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BT.2020:最新的色域標準與4K高畫質的完美結合

BenQ 阿基獅
BenQ
2020/05/29

在過去的十年,技術的進步超出大家想像,大幅改進消費者的觀看體驗。在以前,光是從 480p 進步到 Full HD 1080p,就花費數十年的時間。然後在近期、已經從1080p、4k、甚至進步到8K,讓電視、投影機以超快的速度向上發展。

也因此,聯合國旗下組織、負責全球電信規劃的國際電信聯盟(ITU)在2012年時,針對高畫質影像制定最新規範,做為未來影音廣播的技術參數,而這參數被稱之為 BT.2020

REC.709 BT.2020
REC.709
BT.2020
什麼是 BT.2020?

簡單來說,BT.2020 就是 Rec.2020。國際電信組織將2020年視為一個涵蓋各影像廣播的參數規劃、視其為高畫質投影機/電視 & 相關無線電視廣播設備的參考標準。

你也可以將此視為國際電信組織,要求全世界所有人在高畫質市場內的標準規範。這些包含:解析度(resolution)、幀速率(frame rate)、位元深度(bit depth)、顏色範圍等,相關規範如下:

解析度 4K: 3840x2160
8K: 7680x4320
解析度
幀速率
4K: 3840x2160
8K: 7680x4320

120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, or 23.976p

解析度
位元深度
4K: 3840x2160
8K: 7680x4320
10 bits / 12 bits

系統比色法 (System colorimetry)

 

白色

白色 主色-紅

主色-紅

主色-綠

主色-綠

主色-藍

主色-藍

 
色彩位置

白色

xW
白色
yW
主色-紅
xR

主色-紅

yR

主色-綠

xG

主色-綠

yG

主色-藍

xB

主色-藍

yB
 

ITU-R

BT.2020

白色

0.3127
白色
0.3290
主色-紅
0.708

主色-紅

0.292

主色-綠

0.17

主色-綠

0.797

主色-藍

0.131

主色-藍

0.046

儘管國際電信組織針對 BT.2020 做出各種規範,但目前多數討論都在規範的色彩範圍內。是因為BT.2020所要求的解析度、幀速率、甚至位元深度,多數產品均已達標,唯獨 BT.2020 所規範的色彩範圍遠大於 BT.709的顏色範圍。

什麼是 HDR? 又什麼是 BT.2100?

如先前所提,BT.2020是一種UHD高畫質投影機、電視、影像廣播系統的規範。但近期在討論電視、投影機的規格同時,又出現了一個全新名額:高動態範圍影像、也有人稱之為HDR

影像規範中的HDR,通常是指透過更亮的"亮度",來顯示更大的色彩對比度。但舊對比度而言,要達到HDR的水準,投影機跟顯示器必須達到極高的亮度,以目前最基本的HDR標準來看,範圍是 1,000~10,000尼特間。另一方便,就是HDR的色彩範圍與BT.2020交織在一起,也因此HDR的色彩範圍與BT.2020定義的色彩範圍一致。

如果 HDR 和 BT.2020 使用一樣的色彩範圍(更精確說法是,若 HDR 採用 BT.2020 的色彩範圍),那麼 HDR和BT.2020 有何不同?答案就是,HDR 主要是增強對比度/亮度,然而 BT.2020 並未對兩者有明確規範。為了彌補此一差距,國際電信聯盟在 2016 年時新增 BT.2100,納入 HDR 的規劃,所以本質上 BT.2100 就是 BT.2020 加上 HDR。

Rec.709 顏色範圍

BT.2020 顏色範圍

人眼動態範圍 vs BT.2020的範圍

 

什麼是 “支援/相容 BT.2020 ”?
“相容/支援 BT.2020 ” 就等於 BT.2020嗎?

不管是"支援/相容",都是指消費者可以利用這些設備,播放 BT.2020 高畫質影像的設備,所以各家廠牌也都在行銷上稱自產品 "支援/相容 BT.2020。但目前事實上,真正能 100% 符合 BT.2020 的投影機、電視產品,仍多屬於極高單價、甚至還在實驗室裡的概念階段,尚未平民市場化。

這也是為什麼,各家產品多均表示 "支援/相容 BT.2020",因為消費市場上尚未有可實際呈現 BT.2020 完整色彩範圍的產品。而相容的意思,也是把超出顯示範圍外的色彩,套用在最自己的色彩範圍內,進而在規格上標示為 "支援/相容 BT.2020"。

由此可知,這樣的標註方式與具有 BT.2020 色彩範圍是不一樣的。但我們也希望在不久的將來,可以開發出完全呈現 BT.2020 HDR、甚至是 BT.2100 的投影機與電視產品。

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