1080P 屏幕的手机看 4K 视频也会更清晰,是真的咩?

AppSo

2021-12-29 18:30

前段时间,B 站宣布迈入 8K 高清时代,而我在 1080P 的屏幕上,看到了一条喜闻乐见的评论:「我用着 1080P 屏幕的手机,开着 4K,看 8K 视频。」

那么,用 1080P 的屏幕看 4K 视频,效果会有提高么?

会,但并不明显。如果你感觉 4K 比 1080P 画面好看的更明显,那可能是同一视频的不同片源。

从理论聊起,看 4K 视频,到底在看什么?

1080P、2160P、4K 这些数字,说的都是显示内容横向的像素数,一般来说,1080P 指的是分辨率为 1920*1080 的画面(Full HD),而 4K 指的是分辨率为 3840*2160 的画面(4K UHD,也称 2160P),如果是电影放映行业的话,4K 指的则是 4096*2160 分辨率的画面(DCI 4K)。

既然聊到分辨率,就要把眼光放到像素上。

我们都知道,每个像素都有红、黄、蓝三个子像素,根据不同比例叠加,就可以在屏幕上显示出各种颜色。不过今天我们不聊三原色,而要关注到像素的色彩三属性:明度、彩度、色相。

色相被用来区分颜色,一种颜色有红、黄、绿,就说明它有色相,如果它是黑白的,就没有色相(中性)。不过这个概念大家了解一下就好,今天的重点是明度和色度(也被称为饱和度或者彩度)。

如果一张照片的色度为零,它就会变成黑白,如果它的明度为零,就会变成纯黑色。

▲ 原图、色度为零、明度为零

通过上面的对比图大家就会发现,虽然色度为零会变成黑白,但并不影响我们辨别内容,可明度为零的话,画面就没法看了。

由于存储以及传输的限制,视频在处理中大多会压缩质量来降低设备负荷。明度不能乱动,那色度就成为了动刀的地方。这里就会引出另外几个概念:4:4:4、4:2:2、4:2:0。

听起来很复杂,其实很简单,理解了数字代表的含义,你就明白它们的区别了。

  1. 第一个数字:横向像素的数量;
  2. 第二个数字:第一行像素的色度采样值;
  3. 第三个数字:第二行像素的色度采样值。

根据上面的解释,4:4:4,指的就是每行 4 个像素,第一行采 4 个色度信息,第二行也采 4 个色度信息。

4:2:2 相比 4:4:4,每行少了两个色度信息,丢失信息的像素点会沿用左侧的像素信息,虽然丢失了 50% 的色度信息,但人眼看来并不会有太大区别。

同样的道理,4:2:0 只保留了第一行两个像素的色度信息,剩下的像素点会沿用这两个像素,现在,我们已经丢失了 75% 的色度信息了。

不过,虽然颜色损失很严重,但人眼对色度不敏感到,即使丢失了 75% 的信息,正常环境的画面也不会感到有什么问题。

相信大家也看到了,我们使用的不是标准的 RGB 模式,而是分类画面明度、色度信息的 YCbCr。其中「Y」代表的是亮度,Cb 和 Cr 分别指蓝色色度(Blue)和红色色度(Red)。

▲ 图片来自:维基百科

Y 通道的作用是记录亮度,但它还要记录细节、传输每个像素点的亮度,同时它还负责绿色通道。人眼是凭借灰度感知纵深和细节的,所以 Y 通道非常重要。

我们日常在网络上看到以 4:2:0 标准压缩的 4K 视频,拥有的就是一个没有动刀的 4K 分辨率 Y 通道,以及被压缩色度信息到 1080P 的 Cb 通道和 Cr 通道。

而以同样标准压缩的 1080P 视频,虽然 Y 通道可以维持在 1080P,但两个色度通道只有 480P 而已。

重点来了,如果将 4K 视频以 1080P 播放,我们看到的会是 1080P 的 Y 通道、Cb 通道和 Cr 通道。但原生的 1080P 视频,却无法拥有 1080P 的色彩通道。

即使在 1080P 的屏幕上播放,选择 4K 分辨率,效果也会更好。你可能暂时不会购买更高分辨率的电视、显示器,但视频网站提高分辨率,依然值得高兴。

▲ 在 1080P 的手机上看 4K 视频,也会提供更大尺寸的 4K 片源

那……我为什么看不出差别?

别怀疑自己的眼睛,说实话,在许多场景中,我也看不出差别。

从拍摄到剪辑,到上传到网络,再通过 HDMI 线连接到我们的显示屏上播放,一支视频经过了非常多次、不同标准的压缩。

而且,视频质量并不只由分辨率决定,码率、帧数、比特率、格式,都会对视频质量造成影响。

▲ Bilibili 对视频码率的要求

再加上人眼本就对色度不敏感,如果再将视频放到手机、平板等较小的屏幕上播放,那想看清细节就更困难了。

相比高亮度的 HDR 视频带来的明显改变,1080P 屏幕看高分辨率视频的观感提升着实不明显。

可我看差别很大啊!?

我相信有人对颜色敏感,能分辨出 1080P 屏幕下 4K 视频和 1080P 视频的区别,但如果看起来区别太过明显,那可能是因为 4K 与 1080P 采用了不同的片源。

▲ 权威电视评测媒体 Rtings,认为高色度抽样对日常使用影响不大

举个例子,《疯狂的麦克斯 4:狂暴之路》在发售 4K 版本时,并不只是简单的将 1080P 版本拉伸到 2160P,而是对 4K 版本进行了全新调色,某种程度上来说,它们已经不是同一部电影了,这样对比画质意义不大。

所以,当你感觉 4K 视频比 1080P 效果提升巨大时,很可能是因为厂商对不同分辨率的视频进行了重新调色。

总结:高分辨率总是好的

虽然对许多人来说感知不强,但视频的分辨率还是越高越好。

一个 8K 尺寸的原视频,即使放大也能保证裁切后的视频分辨率。如果你是视频制作者,也可以拍摄高分辨率的视频,再通过超采输出 4K 或者 1080P 的视频,从而得到比直接拍摄对应低分辨率视频更好的解析力。

另外,通过 HDMI、VGA 等接口传输的视频信号会通过 H.264 格式压缩,高分辨率的视频,失真也会更小。

简单总结一下:

  1. 在 1080P 屏幕上播放 4K 视频会有更好观感,但提升并不大;
  2. 分辨率只是视频质量的一个衡量标准,4K 并不一定比 1080P 好;
  3. 如果你发现在同一设备上观看一部影片的 4K 和 1080P 版本有明显差异,可能是片源不同;
  4. 综合各种传输中的损耗与压缩以及视频制作,高分辨率视频的意义还是很大的。

看视频主要还是自己舒服,更高画质并不会带给你更多画面呈现, 特别是在手机这样的小屏幕上,我们也很难看清更多细节。如果你对高分辨率并不敏感,1080P 甚至 720P,省点流量也是不错的选择。

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