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什麼是4K電視,差異在哪?網路上又有真假4K一說?

BenQ Taiwan
2018/05/01
甚麼是4K電視?

目前高清電視的主流是Full HD,4K 是近幾年大尺寸顯示器的熱門話題。4K正式名稱為Ultra HD簡稱UHD,解析度是3840×2160,畫素可達到829萬,解析度為Full HD的四倍。

4K帶來的好處是顯而易見的,由於畫素數量相比現在普及的FHD一下子多了四倍,4K畫面的清晰度也就大幅提高。若把FHD與4K比較在同一個尺吋螢幕的顯像,FHD為207萬像素,而4K則有829萬像素,在同一個畫面裡4K明顯以較多的像素所組成,其細緻度自然提升,肉眼就能清楚分辨出畫質的差異程度。觀眾可以從4K畫面中欣賞到更細膩、清晰的影像內容,看清楚很多當前標準下難以區分的細節。

當然,要能夠完整觀賞到4K畫質的節目或影片,不僅要擁有4K電視,同時也要有4K內容,才能讓4K電視播放出4K畫質的影片。假如4K電視訊號來源只是FHD畫質影片,最終4K電視所播放出的影像只能呈現FHD的畫質。

4K與Full HD電視的差異在哪?

4K問世之前,Full HD(FHD)是螢幕解析度的最高標準。

FHD解析度為1920*1080,而4K的解析度則為3840*2160,前面的數字各自代表水平與垂直的液晶數量,若把數字相乘後做對比可以得知4K的解析度為FHD的四倍,意即表示4K的解析度為FHD的4倍。

光聽數字可能無法感覺到這4倍的差異,從下面這張像素對比圖來看,比起FHD,4K將原來的一顆液晶像素被分成四顆,可以大大降低鋸齒現象的產生,明顯提升畫質的水準,呈現更細緻的細節。

4K畫質很厲害,但肉眼真的可辨識Full HD和4K兩者的差異嗎?

在相同比較基準點上,4K面板與Full HD在觀賞距離相同之下絕對可以用肉眼辨識兩者的差異。

人眼的可視範圍會隨著距離越遠而遞減。先拿最近手機螢幕技術來說,搭載視網膜螢幕(Retina Display)的手機與沒有視網膜螢幕的手機在畫素的提升後,在相同觀賞距離的基準點下,可以輕易辨識出差異。

同理,在電視畫質技術上,4K電視比起FHD多出四倍的解析像素,在相同觀賞距離上,同時用肉眼檢視兩種不同解析度的電視,肯定可以明顯分辨出優劣,特別是在文字可辨度以及畫面細節上,4K都可以給人非常驚喜的表現。如果消費者有機會在電視賣場消費,不妨親身去比較,在相同近距離裡分別觀賞FHD與4K電視的畫面,你的眼睛會清楚告訴你孰優孰劣。

因此,只要在符合觀賞距離範圍內的相同比較基準點上,用肉眼是可以分辨4K以及FHD的差異的。

網路上有真假4K一說,到底甚麼是真4K呢?

產業背景

顯示器業界吵得沸沸揚揚的"真假"4K爭議肇端起於RGB面板及RGBW面板這兩個面板陣營的較勁。隨著電視的競爭日趨激烈,由於RGBW面板有四分之一的子像素為白色(W),而RGB面板沒有混入白色子像素, RGB面板陣營便將"假4K"或"偽4K"的標籤貼在RGBW面板上,並同時標榜自己的RGB面板為"真4K"。

技術差異

RGB分別代表的是紅(Red)、綠(Green)、藍(Blue)三原色。4K電視的實際解析度為3840x2160,代表著單一水平方向有3840個像素。在左方的示意圖的左邊圖可以看到,RGB面板的一個像素會包含紅、綠、藍三個子像素。

若將RGB排列展開表示則為  

每個像素都具備RGB三原色,所以不會產生顏色再現的損失。每一水平方向之R、G、B子像素數量為3840,單一水平方向整體子像素總和如下計算

3840 像素x 3 子像素 = 11,520 子像素

而RGBW面板即是增加白色(white)子像素於原本RGB三原色的排列之中,不同於由RGB面板所構成的子像素組合,RGBW的排列如下 

從以上子像素的排列方式可發現,每4個像素各有3個紅色、綠色、藍色及白色子像素,若以單一水平方向來計算每個顏色子像素數目,計算如下

3840 像素 x 3/4 = 2880 子像素

將四個顏色之子像素相加後,單一水平方向的子像素總和仍為11,520個

因為增加了W子像素,所以RGB子像素數目減少了25%,色彩表現會因此而降低效果。 除此之外,垂直方向也會因為這樣的排列讓影像的線條變粗,當影像中有複雜紋理的區域,如樹木花草或毛髮,銳利度的表現就不會像單純RGB結構的面板表現來的出色。

下圖比較RGB與RGBW在純色上的差異

圖說: 左邊為RGB面板、右邊為RGBW面板,不難發現RGBW的色彩純度不如RGB。

另外若以子像素來表示1個像素的線條,下圖的比較能發現RGB於水平、垂直或對角都有比較清晰的輪廓。

圖說: 左邊為RGB面板、右邊為RGBW面板

總結

RGBW面板被誇大地強冠"假4K"的污名,是一種商業上的宣傳手段,事實上RGB及RGBW各有優缺點。由於白色的子像素只能發白光,所以RGBW的整體色彩表現不若RGB。但也因為RGBW有W的關係,RGBW的透光性較佳,因為出光效率提升故背光模組的設計就不用補強太多,所以較亮也較省電。雙方的優缺點簡列如下方表格。

在此提醒消費者選擇4K電視時,不要帶著"真、假"的迷思預先評論4K品質的好壞,應該是選購時要先知悉4K電視的面板顏色規格,親自看過電視的顯色與亮度,在整體考量下選擇最適合自己的4K電視。

RGB面板 RGBW面板
RGB面板
色彩飽和度較佳
RGBW面板
色彩飽和度稍差
RGB面板
純色呈現佳
RGBW面板
純色呈現稍有偏差
RGB面板
面板穿透率較差
RGBW面板
面板穿透率較佳
RGB面板
相同亮度下,成本高
RGBW面板
相同亮度下,成本低

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