Ultra HD (4K UHD, UHD-1). Оно соответствует изображению шириной 3840 и высотой 2160 пикселей, то есть содержит 8 294 400 пикселей (примерно 8,3 мегапикселя). Разрешение относится к форматам цифрового видео и отображения и является преемником стандарта Full HD (1920×1080), превосходя его по количеству пикселей ровно в четыре раза по площади.

¶Соотношение сторон и названия

3840×2160 имеет соотношение сторон 16:9, что делает его прямым масштабированием Full HD (1920×1080) вдвое по каждой оси. Визуально это означает, что каждый пиксель Full HD заменяется блоком из четырёх пикселей 4K UHD.

Существует несколько близких, но не идентичных стандартов с названием «4K»:

• 3840×2160 (UHD-1) — бытовой и потребительский стандарт для телевизоров, мониторов, смартфонов и стриминговых сервисов.
• 4096×2160 (DCI 4K) — кинематографический стандарт, разработанный Digital Cinema Initiatives. Используется в цифровых кинотеатрах и имеет более широкое поле зрения.
• 4096×2160 и 4096×3112 и другие вариации встречаются в профессиональных камерах и мониторах.

В повседневной речи и маркетинге под «4K» обычно подразумевается именно 3840×2160, так как этот формат доминирует на потребительском рынке.

¶Технические характеристики

¶История появления

Стандарт 4K Ultra HD был формализован в 2012 году организацией Consumer Electronics Association (CEA, ныне Consumer Technology Association). Определение UHD-1 закрепило разрешение 3840×2160 и соотношение сторон 16:9 как потребительский стандарт.

Ранее, в 2003 году, формат DCI 4K (4096×2160) был утверждён для цифрового кинопроизводства. Первая цифровая кинокамера с сенсором 4K — Dalsa Origin — была представлена в 2003 году. Sony выпустила первые профессиональные камеры 4K (CineAlta) в 2008 году.

Развитию массового внедрения 4K способствовали:

• выпуск телевизоров с матрицей 3840×2160 (Sony, LG, Samsung и другие начали серийные линейки с 2012–2013 годов);
• появление потоковой передачи видео в 4K: Netflix запустил 4K-стриминг в 2014 году, YouTube поддержал разрешение 2160p ещё в 2010 году;
• развитие стандартов сжатия видео — HEVC (H.265) и VP9, а затем AV1, которые сделали доставку 4K-контента по сети экономически целесообразной;
• снижение стоимости панелей и сенсоров.

¶4K в разных областях

¶Телевидение и стриминг

4K UHD стал основным стандартом для телевизоров: к 2020-м годам большинство выпускаемых моделей диагональю от 43 дюймов имеют разрешение 3840×2160. Провайдеры эфирного и кабельного ТВ также постепенно переходят на UHD-каналы. Стриминговые платформы (Netflix, YouTube, Кинопоиск, Иви) предлагают 4K-контент при скорости соединения от 15–25 Мбит/с.

¶Производство контента

Цифровые кинокамеры от Sony, RED, ARRI, Blackmagic Design снимают в 4K и выше. На практике производство часто ведётся в 6K или 8K с последующим даунскейлом до 4K — это даёт запас для стабилизации, кадрирования и цветокоррекции.

¶Компьютерные дисплеи и мобильные устройства

Мониторы с разрешением 3840×2160 (4K UHD) стали распространены среди профессиональных и игровых решений. В смартфонах 4K-экраны встречаются реже из-за высокого энергопотребления; чаще производители используют промежуточные разрешения (например, 3200×1440 или 3120×1440). Однако 4K-видеосъёмка стала стандартом для флагманских смартфонов.

¶Игры

4K-гейминг требует мощного графического оборудования. Консоли PlayStation 4 Pro и Xbox One X поддерживали 4K с апскейлингом или нативно в отдельных играх; PlayStation 5 и Xbox Series X обеспечивают нативный 4K-рендеринг при 60 кадрах в секунду в большинстве проектов.

¶Восприятие человеком

Для типичного расстояния просмотра телевизора (2,5–3 метра) разница между Full HD и 4K на экранах диагональю до 65 дюймов визуально малозаметна. Ощутимый прирост детализации проявляется на больших диагоналях (75+ дюймов), при близком расстоянии (мониторы, VR) или на контенте с мелкими деталями (текст, текстуры).

¶Перспективы

Разрешение 8K (7680×4320) позиционируется как следующий этап, однако его массовое внедрение сдерживается ограниченным количеством контента, высокой стоимостью устройств и требованиями к пропускной способности каналов передачи. В ближайшей перспективе 4K остаётся основным стандартом для большинства сценариев потребления видео.

¶Источники

• Consumer Electronics Association. CEA-861-F: A DTV Profile for Uncompressed High Speed Digital Interfaces
• ITU-R BT.2020: Parameter values for ultra-high definition television systems
• Digital Cinema Initiatives. Digital Cinema System Specification v1.4
• Sony Corporation. Пресс-релизы CineAlta и XDCAM
• Netflix Tech Blog: 4K streaming delivery