4K技術在電視實踐中的應用

賈占培

（作者單位：許昌電視臺）

4K技術是在科技時代背景下產生的一種先進技術，最初是為了滿足大屏幕的需要，被應用至大屏幕中，而為了使電視播放的效果與清晰程度均可以有所提升，4K技術也開始被應用于電視實踐轉播中，不僅改善了畫質，同時也為人們提供了更為良好的視覺體驗。4K技術的應用，標志著電視實踐與轉播進入了一個全新的時代，對于促進電視行業發展具有重要意義。

1 4K技術概述

超高清實質上是屬于一個具有較強概括性的詞語，主要是用于表示高清技術可以達到的像素更高、分辨率更好，通過采用這種技術，使用電視、手機、大屏幕播放出來的各種視頻效果會更佳，無論是色彩，還是畫質，均可以得到直線提升[1]。隨著電視分辨率回評的提升，4K分辨率的超高清技術應時而生，對于提升畫面效果具有重要作用與積極意義。在2012年，美國率先公布了超高清分辨率的標準及“超高清（Ultra High Definition）”，認為這一標準的分辨率至少應該達到3840×2160像素，才可以被稱之為超高清技術，而在此之后僅過了1天，索尼便將這一新技術命名為“4K超高清（4K Ultra High Definition）”，在4K技術快速發展的當下，電視行業也普遍接受了這一命名。因此，在電視機、源設備、配件和內容的描述中，“4K”和“UHD”已經成為可以相互替換的詞語。

2 4K技術發展歷程與現狀

最初4K技術的發展，主要是為了滿足銀幕對于電影像素與畫質的需求，雖然著名導演喬治·盧卡斯在拍攝的過程中使用了全數字1080p，但是仍然無法滿足大銀幕對于電影清晰度的要求，而拍攝畫面也無法滿足觀眾對于畫質的要求，致使觀眾無法獲得較為良好的視覺體驗[2]。因此，產業迫切需要一種新型技術來改善當前畫質不清這一情況與現狀，以滿足觀眾對畫質、清晰度的要求。因此，4K技術誕生了，最初應用于電影放映。然而，隨著這一技術的應用，隨之而來的客觀條件的限制，使大部影院無法將4K效果清晰地展現出來，且無法滿足播放條件，這在一定程度上限制了4K技術的發展。直到2009年底，《阿凡達》的上映才促使影院更換放映機，將原有的放映機更換為索尼4K放映機。在此之后，3D技術普及，各種3D電影上映也持續了一段時間，為4K技術的持續推廣創造了有利條件。在此之后，為了滿足更多觀眾對于畫質、清晰度的要求，這種技術開始被應用于電視中。然而經過研究發現，在屏幕大小小于55寸（1寸=3.33 cm）的情況下，1080p與4K清晰度之間的區別并不明顯，而當超過這一臨界點時，畫面之間的差異才會顯現。為了使4K技術的優勢可以充分凸顯，相關的研究人員不僅需要對4K技術進行研究，還需要對電視的終端、4K信號源、存儲傳輸4K信號的方法等一系列問題進行研究，以保證4K技術可以被更為廣泛地應用。現如今，4K電視及4K技術已經較為完善，4K電視實踐也逐漸開始，在一定程度上促進了電視行業的進一步發展。

3 4K技術在電視實踐中的應用

雖然在國內4K電視制作仍然處于初期發展階段，但是在電影制作方面已經開始，并且發展態勢相對較好。然而，在電視制作方面，各方面資源卻相對匱乏，且成果也并不明顯，其優勢無法得到凸顯[3]。然而，由于4K技術自身具有較多的發展優勢，已經引起了各大電視臺的關注，并且紛紛開始著手進行各方面的研究，在一定程度上為4K技術在電視制作中的應用創造了良好條件。在國內，電視臺已經開始有關的4K技術的實踐，但是在實際開展的過程中仍然面對較多問題。在拍攝過程中，由于4K攝影機自身的敏感程相對較高，若是對焦不準確，其景深問題會暴露相對嚴重。這就需要攝影師在實際拍攝的過程中，重視跟焦，即使不能完全消除景深，也需要將景深控制在最小的范圍內，以此來保證4K拍攝效果可以達到最佳。在色彩控制方面，4K技術的引進使色彩標準與之前相比得到了較大的改進，于4K系統而言，其色深需要從Rec.709標準的8 bit提升至10 bit或12 bit，這一調整對于整個影像的色彩層次與色彩過渡方面均具有重要作用與影響，若是沒有對針色彩標準等方面進行調整，則4K影像中的色彩仍然會存在的一定缺陷，4K技術應用的優勢也就無法突顯出來，且畫面最佳動態范圍也會受到這一方面因素的影響，進而影響到電視播放效果。為了充分滿足4K拍攝對于電視播放的各方面要求，電視臺在進行4K后期制作的過程中，通常是選用兩款應用軟件來完成相關制作，即寬泰的IQ5.2版本及Autodesk Flame，而兩種軟件可以滿足16 bit條件下的圖像數字處理，可以在最大程度上滿足4K制作的各方面要求，使4K技術在電視實踐中的應用更加廣泛。

盡管如此，4K在實際運用的過程中仍然會存在一個問題，即色域三角型越大，對播放過程中所使用設備的要求也會越高。然而，就目前國內電視放映的情況來看，大部分電視設備無法滿足這一要求，存在較為嚴重的播放問題，而色彩放映要求方面的問題尤為明顯，使4K成片播放具有較大的局限性。因此，為了保證電視高清頻道播出，除了需要解決4K高清分辨率轉換的問題，還需要解決色彩局限這一問題。為了有效解決這一問題，在電視實踐的過程中主要是通過轉換色域空間這一方法來暫時解決色彩局限這一問題，以此來彌補4K在發展過程中存在的缺陷，使4K播放效果、畫質畫面、清晰度等各個方面均可以達到最佳狀態[4]。雖然電視4K技術主要是由電影制作延伸而來的一種新概念，但是隨著電視機性能的進一步提升，這種技術的應用也會成為一種時代發展的趨勢，而越來越多的廠家也開始將“4K”作為電視生產過程中需要具備的一項重要性能。因此，在今后，4K電視播放必將成為電視制作的主流，其可有效提高畫面清晰度，帶給觀眾更為良好的視覺體驗。

4 結語

4K實際上是一種新興的數字電影、數字內容的解析度標準，而4K技術則是一種可以讓清晰度達到4K標準的技術，是一種實現超高清的技術。這種技術最初被應用于大屏幕播放，防止畫質因屏幕過大而出現模糊不清的情況，而在科技快速發展的當下，這種技術也開始被廣泛應用于電視中，用于改善畫質。雖然目前國內4K電視生產相對較少，但是4K電視具有較為良好的發展前景。