Снижение цен на 4К-телевизоры перевело их из категории имиджевых (в первую очередь для производителей) товаров в разряд обычных топовых моделей. И тут у потенциальных покупателей возник вопрос: что нам смотреть на этих чудо-экранах? Ответ довольно простой: любимые фильмы и киноновинки, концерты и документальные передачи.
Когда на сцену выходил формат Full HD, перспектива распространения контента была ясной: диски Blu-ray обеспечивали хранение достаточного объема информации, а схемотехника проигрывателей позволяла достичь нужной полосы пропускания. Имелся и «запасной вариант» – HD DVD. Сохранялась обратная совместимость, т.е. имевшиеся у зрителей DVD воспроизводились на Blu-ray-плеерах.
Ситуация с 4К коренным образом отличается. Во-первых, к сожалению, стандарт оптического носителя 4К Blu-ray опоздал эдак на год. Во-вторых, к счастью, теперь телевизоры умеют воспроизводить «тяжелые» видеофайлы как с непосредственно подключенного носителя, так и через сеть, локальную или глобальную.
Что это означает на практике? Поскольку новые фильмы снимаются изначально в цифровом виде и с прицелом на 4К, появление ULTRA HD версий смело прогнозируется на самое ближайшее будущее. Киноклассика, по крайней мере представляющая интерес для широкой публики, может быть переоцифрована с пленки, детализации которой в принципе хватает. Некоторые фильмы оцифровывались в 4К изначально (например, серия Sony «Mastered in 4K»), но выпускались на Blu-ray в Full HD, соответственно, они имеют шанс быстрее появиться на новых экранах.
Сервисы вещания потокового видео могут быть весьма привлекательной альтернативой оптическим дискам. В США Netflix и Amazon Instant Video уже предлагают своим премиум-подписчикам некоторое количество фильмов в 4К, отечественные компании близки к этому. На YouТube достаточно давно стали появляться ULTRA HD ролики.
По сообщениям специалистов, для 4К требуется интернет-соединение с реальной скоростью от 15 Mbps – вполне доступная для многих отечественных провайдеров цифра.
Спутниковые компании-ретрансляторы активно тестируют соответствующую инфраструктуру. Например, Astra и Eutelsat запустили собственные демонстрационные каналы.
Не следует сбрасывать со счетов и домашнее видео. 4К уже доступно в некоторых смартфонах, например, LG G3 а также LG G Pro 2, и, скорее всего, начнет активно внедряться в любительские фотоаппараты 2015 модельного года.
Поклонники зрелищных игр также ждут 4К, правда, им придется существенно модернизировать свои компьютеры или купить приставки нового поколения.
Впрочем, сейчас ясно, что на ближайшее время основным источником видео для новых телевизоров будут Full HD версии фильмов, концертов и передач. Их разрешение будет автоматически повышаться до 4К самим телевизором. Здравствуй, Апскейлинг!
С тех пор, как возможность просмотра видео с персонального источника появилась в наших домах (а произошло это еще в конце 80-х начале 90-х годов прошлого века), все мы сталкивались с процессом апскейлинга.
Давайте совершим небольшой экскурс в прошлое и посмотрим, что происходило при воспроизведении видео с кассет, оптических дисков и как менялись телевизоры.
Сначала был стандарт VHS. Несмотря на то, что разработка инженеров JVC технически уступала основному конкурирующему формату Sony Betamax, VHS победил, поскольку от производителей оборудования не требовали лицензионных отчислений, а Sony так ничему и не научилась.
VHS был аналоговым. На магнитную ленту он позволял записать изображение с вертикальным разрешением 240 линий, при этом кадр можно представить цифрами 320х240 привычных сегодня пикселов. Поскольку яркостная и цветностная информация кодировались отдельно, их вертикальное разрешение отличалось – яркость была 240, а цвет – вполовину меньше – 120 линий.
Телевизоры на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) также были аналоговыми и рассчитанными на показ стандартного телесигнала, который, кстати, технически существенно превосходил записи на кассетах.
PAL и SECAM (с вариациями) предполагали 576 линий, а кадр представляет собой аналог изображения 720х576 пикселов. Тема служебных линий, черезстрочной и прогрессивной развертки, вещания полукадрами и прочие телеподробности выходят за рамки этого материала. В NTSC ситуация была похожей, только при меньшем вертикальном разрешении американцам показывали больше кадров с секунду.
Когда сигнал с видеомагнитофона поступал на телевизор, происходило аналоговое «растягивание» картинки под нужное разрешение. Возникает законный вопрос, как потребители мирились со столь плачевным (если исходить из сухих цифр) изображением?
Во-первых, сама возможность выбирать что и когда смотреть дорогого стоит. Во-вторых, необходимо учитывать не только разрешение сигнала, но и то, как он отображался и смотрелся.
Дело в размере экрана. Для телевизоров на электронно-лучевой трубке наиболее распространены диагонали 24-29 дюймов при соотношении сторон 4:3 и 32 дюйма для моделей 16:9, активно продававшихся лишь с начала века. При дистанции просмотра 2-4 метра изображение в принципе было достаточно качественным.
С тех пор, как возможность просмотра видео с персонального источника появилась в наших домах (а произошло это еще в конце 80-х начале 90-х годов прошлого века), все мы сталкивались с процессом апскейлинга.
Улучшения типа S-VHS (400 линий по вертикали) касались в первую очередь записи на соответствующие камеры и не прижились в виде воспроизводящих устройств и продажных/прокатных кассет.
Пока кассеты правили миром видео, инженеры разрабатывали новые стандарты.
На Западе определенную популярность получили аналоговые лазерные диски LaserDisc (LD), обеспечивающие 440 линий, но без деградации качества записи из-за проблем с магнитной лентой. У нас они были уделом коллекционеров и источником изображения для пиратских копий, поскольку на языках народов СССР издавать тиражи фильмов никто не собирался.
С приходом DVD произошло знаковое событие – видео для персонального просмотра достигло качества, адекватного средству его отображения. Стандарт предполагал 576 линий, ровно столько, сколько могли воспроизвести тогдашние телевизоры.
Наконец-то от интерполяции можно было избавиться! Картинка была невероятно четкой, детальной, искрящейся естественными цветами. По сравнению с VHS-кассетой.
Передышка закончилась быстро. Телевидение высокой четкости и HD видео породили новые экраны – плазменные и жидкокристаллические. Физические ограничения на длину ЭЛТ отпали и начался рост геометрических размеров.
Одновременно полки магазинов наполнялись новыми плеерами и новыми дисками. Беда лишь в том, что это происходило медленно (по сравнению с наступлением DVD). Немудрено, кассеты были на рыке примерно четверть века, а прирост качества изображения просто бросался в глаза.
Blu-ray Disc (BD) позволял хранить видео с разрешением Full HD (1920х1080 пикселов) и обеспечивал невероятно четкую и детальную картинку, искрившуюся естественными цветами. По сравнению с DVD.
Казалось бы, паритет сохранен. В цифрах – да. В жизни – нет. Когда в шкафу стоят практически вечные DVD а ремастированная киноклассика радует глаз, желание заплатить снова возникает не так часто. Тем более что цены на диски Blu-ray никак не копеечные.
И тут на помощь пришел наш старый друг Апскейлинг, уже цифровой, умный и быстрый. Многие, между прочим, до сих пор смотрят любимые фильмы с DVD на Full HD панелях.
Алгоритмы обработки сигнала – одна из самых больших тайн производителей телевизоров. Поскольку панели выпускают всего несколько компаний, остальные покупают заготовки и кроме маркетинга занимаются собственно разработкой алгоритмов.
Для оценки работы повышателей разрешения были взяты два телевизора с одинаковой диагональю, LG 55LB690V и LG 55UB850V. Первый – Full HD, второй – 4К. LG 55UB850V оснащен True 4K Engine – системой с отдельным процессором, автоматически повышающей разрешение с любого источника до 3840×2160 пикселов.
В качестве тестового материала использовались как специально подготовленные демонстрационные и настроечные ролики, так и обычные фильмы. Все они были в Full HD версии и воспроизводились встроенными плеерами телевизоров с подключенных к USB-входам накопителей – жесткого диска и флеш-карты.
Попытка сделать отчет в виде видеосравнения, к сожалению, пока провалилась. Съемка матрицы на цифровую камеру, постобработка (необходимо соединить половинки двух роликов чтобы обеспечить наглядность), обработка Youtube, просмотр с разными настройками качества – все это способно исказить результат до неузнаваемости.
Необходимо понимать, что результаты работы алгоритмов очень зависят от исходного материала. Одно дело – качественный трансфер профессионально снятого фильма, совсем другое – пере-пережатый цифровой поток из кабельной сети заштатного оператора.
Будем исходить из того, что вы смотрите качественные оригиналы, ведь и в DVD-эпоху были «релизы» из серии 10 боевиков на одном диске.
Изображение на 4К-телевизоре выглядит выигрышно. С этим никто не может поспорить. Все дело в разрешении. Люди с хорошим зрением способны разглядеть пиксельную сетку 55-дюймового Full HD экрана с трех метров, а это во многих квартирах обычное расстояние от телевизора до зрителя. К счастью, человек способен приспосабливаться и додумывать, именно поэтому мы вместо 24 быстропоказанных «фотографий» видим секунду кинофильма. В итоге пиксельная структура «растворяется» в кадре, в действии, за которым мы следим.
Посмотрим кино. Фильм «Гравитация» вообще сложный для телевизора из-за обилия сверхконтрастных сцен с мелкими деталями. Использование компьютерной графики делает «Гравитацию» отличным инструментом для оценки передачи детализации картинки.
Full HD телевизор LG 55LB690V уверенно рисует детали космического спутника в первом эпизоде. Отчетливо видны элементы крепления – болты, заклепки, поверхность не выглядит мультяшной, пластиковой, да и тексты на некоторых индикаторах костюма Сандры Булок при желании можно рассмотреть. Включим этот же Full HD файл на 4К-телевизоре LG 55UB850V. Разница видна сразу.
Прежде всего небо стало более естественным – звезды теперь меньше. Прирост плотности размещения пикселов идет на пользу детализации и плавности градиентов. На лице Сандры Булок отчетливо видны поры кожи, даже сквозь стекло скафандра.
Изображение можно условно разделить на две составляющие – четкие контуры и плавные переходы. Еще есть текстуры, по сути являющиеся комбинацией тех и других, только слишком маленькие относительно размера изображения в целом.
Судя по результатам визуальной оценки, процессор телевизора умеет отличать контуры от переходов, поскольку контуры он подчеркивает, а переходы, наоборот, растягивает.
Оказывается, в Full HD фильме содержится информация, которую Full HD телевизор не может отобразить, и она проявляется на 4К-экране. Вот небольшой пример, это фрагмент домашнего видео, снятого на очень хорошую фотокамеру. При увеличении заметно, что благодаря четырехкратному увеличению числа элементов изображения 4К-телевизор может лучше отобразить мелкие наклонные детали, такие как ресницы. Да и тональные переходы получаются более плавными.
Если включить настроечные таблицы для проверки четкости, возможности апскейлинга раскроются наиболее наглядно. Зубчатые края наклонных линий заметно сгладятся. Хотя процессор не может «придумать» несуществующие (пропавшие при съемке, кодировке) детали, ему под силу распределить имеющуюся информацию так, что глаз воспримет картинку как более четкую.
Домашнее видео, снятое не смартфоны и недорогие камеры, выглядит интересно, но это заслуга размера изображения, особой разницы между Full HD и 4К-экранами не видно.
При просмотре видео с исходным низким разрешением важно правильно настроить телевизор. Это в первую очередь касается таких параметров как четкость и подавление артефактов компрессии MPEG. Четкость желательно оставить на минимально приемлемом для качественных 4К-роликов значении. В противном случае артефакты в виде светлых и темных контуров, создаваемых процессором при искусственном повышении резкости, будут заметны и станут не улучшающим, а раздражающим фактором. Как бы ни хотелось, высокий уровень подавления артефактов ставить не рекомендуется, это замылит картинку. Минимальный или автоматический будет хорошим выбором.
Чудеса бывают. 4К-телевизор может показать Full HD контент в выигрышном свете, но никто не обещает, что качество магически вырастет до уровня реального 4К-видео. Хорошие релизы будут выглядеть детальнее, тональные переходы станут мягче, картинка станет приятной. А там и настоящие 4К-файлы подоспеют.