Содержание
📲 Что такое разрешение 8к — описание формата и сравнение с 4к, FullHD.
[lwptoc]
Еще пару лет назад были продемонстрированы первые телевизоры с разрешением 8K (7680×4320) — это 8000 пикселей по горизонтали. Профессиональные камеры с таким разрешением начали появляться примерно в то же время. А в этом году Samsung представила линейку смартфонов Galaxy S20. Одной из фишек новых гаджетов стала возможность записывать видео 8K. Другие флагманы этого года также смогут вести запись в столь высоком разрешении, процессор Snapdragon 865 это позволяет.
В этом году пройдет летняя олимпиада 2022 в Японии. Впервые трансляция будет вестись в разрешении 8K. Но на весь мир есть всего пара тестовых ТВ каналов, которые вещают с таким качеством. Нужно ли это на самом деле? Давайте разберемся.
Телевизоры
Стоит покупать 8K телевизоры? Нет.
Какое разрешение в действительности требуется для того, чтобы не было видно отдельных пикселей?
Мужчина пытается разглядеть преимущество 8K разрешения.
На нижеприведенном графике каждая линия соответствует своему разрешению и указывает на диагональ, при которой отдельные пиксели будут незаметны с указанного расстояния.
Важное замечание. В этом случае речь идет именно про разрешение самой матрицы, а не видеоконтента.
Как вы могли заметить, для разрешения 8K нужны очень большие диагонали. Настолько, что даже смартфон должен иметь диагональ от 30”, а ноутбук не менее 55”. Вряд ли найдутся такие люди, которым нужен смартфон размером с телевизор.
Если говорить про более скромное разрешение 4K, то даже его будет с избытком для просмотра фильмов и ТВ, конечно если вы не используете 65-70” панель. Однако, если вы любите сесть поближе к телевизору во время игры на приставке, то такое разрешение будет уместно. FHD при диагонали 50” в этом случае уже недостаточно.
Мы выяснили, что для телевизоров разрешение 8K избыточно, но где еще его можно применить?
Видеоформат
Совсем другие дела обстоят с видеоформатом 8K. Его внедрение вполне возможно и не лишено смысла.
Профессиональное использование
Первым способом применения может стать профессиональная видеосъемка. Но пока что есть ряд сдерживающих факторов. Во-первых, качество оптики и системы автофокуса должно быть на таком уровне, чтобы точность достигала пары сантиметров, в противном случае будет заметно, что объекты находятся вне фокуса. Во-вторых, процессор, который способен на лету конвертировать видео с таким качеством, чтобы можно было вести дальнейшую обработку. Даже профессиональные камеры с трудом обрабатывают такое количество данных (более 33 МП на кадр), но их габариты и вес далеки от любительских камер. В-третьих, скорость видеопотока, она огромна. В камере RED 8K скорость потока достигает 300 МБ/с, для записи необходимо использовать быстрые SSD, которые в любой ситуации способны вести длительную запись на такой скорости. Обычные накопители сбрасывают ее до 100-150 МБ/с и ниже, после исчерпания быстрого кэша. В-четвертых, емкость накопителя должна быть соответствующая, всего один час видео может занять целый терабайт.
Зато есть неоспоримые плюсы. Запись в 8K может быть полезна даже тогда, когда результат необходим в 4K или 1080p. Такой ролик можно кадрировать без особой потери качества. В первом случае видео с высоким разрешением может заменить оптический зум 3х, а во втором 9х. Вторым плюсом является возможность перекодировать видео в более низкое разрешение уже при монтаже. Кому-то эта затея может показаться бессмысленной, но программные кодеки способны сохранить большее количество деталей.
Если говорить про кодирование видео в реальном времени программными методами, то способные на это процессоры появились совсем недавно. Ими стали старшие процессоры линейки AMD Ryzen Threadripper. Аппаратные решения пока что не способны выдать аналогичное качество при том же битрейте.
YouTube и любительское оборудование
На YouTube уже есть образцы 8K видео. Вот один из таких роликов.
Рассмотрим этот пример подробнее. Можете сами оценить возможности вашего ПК, далеко не каждая система справится с воспроизведением столь тяжелого формата.
Достаточно всего пары примеров, со статичной и динамичной картинкой. Но сперва посмотрим на битрейт роликов.
1920×1080@60 (FHD) 3.7 Мбит/с
2560×1440@60 (QHD) 10.7 Мбит/с
3820×2160@60 (4K) 23.6 Мбит/с
7680×4320@60 (8K) 20.6 Мбит/с
Вот и первый сюрприз. 8K видео имеет меньший битрейт, по сравнению с 4K. Как это сказывается на качестве видео сейчас и узнаем.
Пример статичного кадра.
И кроп изображения (FHD, QHD, 4K, 8K, FHD (из 8K)).
Как можно заметить, 8K изображение имеет наибольшее количество деталей. Второе место занимает FHD (из 8K), довольно неожиданно. Дальше все идет по убывающей. Обратите внимание на текстуру ткани. Даже после того, как 8K кадр был уменьшен до FHD большая часть деталей сохранилась, пусть и не так четко.
Пример динамичного кадра.
И кроп изображения (FHD, QHD, 4K, 8K, FHD (из 8K)).
В этот раз на первом месте 4K, за ним идет QHD, 8K и оба FHD. В глаза бросается линия берега и след от соломинки на небе на 8K. Чуда не произошло, и на 4K больший битрейт позволил избавиться от этих артефактов. Но сейчас мы рассматриваем кадр, а не ролик целиком. В движении вы вряд ли сможете увидеть разницу между QHD и 4K, не говоря уже про 8K.
Вполне возможно, что следующим шагом станет переменное разрешение видео. В видеоиграх такое уже давно применяется. На Xbox OneX и PS4 Pro даже самые тяжелые сцены отрисовываются с достаточным количеством FPS, хоть и со сниженным разрешением. Как вы могли видеть, для видео это тоже не будет лишним. Динамичные сцены получаются качественнее, если снизить разрешение, но статичные изображения лучше выводить в полном разрешении.
Про любительское оборудование для съемки 8K говорить пока рано. На примере с YouTube понятно, что даже более производительное оборудование, чем мобильный чип от Qualcomm, не в силах сохранить достаточное количество деталей, чтобы запись в 8K имела смысл.
360° видео
Другой сферой применения, в прямом и переносном смысле, могут стать 360° видео.
Вот пример такого видео. Оно тоже потребует от вашего компьютера приличную вычислительную мощность.
Примерно такую площадь охватывает окно просмотра. Не обращайте внимания на нижнюю часть, это особенность кодирования видео в 360°. Иными словами, единовременно вы видите всего 1/9 от всего видео. Если оно в 4K, то в поле зрения попадает только HD (720p). 8K позволит разместить в окне для просмотра видео с разрешением QHD (1440p). Такое видео можно посмотреть даже на большом 4K телевизоре.
VR
Что касается видеоигр, то применение 8K для обычных экранов излишне (на графике сверху это отчетливо видно). Но есть одна вещь, где высокое разрешение пойдет на пользу. Речь идет про VR шлемы. Если сравнивать получаемое в очках изображение с телевизором, то оно сравнимо с диагональю 100-200”. 4k будет недостаточно, отдельные пиксели все еще можно разглядеть.
На выставке CES 2022 был показан 8K VR шлем для профессионального использования. Кроме него есть еще одна модель, доступная обычному пользователю (Pimax 8K VR), но давайте вернемся к более продвинутой версии.
Несомненно, использовать такой дома будет не очень комфортно. Габариты и вес точно не для длительного использования. Однако, в шлеме применено множество технологий, которые в будущем появятся и в игровых шлемах. К ним относятся трекинг глаз и рук. Также есть возможность использования шлема в режиме дополненной реальности (AR). В этом случае на дисплеи транслируется изображение с внешних камер, но дополняется виртуальными объектами. Завершает список нововведений продвинутый кабель, который объединяет в себе сразу все сигналы и передает на шлем. Не очень удобно пользоваться шлемом, если тебя окутывает несколько проводов.
Отдельно стоит остановиться на трекинге глаз. Ввиду ограниченной производительности консолей и ПК, нет возможности рендерить два 4K видео (по одному на глаз). Поэтому наличие трекинга может заметно снизить нагрузку на систему. У NVIDIA есть технология, которая позволяет для отдельных зон применять шейдеры сразу на нескольких пикселях. Если доработать эту технологию для VR, то таким зонами станут области вне поля зрения. Частота и отклик крайне важны, поэтому трекинг глаз рано или поздно появится в потребительском сегменте, чтобы повысить разрешение и снизить нагрузку на видеокарту.
Как мы могли убедиться, формат 8K не бесполезен, есть несколько сфер его применения. Надеемся, что телевизоры он обойдет стороной, если 5-6K еще можно как-то применить, то для 8K, даже в лучшем случае, нужна диагональ не менее 100”.