4K Ultra HD超高解析度電視技術與發展趨勢解析

你是否曾幻想擁有一台80吋的4K電視擺放在家裡客廳,看著4K解析度的電影宛如在電影院觀看一般,再配合超真實音效,那該是多麼豪華的享受啊!

的確,影音享受一直是科技生活的熱門話題。回顧顯像技術進入數位視訊時代開始,訊源從VCD演化到DVD、藍光;畫質從240p到720P、1080P再到最近當紅的4K UHD即解析度(3840×2160),不難看出人們對畫質的期待與要求。這也代表著消費者除了需求更大尺吋外,同時對於畫質的要求也更是日與俱增,特別是4K電視的驚人表現,已在整個平面電視產業引起了熱烈討論。

隨著4K電視概念越來越熱,市場上標榜4K電視的產品也越來越多,不同品牌的4K電視還是存在一些差異性。究竟消費者該如何來挑選4K電視呢?目前有哪些廠商爭相分食4K電視市場?未來4K電視市場的發展趨勢又將會是如何?這些都值得深入探討。因此百佳泰為延續2016 CES大展的四大重點趨勢之一- 4K電視,特別對這一市場進行了解析。本文一開始將帶領大家一起認識4K技術,了解4K技術的優勢以及它將為我們的生活帶來如何嶄新的視野

4K技術的誕生

4K技術最早是出現在電影如2013年上檔的鉅片《地球過後 After Earth》以及《遺落戰境 Oblivion》就是號稱真實4K的電影,使用8K影像感應器的Sony F65 4K數位攝影機所拍攝而成。

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SONY CineAlta F65RS 4K數位攝影機 Source : SONY United Kingdom Website

而真正使4K成為熱門話題的是4K電視技術的產生,當螢幕達到50吋時,傳統電視解析度的內容已經無法滿足觀眾需要,推出更高解析度電視成為各大品牌競爭的焦點。下圖可見從標清(SD)高清(FHD)4K甚至到未來8K的發展。

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Comparison Chart of 8K UHDTV, 4K UHDTV, HDTV and SDTV resolution Source : Wikimedia

為了呈現更高層次的畫質,顯示面板廠商積極開發超高清(Ultra HD/UHD)面板,推出所謂的4K電視。其解析度3840 x 2160規格提供比既有Full HD電視高上4倍的解析度,讓影視畫質再次升級。一般我們熟悉的Full HD解析度僅有1920×1080,4K剛好是Full HD在水平與垂直方向解析度的2倍,以面積(總像素)來說就是4倍,這代表可以觀賞到更逼真的畫質和更細膩的畫面。

 

4K技術的優勢

  • 擁有4倍於1080P解析度的4k畫質

若比較同一個尺吋的螢幕,Full HD為207萬像素,而4K則有851萬像素,同一個畫面以較多的像素所組成,其細緻度自然提升,肉眼就能清楚分辨出畫質的差異程度。

  • 完美實現2D3D片源的4K訊號播放

不僅能夠在2D狀態下呈現出細膩而真實的4K畫面,還可顯示4K畫質的3D畫面,讓觀賞者輕鬆體驗劇院級3D觀影效果。

當然,要能夠輕鬆觀賞到4K畫質的節目或影片,不僅要擁有4K電視,同時也要有4K的影片和可撥放4K影片的機器(來源和解碼),才能讓4K電視撥放出4K畫質的影片。如下圖所示,假如4K電視訊號來源只是Full HD畫質影片,最終4K電視所撥放出的影像卻只能呈現Full HD的畫質。

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4K電視產品的選購要點

當大型電子產品展CES結束之後,消費者能夠掌握該年主流電視產品的發展方向,進而選購正確的電視嗎?綜觀以上4K技術的優勢,我們認為理想的4K電視應該具備以下幾個特點:

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特別是高效率視訊編碼HEVC/H.265 (High Efficiency Video Coding)已經是公認的UHD 4K視訊編碼編準技術的主流。而擁有新一代的介面HDMI 2.0才能真正搭載4K影音訊號所需的通道。另外也需要更大的網路頻寬(High Bandwidth Network)- Wi-Fi 802.11ac在4K電視廣播開播之前,網路視訊服務是當前取得4K訊源的主要管道(例如YOUTUBE/NETFLIX等業者均已推出UHD等級的影片),因此為了滿足觀看4K影音串流的巨大資料量,支援最先進的網路傳輸技術是刻不容緩的。

 

HDRDolby Vision技術成為新亮點

4K解析度所帶來的像素提升固然很好,但優越的畫質更讓人驚嘆。在2016美國CES消費性電子展中,我們看到許多廠商已為4K電視升級至OLEDHDR(High Dynamic Range,高動態範圍影像),讓4K除了有超高解析度外,也能有更優越的畫質呈現。特別是在HDR技術的強力推廣下,支援HDR技術的4K電視已進入市場,兼容HDR的電視劇和電影也可供在線觀看。此外具備HDR功能的超清藍光碟盤也即將面市,促使HDR電視比4K電視更讓消費者期待。若大家對於這項重要的技術變革還不甚了解,百佳泰將在下期文章中將對其進行詳細介紹,敬請期待!

 

談到HDR,其中一個最早為人所知的HDR技術就非杜比Vision (Dolby Vision™)莫屬。在今年的CES中,Dolby宣布與TCL、LG及Vizio合作,在多款OLED UHD TV 及LED LCD UHD TV新產品中搭載該技術。

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4K TCL Roku TVTM電視支援Dolby Vision HDR技術 Source: TCL USA

Dolby Vision為當今電視提供高動態範圍和寬色域技術,可在1080p和超高清電視上提供截然不同的觀看體驗。通過此技術,不僅可觀看到更為明亮的亮部細節、顏色更深且極為精細的黑色以及當前電視無法顯示的數百萬種色彩,所採用的高逼真度圖像更可讓您感受到具有震撼力的視覺效果。而Dolby Vision技術將在採用該技術的電視上使用經特殊灌制的內容來顯示。更重要的是必須搭配4K影片的普及,才能提高消費者購買意願,例如由美國影片串流平台Netflix自製宣稱一季耗資九千萬美金的馬可波羅(Marco Polo)的原創影集就是支援Dolby Vision技術。相信不久,全球市場上勢必很快將會有更多4K影片來支援如此高解析度的4K電視。

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支援Dolby Vision技術的Netflix原創影集馬可波羅(Marco Polo) Source: NETFLIX

 

廠商爭相分食4K電視市場

由於4K技術門檻近年來開始普及,市面上可看到許多大廠都不約而同推出多款4K電視。根據IHS DisplaySearch的報告指出,三星電子4K電視的營業額在第1季排名第一,全球4K電視市占率達32%以上,相較於2014年第4季略有下降。由於全球市場成長主要由中國大陸強勁的季節性需求驅動,因此中國大陸品牌在第1季市占率大幅提升。而中國大陸品牌力推4K電視的結果,使得4K電視第一季出貨量佔據中國品牌電視出貨量的16%。相較之下,三星4K電視出貨量僅佔據該公司第1季出貨量的11%。緊隨其後的韓國品牌LG電子是第1季4K電視出貨量的第二大品牌,營業額比例為15%,隨後是海信、索尼和創維。

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未來4K電視市場發展趨勢: 4K普及指日可待

在4K面板價格持續下滑的當下,4K電視和FHD電視的價差逐漸縮小,未來將成為市場主流,普及率也會相對提高,相關廠商可望受惠。研究機構IHS估計至2017年,4K電視在全球50吋以上電視的出貨量中將占絕大部分,且到了2019年,4K電視在全球市場的滲透率將持續攀升(下圖),尤其是北美市場的滲透率將達34%。

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4K電視在全球市場的滲透率Source: IHS Inc.

4K電視在亞洲市場的表現也同樣亮眼,中國市場近幾年的4K電視占有率有逐漸上升的趨勢。受惠於4K電視的價格持續下降、產品樣式不斷增加、以及日益多樣化的播放內容及格式,中國大陸4K電視在2015年第1季出貨量年成長率高達244%,單季出貨量超過260萬台。IHS表示,大陸4K電視的出貨量占據全球需求量的一半以上,將直接影響未來產品發展趨勢。

以面板廠商的布局來說,各家產品的趨勢將朝向高資訊內容(4K解析度)、高解析度、3D、具觸控功能、新製程技術(氧化TFT、如IGZO銦鎵鋅氧化物)、新顯示技術(如AMOLED)、可撓式(Flexible)、曲面化(Curved)等方向發展。其中會以大尺吋與高畫質以及曲面化為主要發展方向:

1. 平均尺吋將持續放大、解析度也將大幅提升

4K電視已是廠商的銷售主力,尤其是已開發國家,如美國、歐洲、日本等地的消費者,早以50吋為主要購買電視考量因素。在大尺吋面板部份,32吋以上面板可支援到3840×2160 (4K UHD)解析度,並提供3D和連網等智慧型電視的功能,包含Samsung、LG、Sony、Sharp、Panasonic及Toshiba等品牌大廠皆擁有4K UHD TV產品。而為了改善營收及獲利,這些品牌對於大尺吋產品的未來布局依然積極。

根據研究機構WitsView的報告指出,50吋以上的電視出貨比重從2014年的18.3%,提升至2015年的19.7%,預測2016年有機會來到22%,尤以65吋作為銷售主力。另外,高解析度發展在入門規格60Hz的產品比重攀升,4K電視售價更親民的鼓舞下,全球4K電視整機滲透率可望從今年的 13%~14%,一舉跨越兩成門檻,在2016 年來到 23%。

2. 曲面(Curved)設計將逐漸成為市場趨勢

曲面電視的弧形設計,能賦予消費者最佳的視覺體驗,讓觀賞者從螢幕的左邊緣至右邊緣之視覺距離達到相等,減少離軸觀看時的影像失真度,帶來更寬廣的可視角度與全景影像效果。繼LG、Samsung陸續發表OLED顯示技術的55吋UHD曲面電視,Sony與中國的長虹等廠商也紛紛加入戰局,刺激曲面電視市場需求。 WitsView表示,在三星和部份中國品牌廠的推波助瀾下,2015 年全球曲面電視出貨上看400萬台,滲透率為 1.9%,預計在2016年有望挑戰800萬台規模,滲透率觸及3.6%。

保證4K電視畫質 UHD標準、HDMI線材是關鍵

一般4K電視常見的迷思: 解析度3840 x 2160的電視一定是4K電視? 其實不然,4K解析度只是4K電視的顯示屬性,但解析度3840 x 2160的電視不一定是4K電視。

同樣地,產業界對於Ultra HD 4K電視認證也不僅僅對電視解析度的認證,它還包括了功能、圖像顯示格式、輸出入介面、性能等多方面的要求。UHD Alliance就設定了一個標準來凝聚產業發展性能之要求,其中包括解析度、色域、位元率、亮度和暗度等方面的標準,均為影響超高清圖像效果的重要項目。身為UHD Alliance授權的實驗室(UHDA Authorized Test Centers),百佳泰能協助您通過UHD Alliance認證,除了將提升您在市場上的競爭力,同時也能保證消費者在感受令人驚豔的4K觀賞效果同時,能獲得最佳的4K視覺體驗。

百佳泰在顯示器領域有豐富的測試經驗,能精準地掌握協會所提供的新規格及產業資訊。顯示器技術正在快速演進,百佳泰亦投入許多心血,不斷提升測試人員的專業知識,並採購最新型的測試設備,以不斷精進並跟上時代潮流為目標。

另一個保證消費者體驗4K電視畫質的關鍵之一「Premium HDMI Cable Certification Program」,此規範能確保使用HDMI規範的線材連接至裝置的消費者們可盡情享受豐富的4K/UltraHD視覺內容,並將加速相關產品的普及。

百佳泰為HDMI的授權測試中心(ATC),能提供HDMI規格相符性測試與產品相容性測試。我們的HDMI測試專家熟知高畫質產品的特性,能快速為您找出問題、使您的產品符合HDMI的設計要求、並完整兼容於所有相應裝置。百佳泰的HDMI測試解決方案,讓您不用再曠日廢時架設昂貴的設備器材與培養專業的技術人員,就能以最經濟有效率的方式輕鬆取得HDMI認證。

若您對以上UHDA以及HDMI認證有任何技術問題或測試申請感到興趣,歡迎逕洽百佳泰: service@allion.com。4K解析度將持續帶動新的產業革命,如同幾年前Full HD問市後引起一連串相關供應鏈投入與換機潮。在4K超高解析度電視的價格與選擇上也可望邁向普及與多元,相信在不久的將來,我們的家距離影院只差一桶爆米花!