Teknikstund: 4K och 4K/UHD

Är 4K och 4K/Ultra HD samma sak, eller är det två olika begrepp? Och vad är egentligen 1080p och 1440p? Frågorna är många och SweClockers går igenom skillnaderna och vad de betyder.

Begreppet "4K" är ett löst sådant som betyder att det är ungefär 4 000 pixlar på bredden. En snabb och enkel indikator på horisontell upplösning. Så mycket mer betydelse än detta finns inte i begreppet 4K. Istället varierar det med situation och användning vad som menas mer exakt med begrepp som just ”4K”.

4K-UHD-kallor_glow_artikeln.png

För de sammanhang och situationer som gäller för konsumentprodukter och konsumenttjänster som datorskärmar, TV-apparater, spel, film och TV-serier på Blu-ray och strömmande tjänster är 4K i praktiken samma sak som UHD, Ultra HDTV-standarden vilken då baseras på 3 840 × 2 160 pixlar.

SweClockers skriver ofta detta som 4K/UHD i nyheter och artiklar för att vara extra tydliga. Du kan dock räkna med att när 4K nämns utan större förtydligande så är det så gott som alltid 3 840 × 2 160 pixlar och Ultra HD det syftas på.

Biograf-4K är 4 096 pixlar på bredden

4K som begrepp är inte nytt, men det skrevs tidigt 2000-tal formellt in i DCI-specifikationen, Digital Cinema Initiatives. DCI är en standard för digitala biografer. En standard som främst hanterar sådant som biografstolar och ventilation men också bildsignaler och format.

Där myntades 4 096 × 2 160 pixlar som 4K-begrepp samt 2K som 2 048 × 1 080 pixlar. Detta format har bildförhållandet ≈19:10 och är ett format som är tänkt att rymma såväl 16:9-produktioner som film med bildförhållandet 1,85:1.

DCI-formaten svarar dock mot andra krav och annan användning än vad Ultra HD och konsumentformaten gör. DCI-formaten är i princip aldrig något du som normal konsument eller datoranvändare hanterar. Inte mer än att de ibland dyker upp som format i videoredigeringsprogram och liknande. 4K för bildskärmar, TV-apparater och framför allt de slutformat och tjänster vi konsumerar bygger på Ultra HD-standarden och därmed en pixelmatris på 3 840 × 2 160 pixlar.

JVC_feting.png

4K/DCI fungerar som begrepp för att beskriva 4K hos den här typen av produkter.

Med viss förundran ser vi ofta inlägg där DCI-standardens 4 096 × 2 160 pixlar anses vara ”äkta 4K”. Det är en märkligt sett att se på saken när DCI-formaten då egentligen aldrig varit aktuella för andra sammanhang än biografer och filmproduktion.

2K, 4K, 8K, 16K – bredden

Siffror följda av bokstaven "K" är alltså lösa begrepp som beskriver den ungefärliga bredden på bilden i antal pixlar. Alltså cirka 2 000 pixlar, 4 000 pixlar och så vidare. Detta begrepp säger ingenting om bildförhållande eller den exakta pixelmatrisen. Därför finns det en rad olika 4K-upplösningar som används i olika sammanhang. De är som följer i fallande ordning för hur ofta de används i praktiken.

4K-pixelmatris

Förhållande

Användning

3 840 × 2 160

16:9

Ultra HD, eller 4K/UHD. Så gott som allt vi normalt tänker på med just ”4K”

4 096 × 2 160

≈19:10

DCI-standarden 4K för digitala biografer. Diskuteras ovanligt ofta med tanke på hur lite slutanvändare träffar på detta format

3 840 × 1 620

21:9

Aktiv bildyta på filmer i 4K/UHD och 2,37:1-format

3 840 × 1 600

2,40:1

Förekommer på en del datorskärmar, främst 38-tummare med IPS-paneler men också filmer

3 840 × 1 080

32:9

Förekommer hos en del 49-tumsskärmar. Är i princip (samt bokstavligen) en UHD-skärm delad på längden

4 096 × 2 304

16:9

Format hos installationsprojektorer och displayer

Och så vidare. Det finns flera dussin 4K-format beroende på vad som menas mer exakt.

3 840 × 2 160 – pixelmatrisen

Pixelmatrisen är just det – hur många pixlar som finns på bredden och höjden, såväl logiskt och som fysiskt i form av mängden bildelement. Detta ska också sättas i rätt sammanhang då det ofta är skillnad på pixel och pixel beroende på vad vi talar om:

  • Pixlar i bildpanelen hos en skärm, som i sin tur är delad i subpixlar, ofta R, G och B. Här förekommer också andra varianter, exempelvis Pentile och WRGB-strukturer med en extra fjärde och vit subpixel

  • Pixlar i bildsignalen, som kan hålla ett subsamplat format, till exempel 4:2:2-chroma subsampling där färgupplösningen är halverad horisontellt och 4:2:0 med halvering både vertikalt och horisontellt

  • Pixlar på en kamerasensor som ofta följer ett Bayer-mönster

Även om pixelmatrisen är ett mer exakt begrepp än 4K är det fortfarande inte alltid självklar att 3 840 × 2 160 pixlar är exakt samma sak i alla situationer. Därför måste man för att få exakt svar också specificera exakt situation för pixelmatrisen.

QHD, FHD, WQHD, WUXGA etc.

För bildskärmar finns ett informellt och sällan helt konsekvent system för att beskriva pixelmatriser. Det är hyfsat rörigt. För den som vill vara tydlig går det alltid att ange den exakta pixelmatrisen. Då vet alla vad som syftas på.

720p, 1080p, 1440p, 2160p – signalen

Begrepp som 1080p och liknande handlar om bildsignalens och bildinnehållets logiska format och kommer från TV-produktion där det traditionellt talas om bildlinjer i signalen, alltså vertikal upplösning. För HDTV är detta definierat som ett 16:9-format och där finns grunden för 720p, 1080p och även 2160p där det senare ofta används för en 4K-signal enligt UHD-standard, alltså 3 840 × 2 160 pixlar.

4K-UHD-kallor_Full_HD.png

Bokstaven p anger att det handlar om ett progressivt bildformat där bilden uppdateras rad för rad. Till skillnad då från i som som står för interlace och att bilden är sammanflätad. Upplösningen är temporalt, alltså tidsmässigt, halverad och uppdateras varannan linjerad i taget.

Den totala pixelmatrisen för hela bilden är fortfarande 1 920 × 1 080 pixlar för både 1080p och 1080i. Den faktiska upplösningen varierar däremot för 1080i mellan 1 920 × 1 080 till 1 920 × 540 pixlar beroende på sammanhanget.

”1080p-skärm” inte helt rätt

Eftersom de här begreppen syftar på ett logisk format i bildsignalen eller exempelvis en videoström är det inte helt korrekt att säga att en har en ”1080p-skärm” eller en ”1080p-TV”. Det blir lite som att säga att vi har en mp3-högtalare. Rent strikt har de flesta vanligtvis en TV eller skärm med 1 920 × 1 080 pixlar och den kan i sin tur ta emot en 1080p-signal.

Som ofta är fallet stämmer dock detta inte alltid. Det har genom åren sålts många TV-apparater som har 1 920 × 1 080 pixlar i panelen men inte tar emot 1080p-signaler. Och ännu fler TV med exempelvis 1 366 × 768 pixlar i panelen som faktiskt tar emot en 1080p-signal.

Värt att tänka på att är att för datorbildsignaler, exempelvis VESA-standard, används egentligen inte begrepp som 1080p. Där talas det om en timing av signalen med 1 920 × 1 080 pixlar. Nvidias drivrutin skiljer på detta och separerar dator- och videosignaler.

Det finns också exempel på skärmar och TV-apparater där det går att skicka 1080p så som det är beskrivet som en videosignal. Men det går inte att skicka 1 920 × 1 080 pixlar så som det är beskrivet som en datorsignal. Eller viceversa.

1440p_artikel_vertikal.png

1440p-begreppet kan leda till förvirring. Ju tydligare du är, desto bättre.

Ett mer efterkonstruerat begrepp är 1440p som ifall det syftar på en videoström är ett faktiskt format hos exempelvis Youtube. Det börjar också användas för skärmar som använder 2 560 × 1 440 pixlar och där har vi samma problem att 1440p endast syftar på bildens höjd. Det finns gott om skärmar med pixelmatriser på 3 440 × 1 440 pixlar. Vad menar vi då med 1440p? 16:9-bildförhållande är inte en självklarhet.

För att göra saken ytterligare komplex följer bildsignaler också olika format i fråga om hur informationen beskrivs. Det kan vara RGB-format eller YCbCr-format där det senare kan ha subsamplade färger i 4:2:2 eller 4:2:0-format – eller för den delen andra subsamplingsvarianter.

Sammanfattning

4K har en betydelse som sträcker sig till ungefärligt antal pixlar på bredden. Sedan måste varje situation och användningsområde avgöra vad vi menar exakt. Syftar du på signalen? På bildpanelen? På kamerasensorn? Eller syftar du på det generella konsumentbegrepp, till exempel strömmande video?

Alla kombinationer av situationer och användningsområden gör att det inte går att samla exakt betydelse i ett begrepp som "4K" eller "1080p". Inget begrepp är mer äkta eller egentligen mer rätt än något annat. Och ju mer specifika svar du behöver, desto mer specifika frågor måste du ställa. Behöver du veta exakt pixelmatris måste du fråga efter exakt pixelmatris och så vidare.

Men en sak kan vi enkelt konstatera. När det talas om 4K för dig som spelar spel, använder datorskärmar, TV-apparater och konsumerar video på Blu-ray eller strömmar från olika tjänster, då är 4K-begreppet baserat på Ultra HD-standardens definition om 3 840 pixlar på bredden.