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Résolution 4K

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La résolution 4K fait référence à une résolution d’affichage horizontale d’environ 4 000 pixels . [1] La télévision numérique et la cinématographie numérique utilisent généralement plusieurs résolutions 4K différentes. Dans la télévision et les médias grand public, 3840 × 2160 (4K UHD ) est la norme 4K dominante, alors que l’ industrie de la projection de films utilise 4096 × 2160 ( DCI 4K).

La part de marché de la télévision 4K a augmenté alors que les prix ont chuté de façon spectaculaire en 2014 [2] et 2015.

Comparaison des résolutions de diffusion courantes Comparaison des résolutions d’affichage courantes

Normes et terminologie 4K

Le terme “4K” est générique et fait référence à toute résolution avec un nombre de pixels horizontaux d’environ 4 000. [3] : 2 Plusieurs résolutions 4K différentes ont été standardisées par diverses organisations.

Les termes “4K” et “Ultra HD” sont plus largement utilisés dans le marketing que “2160p”. Tout en se référant généralement aux images animées, certains fournisseurs d’ appareils photo numériques ont utilisé le terme “photo 4K” pour les photographies fixes, ce qui la fait apparaître comme une résolution particulièrement élevée même si 3840 × 2160 pixels équivaut à environ 8,3 mégapixels, ce qui n’est pas particulièrement élevé pour les photographies fixes. . [4]

Spécification du système de cinéma numérique DCI

Comparaison des résolutions DCI et UHD

En 2005, Digital Cinema Initiatives (DCI), une importante organisation de normalisation dans l’industrie cinématographique, a publié la spécification du système de cinéma numérique . Cette spécification établit des formats de conteneurs 2K et 4K standardisés pour la production cinématographique numérique, avec des résolutions de 2048 × 1080 et 4096 × 2160 respectivement. [5] : §4.3.1 La résolution du contenu vidéo à l’intérieur suit la norme SMPTE 428-1, [5] : §3.2.1 qui établit les résolutions suivantes pour une distribution 4K : [6] : 6

  • 4096 × 2160 (plein cadre, 256∶135 ou ≈1,90∶1 format d’image)
  • 3996 × 2160 (recadrage plat, format d’image 1,85∶1)
  • 4096 × 1716 (recadrage CinemaScope, rapport hauteur/largeur ≈2,39∶1)

Les distributions 2K peuvent avoir une fréquence d’images de 24 ou 48 FPS , tandis que les distributions 4K doivent avoir une fréquence d’images de 24 FPS. [5] : §3.1.4.2 Certains articles prétendent que les termes « 2K » et « 4K » ont été inventés par DCI et font exclusivement référence aux formats 2K et 4K définis dans la norme DCI. [7] Cependant, l’utilisation de ces termes dans l’industrie cinématographique est antérieure à la publication de la norme DCI, [8] [9] [10] [11] et ils sont généralement compris comme des termes occasionnels pour toute résolution d’environ 2000 ou 4000 pixels dans largeur, plutôt que des noms pour des résolutions spécifiques. [3] : 2 [12] : 109

Norme SMPTE UHDTV

En 2007, la Society of Motion Picture and Television Engineers a publié SMPTE ST 2036-1 , qui définit les paramètres de deux systèmes UHDTV appelés UHDTV1 et UHDTV2 . [13] [14] La norme définit les caractéristiques suivantes pour ces systèmes :

  • Une résolution de 3840 × 2160 (UHDTV1) ou 7680 × 4320 (UHDTV2) [14] : §5.2
  • Pixels carrés (1∶1), pour un format d’image global de 16∶9 [14] : §5.1
  • Un framerate de 23.976, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60, 100, 119.88, ou 120 Hz avec balayage progressif [14] : §1.2
  • RVB, Y′C B C R 4:4:4, 4:2:2 ou 4:2:0 encodage de pixel [14] : §7.7
  • Profondeur de couleur 10 bpc (30 bit/px) ou 12 bpc (36 bit/px) [14] : §1.2
  • Caractéristiques de colorimétrie telles que définies dans la norme, y compris les couleurs primaires, les paramètres de quantification et la fonction de transfert électro-optique. Ce sont les mêmes caractéristiques normalisées ultérieurement dans ITU-R BT.2020 . Les systèmes UHDTV1 sont autorisés à utiliser des couleurs primaires BT.709 jusqu’à 60 Hz. [14] : §6.2

Norme ITU-R UHDTV

En 2012, l’ Union internationale des télécommunications, Secteur des radiocommunications, a publié la Recommandation UIT-R BT.2020 , également connue sous le nom de norme de télévision à ultra haute définition ( UHDTV ). [15] Il adopte les mêmes paramètres d’image définis dans SMPTE ST 2036–1. [16]

Bien que la norme UHDTV ne définisse aucun nom officiel pour les formats qu’elle définit, l’UIT utilise généralement les termes “4K”, “4K UHD” ou “4K UHDTV” pour désigner le système 3840 × 2160 dans les annonces publiques et les communiqués de presse ( “8K” pour le système 7680 × 4320 ). [17] Dans certains des autres documents de normes de l’UIT, les termes “UHDTV1” et “UHDTV2” sont utilisés comme raccourci. [18]

CEA Ultra HD

En octobre 2012, la Consumer Electronics Association (CEA) a annoncé sa définition du terme Ultra High-Definition (ou Ultra HD ) à utiliser avec les dispositifs d’affichage grand public marketing. [19] Le CEA définit un produit Ultra HD comme un téléviseur, un moniteur ou un projecteur présentant les caractéristiques suivantes : [20]

  • Une résolution de 3840 × 2160 ou plus
  • Un rapport d’aspect de 1. 77 ∶1 (16∶9) ou plus large
  • Prise en charge d’une profondeur de couleur de 8 bpc (24 bits/px) ou supérieure
  • Au moins une entrée HDMI capable de prendre en charge 3840 × 2160 à balayage progressif 24, 30 et 60 Hz (mais pas nécessairement avec la couleur RVB / Y′C B C R 4: 4: 4) et HDCP 2.2
  • Capable de traiter les images selon l’espace colorimétrique défini dans ITU-R BT.709
  • Capable de mettre à l’échelle du contenu HD (c’est-à-dire 720p / 1080p)

La définition CEA permet aux fabricants d’utiliser d’autres termes, tels que 4K , à côté du logo Ultra HD. [3] : 9 Étant donné que la résolution dans la définition du CEA n’est qu’une exigence minimale, les écrans avec des résolutions plus élevées telles que 4096 × 2160 ou 5120 × 2880 sont également qualifiés d’écrans “Ultra HD”, à condition qu’ils répondent aux autres exigences.

Résolution 2160p

Certaines résolutions 4K, comme 3840 × 2160 , sont souvent appelées 2160p . [21] [22] [23] Ce nom découle de la convention de dénomination précédente utilisée par les formats HDTV et SDTV , qui font référence à un format par le nombre de pixels/lignes le long de l’axe vertical (comme “1080p” pour 1920 × 1080 balayage progressif, ou “480i” pour les formats SDTV entrelacés à 480 lignes) plutôt que le nombre de pixels horizontaux (≈4000 ou “4K” pour 3840 × 2160 ).

Le terme “2160p” pourrait être appliqué à n’importe quel format d’une hauteur de 2160 pixels, mais il est le plus souvent utilisé en référence à la résolution 4K UHDTV de 3840 × 2160 en raison de son association avec les formats HDTV 720p et 1080p bien connus. Bien que 3840 × 2160 soit à la fois une résolution 4K et une résolution 2160p, ces termes ne peuvent pas toujours être utilisés de manière interchangeable car toutes les résolutions 4K ne mesurent pas 2160 pixels de haut et toutes les résolutions 2160p ne mesurent pas ≈4000 pixels de large. Cependant, certaines entreprises ont commencé à utiliser le terme “4K” pour décrire les appareils prenant en charge une résolution de 2160p, même si elle n’est pas proche de 4000 pixels de large. Par exemple, de nombreuses caméras embarquées “4K” ne prennent en charge qu’une résolution de 2880 × 2160 (4∶3); [24] [25]bien qu’il s’agisse d’une résolution 2160p, ce n’est pas une résolution 4K. À l’inverse, Samsung a sorti un téléviseur 5120 × 2160 ( 64∶27 ), mais l’a commercialisé comme un téléviseur “4K” malgré sa résolution de classe 5K . [26] [27]

Polémique télévisée M + ou RGBW

En 2015, LG Display a annoncé la mise en œuvre d’une nouvelle technologie appelée M+ qui est l’ajout de sous-pixels blancs avec les points RVB réguliers dans leur technologie de panneau IPS. [28] Les médias et les internautes ont plus tard appelé ces téléviseurs “RGBW” en raison du sous-pixel blanc.

La plupart de la nouvelle technologie M+ a été utilisée sur les téléviseurs 4K, ce qui a suscité une controverse après que des tests ont montré que l’ajout d’un sous-pixel blanc remplaçant la structure RVB traditionnelle réduirait la résolution d’environ 25 %. Après des tests effectués par Intertek dans lesquels les aspects techniques des téléviseurs LG M + ont été analysés et ils ont conclu que “l’affichage de résolution adressable est de 2 880 X 2 160 pour chaque rouge, vert, bleu”, en d’autres termes, les téléviseurs LG étaient techniquement 2,8K comme il est devenu connu dans la controverse. [29] [30]Bien que LG Display ait développé cette technologie pour une utilisation dans les écrans d’ordinateurs portables, d’extérieur et de smartphones, elle est plus populaire sur le marché de la télévision en raison de la supposée résolution commercialisée 4K UHD, mais elle est toujours incapable d’atteindre une véritable résolution 4K UHD telle que définie par le CTA comme 3840×2160. pixels actifs avec 8 bits par couleur. Cela a un impact négatif sur le rendu du texte, le rendant un peu plus flou, ce qui est particulièrement visible lorsqu’un téléviseur est utilisé comme moniteur de PC. [31] [32] [33] [34] [35]

CinémaWide 4K

En 2019, Sony a obtenu la marque CinemaWide de l’Office de la propriété intellectuelle de l’Union européenne (EUIPO), dans laquelle la marque couvre les appareils électroniques de «classe 9», y compris les smartphones. [36] Selon Sony et SID, [37] la norme définit un produit CinemaWide 4K avec les caractéristiques suivantes :

  • Une résolution de 3840 × 1644 ou plus
  • Un rapport d’aspect de 21∶9
  • Capable de lire des vidéos en résolution 4K (2160p) dans un format d’image de 21∶9
  • Capable de mettre à l’échelle du contenu non 4K (c’est-à-dire 720p / 1080p) [38]

Les smartphones Sony Xperia sont les produits les plus connus équipés d’un écran CinemaWide 4K, tels que Xperia 1 , Xperia 1 II et Xperia 1 III .

Adoption

Le site Web de partage de vidéos YouTube et l’industrie de la télévision ont adopté 3840 × 2160 comme norme 4K. [39] [40] En 2014 [update], le contenu 4K des principaux diffuseurs est resté limité. [41] Le 11 avril 2013, Bulb TV créée par l’entrepreneur en série canadien Evan Kosiner est devenue le premier diffuseur à fournir une chaîne linéaire 4K et du contenu VOD aux entreprises de câble et de satellite en Amérique du Nord. [42] [43] [44] [45] La chaîne est autorisée par le Conseil de la radiodiffusion et des télécommunications canadiennes à fournir du contenu éducatif. [46]Cependant, le contenu 4K est de plus en plus disponible en ligne [ quand ? ] y compris sur Apple TV, YouTube, Netflix, Hulu et Amazon. [47] [48] En 2013, certains modèles UHDTV étaient disponibles pour les consommateurs généraux dans la gamme de 600 $ US. [49] [50] En 2015 [update], les prix des panneaux d’ordinateurs et de téléviseurs plus petits étaient tombés en dessous de 400 USD. [51]

ATSC

Le 26 mars 2013, le comité des systèmes de télévision avancés a annoncé de nouvelles propositions d’une nouvelle norme appelée ATSC 3.0 qui mettrait en œuvre des émissions UHD à des résolutions allant jusqu’à 3840 × 2160 ou 7680 × 4320 . [52] [53] [54] [55] La norme inclurait également des fréquences d’images allant jusqu’à 120 Hz, un codage HEVC , une large gamme de couleurs , ainsi qu’une plage dynamique élevée . [56] [57] [58]

TNT

En 2014, le Digital Video Broadcasting Project a publié un nouvel ensemble de normes destinées à guider la mise en œuvre de contenu haute résolution dans la télévision diffusée. Baptisé DVB-UHDTV , il établit deux normes, connues sous le nom de UHD-1 (pour le contenu 4K) et UHD-2 (pour le contenu 8K). Ces normes utilisent respectivement des résolutions de 3840 × 2160 et 7680 × 4320, avec des fréquences d’images allant jusqu’à 60 Hz, une profondeur de couleur jusqu’à 10 bpc (30 bits/px) et un encodage HEVC pour la transmission. [59] DVB se concentre actuellement sur la mise en œuvre de la norme UHD-1. [60]

DVB a finalisé UHD-1 Phase 2 en 2016, avec l’introduction du service par les radiodiffuseurs prévue en 2017. UHD-1 Phase 2 ajoute des fonctionnalités telles qu’une plage dynamique élevée (utilisant HLG et PQ à 10 ou 12 bits), une large gamme de couleurs ( BT . Colorimétrie 2020 / 2100 ), et fréquence d’images élevée (jusqu’à 120 Hz). [61] [60]

Streaming vidéo

YouTube, depuis 2010, [62] et Vimeo autorisent une résolution de téléchargement maximale de 4096 × 3072 pixels (12,6 mégapixels, format d’image 4:3). [63] [64] Le contenu 4K de Vimeo est actuellement limité à la plupart des documentaires sur la nature et à la couverture technique. [65] [66]

Le codage vidéo à haute efficacité (HEVC ou H.265) devrait permettre de diffuser du contenu 4K avec une bande passante de 20 à 30 Mbit/s . [67]

En janvier 2014, Naughty America a lancé le premier service de vidéo pour adultes en streaming en 4K. [68] [69]

Caméras de téléphone portable

Les premiers téléphones portables capables d’enregistrer en 2160p ( 3840×2160 ) sont sortis fin 2013, notamment le Samsung Galaxy Note 3 , qui est capable d’enregistrer en 2160p à 30 images par seconde.

En 2014, le OnePlus One est sorti avec la possibilité d’enregistrer DCI 4K ( 4096 × 2160 ) à 24 images par seconde, ainsi que LG G3 et Samsung Galaxy Note 4 avec stabilisation optique de l’image .

En 2015, Apple a annoncé la sortie de l’ iPhone 6s avec l’appareil photo 12 Mpx qui a la possibilité d’enregistrer 4K à 25 ou 30 images par seconde.

Dans les années 2017 et 2018, les chipsets de téléphones mobiles ont atteint une puissance de traitement suffisante pour que les fournisseurs de téléphones mobiles commencent à lancer des téléphones mobiles qui permettent d’enregistrer des séquences 2160p à 60 images par seconde pour une apparence plus fluide et plus réaliste. [70]

Histoire

Téléviseur 4K ultra haute définition Samsung UN105S9 de 105 pouces (2 700 mm)

En 1984, Hitachi a lancé le Processeur graphique CMOS ARTC HD63484, capable d’afficher une résolution jusqu’à 4K en mode monochrome . [71] La résolution visait le marché de la publication assistée par ordinateur bitmap . [71] La première caméra 4K disponible dans le commerce à des fins cinématographiques était la Dalsa Origin , sortie en 2003. [72] [73] La technologie 4K a été développée par plusieurs groupes de recherche dans des universités du monde entier, telles que l’Université de Californie, San Diego , CALIT2 , Université Keio , Naval Postgraduate School et d’autres qui ont réalisé [74] plusieurs démonstrations dans des lieux tels que IGrid en 2004 et CineGrid . YouTube a commencé à prendre en charge la 4K pour les téléchargements de vidéos en 2010 grâce aux principaux fabricants produisant des caméras 4K. [75] Les utilisateurs pouvaient visionner la vidéo 4K en sélectionnant “Original” dans les paramètres de qualité jusqu’en décembre 2013, lorsque l’option 2160p est apparue dans le menu qualité. [76] En novembre 2013, YouTube a commencé à utiliser la norme de compression vidéo VP9 , ​​affirmant qu’elle était plus adaptée au 4K qu’au codage vidéo à haute efficacité (HEVC). Google , propriétaire de YouTube, a développé VP9. [75]

Les cinémas ont commencé à projeter des films en résolution 4K en 2011. [77] Sony proposait des projecteurs 4K dès 2004. [78] Le premier projecteur de cinéma maison 4K a été lancé par Sony en 2012. [79] Malgré cela, peu de films finis ont une résolution 4K . résolution à partir de 2019. Même pour les films et émissions de télévision tournés avec des caméras 6K ou 8K, presque tous les films finis sont montés en résolution HD et agrandis pour s’adapter au format 4K. [80]

Sony est l’un des principaux studios de promotion de contenu UHDTV, [update]offrant depuis 2013 un peu plus de 70 titres de films et de télévision par téléchargement numérique à un lecteur spécialisé qui stocke et décode la vidéo. Les fichiers volumineux (≈40 Go), distribués via des connexions haut débit grand public, suscitent des inquiétudes quant aux plafonds de données. [81]

En 2014, Netflix a commencé à diffuser House of Cards , Breaking Bad , [82] et “certains documentaires sur la nature” en 4K sur des téléviseurs compatibles avec un décodeur HEVC. La plupart des téléviseurs 4K vendus en 2013 ne prenaient pas nativement en charge HEVC, la plupart des principaux fabricants ayant annoncé leur prise en charge en 2014. [83] Amazon Studios a commencé à tourner sa série originale complète et de nouveaux pilotes avec une résolution 4K en 2014. [84] Ils sont actuellement disponible via Amazon Video . [85]

En mars 2016, les premiers lecteurs et disques pour Blu-ray Ultra HD – un format de disque optique physique prenant en charge la résolution 4K et la vidéo à plage dynamique élevée (HDR) à 60 images par seconde – ont été lancés. [86]

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Drapeau de l’Ulster

Reine femelle (glisser)

Trident (programme nucléaire britannique)

L’universite de Wisconsin-Madison

Le 2 août 2016, Microsoft a lancé la Xbox One S , qui prend en charge le streaming 4K et dispose d’un lecteur de disque Blu-ray Ultra HD, mais ne prend pas en charge les jeux 4K. [87] Le 10 novembre 2016, Sony a lancé la PlayStation 4 Pro , qui prend en charge le streaming et les jeux 4K, [88] bien que de nombreux jeux utilisent le rendu en damier ou soient mis à l’échelle 4K. [89] Le 7 novembre 2017, Microsoft a lancé la Xbox One X , qui prend en charge le streaming et les jeux 4K, [90] bien que tous les jeux ne soient pas rendus en 4K natif. [91]

Projection vidéo à domicile

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Bien que connaissant des baisses de prix rapides à partir de 2013 pour les appareils de visualisation, le marché des vidéoprojecteurs numériques home cinéma a connu peu d’expansion, avec seulement quelques fabricants (seulement Sony à partir de 2015 [update]) offrant des gammes limitées compatibles 4K, avec des projecteurs 4K natifs commandant cinq chiffres. étiquettes de prix jusqu’en 2015 avant de finalement franchir la barre des 10 000 $ US. [92] Les critiques affirment qu’à une taille de panneau à vue directe et à des distances de visualisation normales, les pixels supplémentaires de 4K sont redondants à la capacité de la vision humaine normale . [ citation nécessaire ]Les home cinémas de projection, en revanche, utilisent des tailles d’écran beaucoup plus grandes sans nécessairement augmenter la distance de visualisation à l’échelle. JVC a utilisé une technique connue sous le nom de “e-shift” pour extrapoler des pixels supplémentaires à partir de sources 1080p pour afficher 4K sur des écrans via une mise à l’ échelle ou à partir de sources 4K natives à un prix bien inférieur à celui des projecteurs 4K natifs. [93] Cette technologie de 4K non native est entrée dans sa quatrième génération en 2016. [94] [95] [96] JVC a utilisé cette même technologie pour fournir une simulation de vol 8K pour Boeing qui respectait les limites d’acuité visuelle de 20/25. [97]

Le décalage de pixels, tel que décrit ici, a été lancé dans l’espace grand public par JVC , et plus tard dans l’espace commercial par Epson . Cela dit, ce n’est pas la même chose que le “vrai” 4K. Plus récemment, certains projecteurs DLP revendiquent 4K UHD (ce que les JVC et Epson ne revendiquent pas).

Comme indiqué ci-dessus, DCI 4K est de 4096 × 2160, tandis que 4K UHD est de 3840 × 2160, produisant une légère différence de rapport d’aspect plutôt qu’une différence significative de résolution. Les écrans traditionnels, tels que les écrans LCD ou OLED, mesurent 3840 pixels sur l’écran, chaque pixel représentant 1/3840e de la largeur de l’écran. Ils ne se chevauchent pas – s’ils le faisaient, ils souffriraient d’une réduction des détails. Le diamètre de chaque pixel est essentiellement 1/3840e de la largeur de l’écran ou 1/2160e de la hauteur de l’écran – soit donne la même taille de pixel. Ce 3840 × 2160 équivaut à 8,3 mégapixels, la résolution officielle de 4K UHD (et donc des disques Blu-ray UHD).

La norme 4K UHD ne spécifie pas la taille des pixels, donc un projecteur 4K UHD (Optoma, BenQ, Dell, et al.) compte car ces projecteurs ont une structure de 2718 × 1528 pixels. Ces projecteurs traitent le véritable 4K de données et le projettent avec des pixels qui se chevauchent, ce qu’est le décalage de pixels. Malheureusement, chacun de ces pixels est beaucoup plus grand : chacun a 50 % de surface en plus que le vrai 4K. Les projecteurs à décalage de pixels projettent un pixel, le déplacent vers la droite, d’un demi-diamètre, et le projettent à nouveau, avec des données modifiées, mais ce deuxième pixel chevauche le premier.

En d’autres termes, le décalage de pixels ne peut pas produire de lignes verticales adjacentes de RGBRGB ou d’autres couleurs où chaque ligne mesure un pixel (1/3840ème de l’écran) de large. Les pixels rouges et verts adjacents finiraient par ressembler à du jaune, avec une frange d’un côté de rouge, de l’autre de vert – sauf que la prochaine ligne de pixels se chevauche également, changeant la couleur de cette frange. Le décalage de pixels 4K UHD ou 1080p ne peut pas révéler les détails fins d’un véritable projecteur 4K tel que ceux livrés par Sony (marchés professionnels, éducatifs et domestiques). De plus, JVC a un vrai projecteur 4K au prix de 35 000 $ (à la mi-2017).

Ainsi, alors que 4K UHD semble avoir une structure de pixels avec 1/4 de la zone de 1080p, cela ne se produit pas avec le décalage de pixels. Seul un véritable projecteur 4K offre ce niveau de résolution. C’est pourquoi les “vrais” projecteurs 4K coûtent beaucoup plus cher que les projecteurs 4K UHD avec des ensembles de fonctionnalités par ailleurs similaires. Ils produisent des pixels plus petits, une résolution plus fine, sans compromettre les détails ou la couleur des pixels qui se chevauchent. En comparaison, la légère différence de rapport d’aspect entre les écrans DCI et 3840 × 2160 pixels sans chevauchement est insignifiante par rapport à la quantité de détails.

Certaines entreprises comme Kaleidescape proposent des serveurs multimédias qui permettent de filmer des films Blu-ray 4K UHD avec une plage dynamique élevée dans un home cinéma. [98]

Diffusion

En novembre 2014, le fournisseur de satellites américain DirecTV est devenu le premier fournisseur de télévision payante à offrir un accès au contenu 4K, bien que limité à certains films de vidéo à la demande. [99] En août 2015, le réseau sportif britannique BT Sport a lancé un flux 4K, sa première diffusion étant le 2015 FA Community Shieldmatch de football. Deux unités de production ont été utilisées, produisant la diffusion traditionnelle en haute définition et une diffusion 4K séparée. Comme le réseau ne voulait pas mélanger des séquences 4K avec des séquences HD converties, cette émission télévisée ne comportait pas de segments de studio traditionnels à l’avant-match ou à la mi-temps, mais ceux hébergés depuis le stade par les commentateurs du match à l’aide d’une caméra 4K. BT envisageait que si les téléspectateurs voulaient regarder l’analyse en studio, ils passeraient à la diffusion HD, puis reviendraient pour le match. Les images ont été compressées à l’aide d’ encodeurs H.264 et transmises à BT Tower , où elles ont ensuite été retransmises aux studios BT Sport et décompressées pour distribution, via des décodeurs BT TV compatibles 4K sur un BT Infinity éligible.forfait internet avec une connexion d’au moins 25 Mbit/s. [100] [101]

À la fin de 2015 et en janvier 2016, trois fournisseurs de télévision canadiens, dont Vidéotron , basé au Québec , Rogers Cable , basé en Ontario , et Bell Télé Fibe , ont annoncé qu’ils commenceraient à offrir des décodeurs compatibles 4K qui peuvent diffuser du contenu 4K aux abonnés sur service Internet gigabit. [102] [103] Le 5 octobre 2015, parallèlement à l’annonce de son décodeur 4K et de son Internet gigabit, le conglomérat canadien de médias Rogers Communications a annoncé qu’il prévoyait de produire 101 émissions sportives en 4K en 2016 via sa division Sportsnet , y compris tous les matchs à domicile des Blue Jays de Toronto et “chapiteau”Matchs de la Ligue nationale de hockey à partir de janvier 2016. Bell Média a annoncé via sa division TSN une liste de diffusions 4K à partir du 20 janvier 2016, y compris certains matchs des Raptors de Toronto et des matchs régionaux de la LNH. [104] [105] [106]

Le 14 janvier 2016, en coopération avec BT Sport, Sportsnet a diffusé le tout premier match NBA produit en 4K – un match Toronto Raptors / Orlando Magic à l’ O2 Arena de Londres , en Angleterre . Le 20 janvier, également lors d’un match des Raptors, TSN a présenté la première émission télévisée 4K en direct produite en Amérique du Nord. [102] [104] [107] Trois jours plus tard, Sportsnet a présenté le premier match de la LNH en 4K. [108]

Dome Productions, une coentreprise de Bell Média et Rogers Média (les propriétaires respectifs de TSN et Sportsnet), a construit une unité de production mobile 4K «côte à côte» partagée par Sportsnet et les premières télédiffusions 4K de TSN; il a été conçu pour fonctionner avec un camion HD séparé et utiliser des caméras capables de produire dans les deux formats. [109] Pour le match d’ouverture de la saison 2016 des Blue Jays de Toronto , Dome a construit “Trillium” – un camion de production intégrant à la fois des unités haute définition 4K et 1080i. [110] CTV de Bell Média a également diffusé les prix Juno 2016 en 4K en tant que première remise de prix présentée dans ce format. [111]

En février 2016, Univision a testé 4K en produisant une émission télévisée en circuit fermé d’un match amical de football entre les équipes nationales du Mexique et du Sénégal depuis Miami au format. L’émission a été diffusée en privé dans plusieurs lieux de visionnage spéciaux. Univision visait à développer une application de streaming 4K pour téléviser publiquement la finale de la Copa América Centenario en 4K. [112] [113] [114] En mars 2016, DirecTV et CBS Sports ont annoncé qu’ils produiraient la couverture supplémentaire “Amen Corner” du tournoi de golf Masters en 4K. [115] [116]

Fin 2016, Telus TV a annoncé qu’elle commencerait à proposer des décodeurs compatibles 4K. [117]

Après avoir testé la technologie lors de matches limités lors de la Coupe des Confédérations de la FIFA 2013 [118] et de la Coupe du Monde de la FIFA 2014 (via des tests privés et des projections publiques dans la ville hôte de Rio de Janeiro ), [119] la Coupe du Monde de la FIFA 2018 a été la première Coupe du Monde de la FIFA dans laquelle tous les matchs ont été produits en 4K. Host Broadcasting Services a déclaré qu’au moins 75% de la diffusion coupée sur chaque match proviendrait de caméras 4K (couvrant la majorité des angles principaux), avec des rediffusions instantanées et certains angles de caméra convertis à partir de sources 1080p. Ces émissions ont été mises à disposition par des titulaires de droits sélectionnés, tels que la BBCau Royaume-Uni et certains fournisseurs de télévision aux États-Unis. [120] [121] [122]

Résolutions

Exemples de certaines résolutions 4K utilisées dans les écrans et les médias
Format Résolution Ratio d’aspect pixels
– 4096 × 3072 1. 33 ∶1 (4∶3) 12 582 912
– 4096 × 2560 1.60∶1 (16∶10) 10 485 760
– 4096 × 2304 1. 77 ∶1 (16∶9) 9 437 184
DCI 4K (plein format) 4096 × 2160 ≈1.90∶1 (256∶135) 8 847 360
DCI 4K ( CinémaScope recadré) 4096 × 1716 ≈2,39∶1 (1024∶429) 7 020 544
DCI 4K ( recadrée à plat ) 3996 × 2160 1.85∶1 (≈37∶20) 8 631 360
WQUXGA 3840 × 2400 1.60∶1 (16∶10) 9 216 000
4K UHD 3840 × 2160 1. 77 ∶1 (16∶9) 8 294 400
– 3840 × 1600 2.40∶1 (12∶5) 6 144 000
– 3840 × 1080 3. 55 ∶1 ( 32∶9 ) 4 147 200

3840 × 2160

La résolution de 3840 × 2160 est la résolution 4K dominante dans les secteurs des médias grand public et de l’affichage. Il s’agit de la résolution du format UHDTV1 défini dans SMPTE ST 2036–1, [14] ainsi que du format 4K UHDTV défini par l’UIT-R dans la Rec. 2020 , [15] et est également la résolution minimale pour la définition du CEA des écrans et projecteurs Ultra HD . [20] La résolution de 3840 × 2160 a également été choisie par le projet DVB pour leur norme de diffusion 4K, UHD-1 . [60]

Cette résolution a un rapport d’aspect de 16∶9, avec 8 294 400 pixels au total. C’est exactement le double de la résolution horizontale et verticale de 1080p ( 1920 × 1080 ) pour un total de 4 fois plus de pixels, et le triple de la résolution horizontale et verticale de 720p ( 1280 × 720 ) pour un total de 9 fois plus de pixels. Il est parfois appelé “2160p”, sur la base des modèles de dénomination établis par les précédentes normes HDTV 720p et 1080p .

En 2013, les téléviseurs capables d’afficher des résolutions UHD ont été considérés par les entreprises d’ électronique grand public comme le prochain déclencheur d’un cycle de mise à niveau après un manque d’intérêt des consommateurs pour la télévision 3D . [123]

4096 × 2160

Cette résolution est principalement utilisée dans la production cinématographique numérique et possède un total de 8 847 360 pixels avec un rapport d’aspect de 256∶135 (≈19∶10). Il a été normalisé en tant que résolution du format de conteneur 4K défini par Digital Cinema Initiatives dans la spécification Digital Cinema System, et est la résolution native de tous les projecteurs et moniteurs numériques 4K conformes DCI . [5] La spécification DCI autorise plusieurs résolutions différentes pour le contenu à l’intérieur du conteneur, en fonction du format d’image souhaité. Les résolutions autorisées sont définies dans SMPTE 428-1 : [5] : §3.2.1 [6] : p. 6

  • 4096 × 2160 (plein cadre, 256∶135 ou ≈1,90∶1 format d’image)
  • 3996 × 2160 (recadrage plat, format d’image 1,85∶1)
  • 4096 × 1716 (recadrage CinemaScope, rapport hauteur/largeur ≈2,39∶1)

La norme DCI 4K a deux fois la résolution horizontale et verticale de DCI 2K ( 2048 × 1080 ), avec quatre fois plus de pixels au total.

Les films numériques réalisés en 4K peuvent être produits, numérisés ou stockés dans un certain nombre d’autres résolutions en fonction du format de stockage utilisé. [124] [125] Dans la chaîne de production de cinéma numérique, une résolution de 4096 × 3112 est souvent utilisée pour acquérir du matériel d’entrée “open gate” ou anamorphique, une résolution basée sur la résolution historique du film Super 35 mm numérisé. [126]

Autres résolutions 4K

Diverses autres résolutions 4K non normalisées ont été utilisées dans les écrans, notamment :

  • 4096 × 2560 (1,60∶1 ou 16∶10 ); cette résolution a été utilisée dans le Canon DP-V3010, un moniteur de référence 4K de 30 pouces (76 cm) conçu pour revoir les séquences cinématographiques en post-production , sorti en 2013. [127]
  • 4096 × 2304 (1. 77 ∶1 ou 16∶9 ) ; cette résolution a été utilisée dans le moniteur LG UltraFine 22MD4KA 4K de 21,5 pouces (55 cm), annoncé conjointement par LG et Apple en 2016 [128] et utilisé dans l’ordinateur iMac 21,5″ 4K Retina .
  • 3840 × 2400 (1,60∶1 ou 16∶10) ; cette résolution a été utilisée dans les moniteurs IBM T220 et T221 de 22,2 pouces (56 cm) , sortis respectivement en 2001 et 2002. Cette résolution est également appelée “WQUXGA” et correspond à quatre fois la résolution de WUXGA (1920 × 1200). [129]
  • 3840 × 1600 (2,40∶1 ou 12∶5 ); un certain nombre d’écrans d’ordinateur avec cette résolution ont été produits, le premier étant le LG 38UC99-W de 37,5 pouces (95 cm) sorti en 2016. Cette résolution équivaut à WQXGA (2560 × 1600) étendu en largeur de 50%, ou 3840 × 2160 réduit en hauteur de ≈26%. [130] LG fait référence à cette résolution comme “WQHD+” (Wide Quad HD+), [131] tandis qu’Acer utilise le terme “UW-QHD+” (Ultra-wide Quad HD+) [132] et certains médias ont utilisé le terme ” UW4K” (Ultra large 4K). [133] [134]
  • 3840 × 1080 (3. 55 ∶1 ou 32∶9) ; cette résolution a été utilisée pour la première fois dans le Samsung C49HG70, un moniteur de jeu incurvé de 49 pouces (120 cm) sorti en 2017. Cette résolution équivaut à deux écrans 1080p (1920 × 1080) côte à côte, mais sans bordure interrompant le image. C’est aussi exactement la moitié d’un écran 4K UHD (3840 × 2160). Samsung appelle cette résolution « DFHD » (Dual Full HD). [135]

Enregistrement

Caméra Sony Handycam FDR-AX1

Avantage détaillé

Le principal avantage de l’enregistrement vidéo au standard 4K est que les détails spatiaux fins sont bien résolus. [136] Des images fixes individuelles extraites de séquences vidéo de 3840 × 2160 pixels peuvent agir comme des photographies fixes de 8,3 mégapixels , alors que seulement 2,1 mégapixels à 1080p et 0,9 mégapixels à 720p. Si la qualité vidéo finale est réduite à 2K à partir d’un enregistrement 4K, plus de détails sont apparents que ce qui aurait été obtenu à partir d’un enregistrement 2K natif. [136] Une finesse et un contraste accrus sont alors possibles avec une sortie sur DVD et Blu-ray . [137] Certains directeurs de la photographie enregistrent en 4K avec le format de film Super 35 pour compenser toute perte de résolution pouvant survenir pendanttraitement vidéo . [138]

Sous-échantillonnage de la chrominance

En taille réelle, cette image montre la différence entre quatre schémas de sous-échantillonnage. Notez à quel point les images en couleur sont similaires. La rangée inférieure affiche la résolution des informations de couleur.

De nombreux appareils électroniques grand public tels que les téléphones mobiles stockent des séquences vidéo au format Y′C B C R avec un sous-échantillonnage de chrominance 4: 2: 0 , qui enregistre les informations de couleur à seulement un quart de la résolution en tant qu’informations de luminosité. [139] Pour une vidéo 3840 × 2160 , cela signifie que les informations de couleur ne sont stockées qu’à 1920 × 1080 . [140] [141]

Débits binaires

Les caméras grand public et les téléphones portables enregistrent des séquences 2160p à des débits binaires beaucoup plus élevés (généralement de 50 à 100 Mbit/s) qu’en 1080p (généralement de 10 à 30 Mbit/s). Ce débit binaire plus élevé réduit la visibilité des artefacts de compression , même s’ils sont affichés sur des moniteurs avec une résolution inférieure à 2160p.

Voir également

  • Portail du cinéma
  • icon iconPortail de télévision
  • 1080p Full HD – format vidéo numérique avec une résolution de 1920 × 1080
  • Liste des appareils d’enregistrement vidéo 4K
  • Résolution 2K – formats vidéo numériques avec une résolution horizontale d’environ 2 000 pixels
  • Résolution 5K – formats vidéo numériques avec une résolution horizontale d’environ 5 000 pixels, destinés à l’utilisation d’écrans d’ordinateur autres que la télévision
  • Résolution 8K – formats vidéo numériques avec une résolution horizontale d’environ 8 000 pixels
  • Résolution 10K – formats vidéo numériques avec une résolution horizontale d’environ 10 000 pixels
  • Résolution 16K – format VR expérimental
  • Rapport d’aspect (image) – relation proportionnelle entre la largeur et la hauteur d’une image
  • Cinéma numérique
  • Résolution d’affichage graphique
  • Codage vidéo à haute efficacité (HEVC) – norme vidéo qui prend en charge 4K et 8K UHDTV et des résolutions jusqu’à 8192 × 4320
  • Rec. 2020 – Recommandation ITU-R pour UHDTV, définissant des formats avec des résolutions de 4K ( 3840 × 2160 ) et 8K ( 7680 × 4320 )
  • Télévision ultra-haute définition (UHDTV) – diverses normes pour la télévision haute résolution
  • Formats ultra larges

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Liens externes

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Des articles

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