【普及】4K分辨率到底是什么 - 梦殇国际

目前主流的电脑显示器分辨率是 1920x1080，也就是常说的 FHD 标准，不过在智能手机都开始朝 2560x1440 前进了，PC 显示器显然还需要更进一步的强化，下一代的标准就是 4K 分辨率，也就是 Utlra HD 标准。今年以来，戴尔、联想、华硕、三星等公司纷纷推出廉价型 4K 显示器，最便宜的只有 4000 多即可买到，预计今年底明年初就能降到 3000 元内，用户也更容易接受。

　　4K 对我们来说不仅是一次分辨率升级，其影响远远比之前 1680x1050 分辨率升级到 1920x1080 还要大，从应用体验、UI 优化及性能上都提出了更严峻的挑战，更重要的是 4K 即将来临之前，很多人对 4K 尚无清晰的认识。

　　回想前两年各家电视厂商还在以自家产品能上全高清作为卖点，可是自索尼推出 4K 电视后，全高清一下子成了电视机领域中“落后”的代名词，先是各品牌在旗舰级产品中推出 4K 型号，然后是把 4K 型号普及至主流产品甚至是入门级产品中，期间当然少不了的还有各种“ 4K 就是比全高清”好的宣传，一时间消费者看得眼花缭乱，有些无从下手的感觉。

　　实际上，有很多消费者会选择购买 4K 电视，纯属是因为卖场推销人员告诉他“ 4K 电视很好，要买就买 4K 电视”，但 4K 电视有什么用甚至 4K 电视是什么等问题，他们自己是完全不知道。这次我们就和大家谈谈关于 4K 分辨率以及 4K 电视、4K 显示器的选择问题，让大家了解 4K 究竟是什么，现在追随潮流买 4K 产品是不是真的有意义。

　　想要了解 4K 产品，首先就要从 4K 图像的相关标准入手。图像的大小可以用像素分辨率来表示，例如 1920*1080 的分辨率就意味着图像是由水平方向每行 1920 个像素以及垂直方向每列 1080 个像素组成的。出于方便交流的原因，业界也常常以图像水平方向上的像素值来表示图片大小，而且为了简化交流过程，一般情况下会用“ K ”来描述像素值，其中 1K 相当于 1024 个像素，几 K 就是指图像的水平方向每行像素值达到或者接近 1024 的几倍。

　　以此为标准，4K 图像就是指水平方向每行像素值达到或者接近 4096 个的图像，多数情况下特指 4096*2160 分辨率。而根据使用范围的不同，4K 图像也有各种各样的衍生分辨率，例如 Full Aperture 4K 的 4096*3112、Academy 4K 的 3656*2664 以及 UHDTV 标准的 3840*2160 等，都属于 4K 图像分辨率的范畴。

　　如今常见的 4K 分辨率有 4096*2160 和 3840*2160 两种，前者主要用于数字电影领域，后者则多用在 4K 电视或者 4K 显示器上。采用 3840*2160 分辨率的电视或显示器也叫做 UHDTV 标准产品。UHDTV 标准是由国际电信联盟制定，全称是 Ultra High Definition Television，也就是超清电视。与 1920*1080 分辨率的 Full High Definition Television（FHDTV，全高清电视）相比，UHDTV 的分辨率刚好是 FHDTV 的四倍，在屏幕尺寸相同的情况下可以显示更加精细的图像，而且由于高宽比同样是 16:9，UHDTV 标准产品也能很好地兼容 FHDTV 的图像，更容易被消费者接受。

　　不过从严格意义来说，4K 电视与超清电视并不是完全等同的，因为 UHDTV 标准除了 3840*2160 分辨率外，还包含有 7680*4320 分辨率，后者也被称为 8K 分辨率。因此从技术上来说，4K 电视属于超清电视，但是超清电视却不仅限于 4K 电视。现在电视或者显示器厂商的宣传重点会放在“ 4K ”而不是“超清”上，除了前者读上去科技感更强一些外，其中一个原因就是希望给未来的“ 8K ”产品留出区别的空间。

　　对于 4K 分辨率来说，它只有水平方向像素值和垂直方向像素值两个属性，不过对 4K 电视和 4K 显示器产品来说，除了分辨率要达标外，shua新率的高低也不容忽视。shua新率是指屏幕图像的更新速率，以往的 CRT 显示器是依靠电子激发屏幕上的荧光粉显示图像的，但是由于同一时间只有一个像素点被点亮，要显示一张完整的图像，显示器就必须在荧光粉余光熄灭前重新对其进行激发。

　　只是 CRT 显示器的荧光粉余光维持时间实际上是很短的，因此电子必须在极短时间重新激发荧光粉，才能维持图像的稳定，而这个激发的频率就是我们现在常说的shua新率，如果shua新率不够，CRT 显示器的画面就会出现闪烁，看起来很不舒服。一般来说，CRT 显示器的shua新率是越高越好，至少也要在 85Hz 以上，人眼才不会感觉到明显的闪烁。

　　如今电视机和显示器都已经走进了 LCD 液晶时代，LCD 的工作原理与 CRT 完全不同，它更像是幻灯片，只是用 LCD 来取代了胶片。LCD 的像素点可以看作是单独的开关，只需一次shua新动作就可以显示稳定的图像，完全可以做到只在图像变化后才shua新屏幕。现在 LCD 屏幕之所以还会以恒定的频率shua新图像，哪怕只是静态图像，更多的是处于产品兼容性的考虑，同时也有利于动态画面的快速变换。当然相比于“shua新率越高越好”的 CRT 屏幕，LCD 屏幕对shua新率的要求无疑要低得多，基本上不低于 24Hz 就可以保证图像的流畅。

　　那为什么 LCD 屏幕需要 24Hz 以上的shua新率呢？实际上这是由人眼的视觉残留时间或者说是视神经的反应时间决定的，这个时间大约是 1/24 秒，换句话说，当图片的变换速度达到每秒钟 24 幅的时候，由于视觉残留效应，人眼看到的图像不再是一幅幅的单独画面，而是一个连贯的动画，这也就电影的原理以及视频帧速多数是 24FPS 的主要原因。由于 LCD 屏幕在图像发生变化时需要重新shua新画面，在播放每秒 24FPS 的视频时，就需要每秒至少shua新 24 次屏幕，才能保证视频的每一帧都出现在屏幕上，才能保证人眼看到连贯的图像，这就是 LCD 屏幕的shua新率要求不低于 24Hz 的缘故。

　　对 4K 分辨率产品来也是同样的道理，想要输出流畅的 4K 分辨率动态图像，屏幕shua新率同样不能低于 24Hz，因此以目前主流的两种 4K 分辨率 3840*2160 以及 4096*2160 来说，它们就有 24/25/30/50/60Hz 等多种不同的shua新率规格，其中比较常见的是 24Hz、30Hz 和 60Hz，前两种常见于 4K 电视上，而 60Hz 的规格基本上只有 PC 显示器或者是旗舰级电视产品才会用上。至于为何会是这样的安排，我们会在后续文章中给大家进行详细讲解。

　　目前可以输出 4K 分辨率的接口只有 HDMI 和 DisplayPort，其中 HDMI 接口想要输出shua新率 4K 分辨率，就必须使用支持 HDMI 1.4a 或更高标准的产品，可以输出的 4K 分辨率规格最高为 4096*2160@24 Hz 或者是 3840*2160@30Hz；DisplayPort 接口需要输出 4K 分辨率的话要支持 DP 1.2 标标准，不过其最高可以输出shua新率为 60Hz 的 4096*2160 以及 3840*2160 分辨率。

　　之所以会有这样的区别，归根到底是两个接口对应的数据带宽有所不同导致的，HDMI 1.4a 接口的数据带宽为 10.2Gbps，而 DP 1.2 接口的数据带宽高达 21.6Gbps，是前者的两倍多一点。HDMI 接口想要输出 60Hz shua新率的 4K 分辨率，只有等到 HDMI 2.0 接口正式登场后方方可实现，HDMI 2.0 接口的数据带宽为 18Gbps，完全可以满足 60Hz shua新率下 4K 分辨率的输出需求。

　　值得一说的是，目前 HDMI 接口和 DP 接口是产品能否在 4K 分辨率下输出 60Hz shua新率的最直观区别，目前环境下仅配置 HDMI 接口的产品肯定不可以输出 60Hz shua新率下 4K 画面，只有配置了 DP 接口的设备才有这个可能性。现在多数主流级的 4K 电视的屏幕规格最高也就是 3840*2160@30Hz，因此它们多数只配置了 HDMI 接口，只有少数旗舰级产品会配置 DP 接口，支持输出 60Hz shua新率的 4K 分辨率画面。

　　想要输出 4K 分辨率的图像，硬件方面的也不能含糊。虽然较早之前就有声称可以解码 4K 视频的高清播放机，但是支持输出 4K 分辨率的高清播放机也是在最近才开始登陆市场，而且大都只能输出 24Hz 或者是 30Hz 的shua新率。想要输出 60Hz shua新率下的 4K 图像，目前 PC 仍然是最好的选择。决定 PC 能否输出 4K 分辨率的硬件是显卡，目前只有 Kepler 架构、GCN 架构或者是更新架构的独立显卡支持输出 4K 分辨率，集显平台方面则要用到 Haswell 架构处理器或者是 Kaveri APU 方能支持。

　　首先我们来看看集显平台如何输出 4K 分辨率，英特尔平台必须选用配置 HD Graphics 4200/4400/4600/5000 以及 Iris Pro Graphics 5200、Iris Graphics 5100 核芯显卡的产品，也就是第四代 Core i3/i5/i7 系列处理器。这些核芯显卡可以通过 HDMI 接口输出 4096*2304@24Hz 以及 3840*2160@24Hz 的分辨率规格，想要输出 60Hz shua新率的 4K 分辨率，就必须使用 DP 接口进行输出，最高可以输出 3840*2160@60Hz 的规格。

　　而且值得注意的是，移动版的 U 系列产品最高只能输出 3840*2160@30Hz 的分辨率规格，Y 系列在 60Hz shua新率下只能输出 2560*1600 分辨率，只有 H 系列也就是配置了 Iris 系列核心显卡的产品才能输出 3840*2160@60Hz 的分辨率规格。至于上一代 Ivy Bridge 则最高只能输出 2560*1600，全部不支持输出 4K 分辨率。

　　AMD 的 APU 则要更好识别一些，只有搭配 GCN 架构图形核心的产品才能支持 4K 分辨率，shua新率方面也是 HDMI 接口最高输出 30Hz，DP 1.2 接口最高输出 60Hz，换句话说想要在 APU 平台上输出 4K 分辨率，目前就只有使用 Socket FM2+ 接口的 Kaveri APU 可以选择了。

　　顺带一提的是，结构基于 APU 平台的 PS4 以及 Xbox One 都支持 4K 分辨率，不过由于他们都没有配置 DP 1.2 接口，因此即便可以输出 4K 分辨率的视频信号，那最多也就是 30Hz 的shua新率，基本上只有视频播放以及静态图片浏览等地方会用上，4K 游戏还是不要想了。

　　独显平台方面，首先我们来看看 NVIDIA 显卡产品，从 Kepler 架构的产品开始就基本具备了 4K 分辨率输出能力，不过更早之前的 Fermi 架构产品就无能为力了，最高只能输出 2560*1600 分辨率。同样地，输出 3840*2160@60Hz 的规格需要标配 DP 1.2 接口的产品，按照公版产品的话要到 GTX 650 Ti Boost 以上才会标配 DP 接口。