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[Guida] 4k, HDR, risoluzioni, aspect ratio, pannelli e connessioni.info su UHD Premium & gaming

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Lukrash

Lukrash
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PARTE I: CENNI TEORICI SUL SEGNALE VIDEO

RISOLUZIONI

Le risoluzioni vengono indicate con il rapporto fra larghezza e altezza dei pixel (es 1920x1080).
IL prodotto fra altezza e larghezza ci dà il numero dei pixel, in questo caso 2.073.600. Più pixel compongono un immagine, più essa apparirà definita, e quindi migliore. Per questo motivo, con l’avanzare del tempo e della tecnologia, si va verso risoluzioni sempre maggiori. 

Le principali in alta definizione sono:

2k: 2048x1080 (2.211.840 pixels)
4K: 4096x2160 (8.847.360 pixels)
8k: 8192x4320 (33.955.200 pixels)

2_K_4_K_8_K_medium_10087_PIC1.jpg

Da ognuna di esse nascono diverse varianti, a seconda dei formati e delle esigenze di produzione. 

risoluzioni_principali.jpg

Il 1080p, ad esempio, può essere considerato in via ufficiosa (ma non ufficiale) il formato 1.78:1 del 2k. Così come il 4k UHD lo è del 4k nativo, e l’8k UHD lo è dell’8k nativo. Le varianti “commerciali” delle tre sopra citate, a cui aggiungiamo altre risoluzioni fra le più usate in ambito home entertainment, sono:

SD Pal: 720x576
HD: 1280x720
Full HD: 1920x1080

UWHD: 2560x1080
WQHD: 2560x1440

UWQHD: 3440x1440
UHD 4k: 3840x2160
UHD 8k: 7680x4320

 

Il prefisso "W" sta per Wide (16:9) mentre "UW" sta per Ultra Wide (21:9).  Ma come avrete intuito, le risoluzioni sono davvero tante. Eccone un elenco più completo:


Vector_Video_Standards8_svg.png


FORMATO & ASPECT RATIO

Altro aspetto importante, quando si parla di risoluzioni, è il formato / aspect ratio:

- Il formato, (es 4:3 o 16/9), viene espresso in frazione, ed esprime il rapporto fra la larghezza e l’altezza del video. Nel caso di una 4:3, ci dice che la larghezza rispetto all'altezza ha un rapporto di 4 a 3.
- L' aspect ratio (es 1,33:1 o 1,78:1). E' il numero che si ottiene dividendo la larghezza per l’altezza. Ci dice quante volte la larghezza è più grande dell’altezza.

ll 4:3 ha aspect ratio 1,33:1 poiché 4/3=1,33
Il 16:9 (Wide) ha 1,78:1 poiché 16/9=1,77 periodico
Il 21:9 (Ultra Wide) ha 2,35:1 poiché 21/9=2.35

ratio.jpg

In una soluzione ideale, l’aspect ratio del segnale video coincide con quello dello schermo. Quando questo non avviene, ci saranno delle parti di schermo non usate (le famose bande nere). Le bande possono essere sopra e sotto, nel caso in cui l’aspect ratio del segnale sia maggiore di quello dello schermo, oppure ai due lati se è minore. 

proporzioni_in_base_al_video.jpg

Per ovviare al problema delle bande nere, ci sono vari metodi. Quello più usato è il Pan & Scan.
Al fine da adattare il formato video originale (1.85:1, 2.35:1…) allo schermo TV 4:3, questa operazione ritaglia la parte centrale del video, con un formato 4:3, e lo estende a tutto schermo. LE parti in eccedenza al di fuori del taglio non vengono quindi visualizzate. La conseguenza positiva è che lo schermo della TV "normale" viene occupato completamente, quello negativo, ben più importante, è lo snaturamento dell’opera cinematografica, studiata dal regista per essere vista in un certo modo e poi arbitrariamente modificata per esigenze di maggior fruibilità.

pan_scan.jpg


Con uno schermo 16:9, il procedimento di cui sopra può essere eseguito con i film in formato 2.35:1. Quelli con aspect ratio 1,85:1 avranno bande nere minime e trascurabili, essendo questo formato quasi uguale a quello in 16:9 che è 1.78:1.
Dall'immagiine sotto si può notare come un filmato originario in 2.35:1 (formato cinescope), venga tagliato rispetto ad un display 16:9 (1.78:1) e 4:3 (1.33:1). 

Con uno schermo in 21/9 i film in 2.35:1 si vedranno a pieno schermo, eventuali bande nere presenti in codifica del Blu Ray sono minime e trascurabili.

aspect_Ratio.png


SCANSIONI E FREQUENZE 

Le risoluzioni vengono spesso indicate con formula abbreviata, il che ci fornisce altre informazioni importanti sul segnale in questione. Ad esempio, la sigla 1080p60 ci dice che:

- la risoluzione verticale è di 1080 pixel. Da qui possiamo risalire a quella orizzontale, poichè in caso di videogioco o film Blu Ray, essendo in 16/9, basterà dividere per 9 e moltiplicare per 16 per avere 1920 pixel.
- La “p” ci dice che si tratta di segnale con scansione progressiva. Se fosse stata interlacciata, avremmo avuti una “i”.
- 60 sono gli fps (frame per second). In questo caso ogni frame viene visualizzato 60 volte al secondo. 

 

Questa dicitura è in realtà approssimativa, perchè non tiene conto del formato. Ad esempio, 1080p può essere 1920x1080 (16:9) ma anche 2560x1080 (21:9). Così come il 1440p può essere 2560x1440 (16:9) ma anche 3440x1440 (21:9). La forma corretta per indicare una risoluzione è chiamarla con il suo nome, quindi non 1080p ma Full HD.

 

Scansione interacciata e progressiva

Per creare un singolo frame (o una sequenza di frame) su di uno schermo è possibile utilizzare due differenti tecniche: la scansione interlacciata delle immagini o la scansione progressiva.
Nel primo caso l'area visibile del televisore o del monitor (il quadro dello schermo) è scomposta in due semiquadri attivati in maniera alternata. Un semiquadro è composto dalle sole righe pari dello schermo mentre l’altro è formato dalle sole righe dispari. Il framerate, in questo caso, è dato dalla frequenza di accensione e spegnimento delle righe pari e delle righe dispari (ovvero l’accendersi e lo spegnersi dei sue semiquadri). Perché tutto funzioni a dovere, anche le immagini da visualizzare sono divise in righe pari e righe dispari e ricomposte a schermo grazie alla rapida alternanza accensione/spegnimento dei vari semiquadri. Nei due standard televisivi principali – PAL e NTSC – la frequenza di interlacciamento è rispettivamente di 50 e 60 framerate: ciò vuol dire che le linee pari e le linee dispari si accendono e spengono per 50 e 60 volte ogni secondo (un quadro completo, quindi, viene tracciato rispettivamente 25 e 30 volte al secondo).
Nel caso della scansione progressiva, invece, le immagini non sono scomposte in righe, ma trattate come un unico insieme di informazioni e visualizzate nel loro complesso senza alcuna alternanza. Le immagini vengono riprese e poi visualizzate una dopo l’altra in rapida successione, progressivamente, e da qui il nome di questa tecnica. Tutto ciò permette di ottenere immagini più nitide e stabili rispetto alla scansione interlacciata, anche utilizzando framerate minori.

progressiveu.jpg

Principali scansioni video:

50i: (50 semiquadri al secondo = 25 fps). è il sistema di scansione interlacciata standard dei sistemi di codifica PAL e SECAM, comunemente utilizzati dalle televisioni analogiche europee.

60i (60 o 59,94 semiquadri al secondo = 29,97 fps) è il sistema di scansione interlacciata standard per il sistema di codifica analogico NTSC (comunemente utilizzato dalle TV statunitensi).

24p. Formato a scansione progressiva con frequenza da 24 FPS. Standard di fatto del mondo cinematografico (film di animazione compresi), è conseguentemente utilizzato anche nel mondo televisivo e nell'universo delle riprese video in genere. Nel caso di trasmissione televisiva, però, c’è bisogno di qualche adattamento: sia il PAL sia lo NTSC, infatti, hanno framerate differenti derivanti dalla loro natura di formati a scansione interlacciata. Per lo standard NTSC il frame rate è rallentato a 23,976 FPS (per garantire una maggiore compatibilità con il framerate interlacciato di 60 semiquadri al secondo; nel caso di trasmissione con standard PAL o SECAM il frame rate è velocizzato a 25 FPS (in quanto la frequenza interlacciata, in questo caso, è di 50 semiquadri)

30p. Formato a scansione progressiva, produce video a 30 frame per secondo. Pur mantenendo l'aspetto delle riprese cinematografiche (24p) consente di ridurre lo sfarfallio tra due frame: le riprese risultanti sono dunque più realistiche e più stabili. Ampiamente utilizzato nei videogiochi della prima era HD, il cui segnale era di fatti espresso come 720p30.

60p. Formato a scansione progressiva, produce 60 frame per secondo. Si è affermato nell’era del Full HD, con segnali 1080p60.


Hz, FPS E PROBLEMI DI SINCRONIA. 

Premesso che esiste una sola unità di misura riconosciuta della frequenza, l’Hertz [Hz], per nostra comodità ci riferiremo ad essa come frequenza di aggiornamento del display. Parleremo invece di fps (frame per second) per indicare la frequenza con cui i fotogrammi di un segnale video vengono ripetuti.

La maggior parte dei monitor ha refresh fisso di 60 hz. Se il framerate di discosta troppo dai 60 fps, può presentarsi il il tearing: appaiono delle linee in cui la grafica non combacia perfettamente. Lo schermo appare diviso in 2 o più parti se sono eseguiti due o più fotogrammi in un solo refresh rate. Normalmente l'effetto, a causa della velocità dei fotogrammi che si susseguono, non è sempre visibile. Tuttavia quando il tearing è evidente, deteriora molto la qualità di un'immagine, provocando un fastidioso effetto, specie nelle scene in movimento.

fcat_t.jpg framedeliverygraphic_tearing.jpg 

Fino a poco tempo fa, una delle soluzioni possibili era abilitare il V-Sync, il quale forza la scheda video al refresh fisso dello schermo (in genere 60 hz). Questa soluzione però, se da un lato elimina il tearing, dall’altro può provocare un nuovo disturbo, lo stuttering. Con V-Sync attivo, infatti, il framerate non avrà valori intermedi. Può succedere che normalmente si assesti a 60 ma si presenti una scena troppo complessa; in tal caso scenderà direttamente ai multipli di 60, ovvero 30, 20, 15 ecc per poi risalire a 60 quando la scheda video ce la fa.

Lo stuttering provoca un effetto a rallentatore nelle immagini; la scena diventa sfocata e afflitta da microscatti (che talvolta non sono neanche tanto micro) specialmente nei cambi di visuale. Il V-Sync non è l’unica causa di questo disturbo. Esso può essere dovuto a molti fattori: La più comune è l'incapacità della GPU di effettuare il rendering delle immagini nella sequenza di tempo prefissata (o attesa): in questo caso il flusso dei frame subirà uno stop brusco e improvviso, per poi riprendere (più o meno) normalmente nel giro di qualche secondo. Le cause, però, potrebbero anche esulare dall'acceleratore grafico della scheda madre. Se, ad esempio, il driver impiega troppo tempo nel preparare i dati dei frame, la coda di esecuzione della GPU subirà un rallentamento e lo stuttering sarà inevitabile. Le cause, però, potrebbero essere totalmente esterne al comparto grafico del computer: se il sistema operativo o il processore hanno una lunga coda di esecuzione e non hanno la possibilità di eseguire le operazioni grafiche quando richiesto e necessario, i driver e la GPU potrebbero restare senza dati da processare. In questo caso, l'inattività dell'acceleratore grafico produrrà il blocco del rendering e il conseguente stuttering.

fallout_micro_stutter_348x196.jpg framedeliverygraphic_stuttering.jpg 

Una soluzione ai difetti da sincronia hz-fps viene da Nvidia con la tecnologia G-Sync. Essa lavora su monitor dal refresh variabile. Anziché costringere la scheda video ad adeguarsi al refresh dello schermo, costringe lo schermo ad adeguare il proprio refresh al framerate generato dalla scheda video.

framedeliverygraphic_g_sync_t.jpg

Il risultato è eccezionale. Oltre a risolvere i problemi di tearing e stuttering, ha aperto alla diffusione dei monitor ad alto refresh rate. 144hz e 165hz oggi non sono più un problema: qualsiasi sia la potenza della scheda video, gli hz scenderanno fin dove serve a garantire un gaming pulito. Questo lascia all’utenza un ampia possibilità di scelta riguardo al tipo di gaming: c’è chi preferisce abbellire il più possibile la grafica, accontentandosi di 60 o talvolta 30 fps, così come c’è chi preferisce puntare sulla grande sensazione di fluidità dei 120hz, a scapito di una grafica più leggera.

 

A questo proposito, è bene fare chiarezza sul falso mito secondo il quale l'occhio umano non percepisce differenze oltre i 30 fotogrammi al secondo. Questo concetto è stato travisato: l'occhio umano non distingue due singoli fotogrammi oltre una certa frequenza, ma la sensazione di fluidità data da un alto framerate è avvertita eccome. Non a caso, molti pc gamers preferiscono il 1440p 120 fps al 2160p 30 fps. E' anche vero che alcune persone hanno una scarsa sensibilità oculare al framerate: per questo stentano a distinguere un gioco a 60fps da uno a 30 fps. Ma è una loro caratteristica, un pò come i daltonici non percepiscono tutti i colori dello spettro visivo. In linea di massima la differenza è significativa e tangibile.


SCALING

Lo scaling è il processo tramite il quale un segnale video con una determinata risoluzione viene convertito ad un'altra risoluzione. E’ necessario nel momento in cui ad un display arriva un segnale con risoluzione diversa. Si suddivide in:

- Upscaling: quando si passa da una sorgente a risoluzione più bassa ad un ricevente con risoluzione più alta
- Downscaling quando si passa da una sorgente a risoluzione più alta ad un ricevente con risoluzione più bassa.

IL processo di scaling provoca inevitabilmente un deterioramento dell’immagine rispetto ad una mappatura 1:1, quando cioè risoluzione sorgente e dell’utilizzatore coincidono. Fra i due, l’upscaling è quello dove si ha il deterioramento peggiore, in quanto i pixel mancanti devono essere “inventati”. Più le risoluzioni di partenza e di arrivo sono diverse fra loro, più pixel dovranno essere aggiunti e più ci si allontana dalla resa grafica iniziale.
Tuttavia, a seconda della qualità dello scaler, il risultato finale può essere più o meno buono. Ne hanno uno sia le tv che le console di gioco, è fondamentale affidarsi a quello migliore. Se la tv è economica, è probabile che lavori meglio quello della console. In tal caso, avendo un segnale 720p da visualizzare su schermo full hd, faremo fare il lavoro alla console che lo manderà alla tv direttamente in 1080p. Se invece la nostra tv è una top gamma, potrebbe anche darsi che il suo scaler lavori meglio. In tal caso lasciamo l’uscita 720p dalla console e la mandiamo alla tv che farà il “lavoro sporco” per portarlo a 1080p.

IL lavoro di scaling non riguarda solo noi. Talvolta sono i produttori stessi a risparmiare “risorse”, producendo a risoluzioni più basse per poi upscalare in fase di codifica. Ne sono un esempio alcuni Blu Ray UHD, che in realtà provengono da master 2k (2048x1080) upscalato a 3840x2160. Anche i produttori di videogames (es Quantum Break per xbox one) talvolta usano textures upscalate. LA beffa per l’utente, in questo caso, è vedersi commercializzato un prodotto con una sigla (4k nei BD o Full HD nei giochi) nonostante all’atto pratico non si tratti di risoluzioni native, ma semplicemente upscalate.

Un'altra tecnica per far fronte ai limiti delle console, è usare risoluzioni variabili. Quando cioè ci sono delle scene pesanti, in cui il framerate scenderebbe, si sceglie di abbassare la risoluzione orizzontale che da 1080p può scendere a 900p: meno pixel su schermo significa minor lavoro e risparmio di risorse che permettono però di mantenere stabile il framerate. In molti altri casi si preferisce sviluppare direttamente a risoluzioni sub FHD, 900p o addirittura 720p.


 

 
PARTE II: CARATTERISTICHE DEGLI SCHERMI
 

GRANDEZZA DISPLAY & DISTANZA DI VISIONE

L’occhio umano, per percepire risoluzioni sempre più alte, ha bisogno di distanze sempre minori.  Per via dell’acuità visiva, infatti, una vista perfetta può notare differenze sino a 60 pixel per grado, il che significa 32,86° per un televisore Full HD. Stare troppo lontani dallo schermo, significa uscire dal campo di visione angolare e rischiare di non notare differenze significative rispetto a una risoluzione inferiore. Al contrario, stare troppo vicini diminuisce la densità di pixel percepita. Combinando questi due fattori, ne consegue che risoluzioni diverse implicano diverse distanze di visione ottimale.

Grafico_distanza_ottimale_visione.png
Come si può notare dal grafico, ci sono dei range di visione ottimale. Un 55” UHD non andrebbe visto oltre i 2mt. Tuttavia, se vogliamo ottenere il massimo grado di coinvolgimento, la distanza ottimale di visione equivale a:
 

3 volte l’altezza di uno schermo Full HD
1,5 volte l’altezza di uno schermo 4k
0,75 volte l’altezza di uno schermo 8k

Altro fattore da tenere in considerazione è la densità di pixel, specialmente sui monitor Pc. Se prendiamo lo stesso segnale 1080p e lo visualizziamo su due schermi Full HD, uno da 24” ed un altro da 32”, vedremo che la resa grafica è migliore nel primo caso. Questo perché la distanza fisica fra i singoli pixel è minore. Per questo motivo, si consiglia:

24” per il FHD
27” per il WQHD
31” o maggiore per UWQHD e UHD 4k


CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE DELLE TV

TV LED: Full Led, Edge Led, 

Nei pannelli Led Edge, i led sono disposti sui bordi della cornice utilizzando dei particolari vetri diffusori per guidare e distribuire la luce uniformemente dietro al pannello LCD. 

I pannelli Full Led invece, i LED sono disposti sul pannello in modo regolare ed equidistante. In questo modo tra i LED e lo schermo a cristalli liquidi viene messo un diffusore che distribuisce in modo uniforme la luce. Questa tecnologia implica neri poco autentici, più tendenti al grigio scuro. Per questo motivo è stato introdotta la tecnologia local dimming per la regolazione locale della luminosità dei LED. Il pannello retro illuminante quindi non resta sempre acceso, ma si accende a zone per accompagnare la sequenza visualizzata.

Altra tecnologia utilizzata sui Full Led è l’RGB LED: Alcune aziende infatti usano un singolo led bianco per retro illuminare il pannello, altre invece utilizzano piccoli led colorati rosso – verde – blu per controllare meglio la luce e i colori. E’ il caso di Sony, con il suo sistema triluminos che usa al posto di un singolo led bianco quattro led, due verdi (l’occhio è più sensibile al verde) un rosso e un blu. 

led.jpg

Quale dei due tipi di pannello sia migliore è difficile dirlo. Dipende soprattutto dal numero di led utilizzati e dall’efficacia del software di controllo. 


TV OLED: 

OLED è l’acronimo di Organic Light Emitting Diode, ovvero diodo organico a emissione di luce. E’ un tipo di tecnologia che permette di realizzare display a colori capaci di emettere luce propria, quindi senza bisogno di retroilluminazione.

oled_cell_2.gif

Il fenomeno su cui sono basati i dispositivi Oled consiste nell'emissione di radiazione elettromagnetica provocata da un campo elettrico applicato ad un solido (elettroluminescenza). In altre parole, uno strato diviene luminoso in base all’attraversamento degli elettroni di uno strato attivo.

Questa tecnologia garantisce, nel complesso, una qualità d’immagine migliore degli LCD. Fra i suoi punti di forza troviamo un nero migliore, e di conseguenza anche colori più vividi con una gamma cromatica più ampia. Aumenta anche l’angolo di visione, e grazie all’assenza di retroilluminazione diminuisce lo spessore e apre alla possibilità di schermi flessibili, dando al loro design un fascino notevole.

I punti deboli da tenere d’occhio, come per i vecchi plasma, sono la durata dei pannelli (il materiale organico è sottoposto a deterioramento) ed i fenomeni di burn in. Se per la longevità giungono notizie rassicuranti, con LG che dichiara 100.000 ore di durata per i suoi nuovi pannelli, il fenomeno del burn in (noto ai vecchi posessori di plasma) può essere fastidioso. E’ legato al deterioramento del materiale organico, e si ottiene quando un immagine resta a lungo fissa nello stesso punto dello schermo (ad esempio il logo del canale tv oppure l’HUB del videogame) lasciando poi una traccia fantasma della stessa immagine. E’ purtroppo un problema che, una volta presente, diventa irreversibile.

QLED

QLED è l’acronimo di Quantum Dot Light Emitting Diode, ma non va confuso con i Quantum Dot attualmente usati sugli LCD, dove si usa una retroilluminazione a led. Nei QLED si tratta infatti di una soluzione "self-emitting", ovvero capace di produrre luce direttamente, come gli OLED. La luce viene emessa dai nanocristalli costituiti da materiali inorganici e quindi capaci di garantire (almeno sulla carta) una longevità decisamente superiore rispetto agli OLED. 

Questa nuova tecnologia, portata avanti da Samsung, è candidata ad essere alternativa all’OLED, in quanto capace di risolvere problemi come la durata, il fenomeno del "burn-in" ed altre limitazioni legate all'utilizzo di materiale organico. Altri vantaggi sarebbero legati alla stabilità della luce emessa ed ai bassi costi produttivi.

images.jpg


INPUT LAG & TEMPI DI RISPOSTA

Se il display va usato nel gaming multiplayer competitivo, dove i rilessi e il timing di azione sono fondamentali, è bene tenere d’occhio questi due parametri.

Input Lag

L’input lag è l’ammontare del tempo che impiega una immagine a essere proiettata sullo schermo dopo essere stata generata da una fonte. Viene percepito come un ritardo nella ricezione del segnale. I tornei E-Sports vengono giocati su monitor pc, migliori rispetto alle tv da questo punto di vista: hanno infatti ritardi nell’ordine dei 10ms, mentre le migliori tv, in modalità game, si assestano fra i 20 e i 25ms. C’è da dire che se non siete dei pro-player, possono andar bene anche i 20/30 ms di una buona tv. Possibilmente da evitare, invece, valori più alti.

Tempo di risposta
Il tempo di risposta è il tempo necessario a un pixel per la transizione da un grigio ad un altro. Un basso tempo di risposta rende la transizione tra le immagini più liscia, più nitida, evitando i famosi problemi ghosting. Per il gaming competitivo l’ideale è un tempo di risposta di 1ms, ma, come per l’input lag, per i comuni mortali può andar bene anche un valore entro gli 8ms.

Altri fattori di ritardo
Ci sono altri fattori che incidono sull’ammontare del ritardo complessivo. L’hardware che elabora il segnale (CPU, GPU ecc), la connessione internet (il ping è calcolato in ms) ma anche le periferiche, che in questo caso sono da preferire con filo in quanto il wireless comporta input lag decisamente più alti. Tutte queste cose, sommate fra loro, ci portano a ritardi complessivi che, a seconda della loro entità, possono essere più o meno invalidanti in certe situazioni di gioco.

longlag.png

Per avere un idea di quanto incida questo ritardo, basta fare due semplici calcoli: 60 frame al secondo significa che 1 frame è 1/60° di secondo, ovvero 16 ms. Un input lag complessivo di 160 ms in tal caso, varrebbe per noi ben 10 frames. Più in generale:

a 120 fps si ha un frame di ritardo ogni 8 ms
a 60 fps si ha un frame di ritardo ogni 16 ms
a 30 fps si ha un frame di ritardo ogni 33 ms

Ne consegue che, in condizioni di alto input lag, è preferibile un basso framerate.

In definitiva, se siete appassionati di gaming offline, potete anche tralasciare queste considerazioni. Se invece giocate multiplayer competitivo, specialmente sparatutto, potrebbe essere una buona idea far si che ogni componente della vostra postazione, dalla tv alle periferiche fino alla connessione internet, sia scelto anche in base a questi fattori.

 

ULTRA HD PREMIUM: LO STANDARD PER IL 4k

content_small_uhd2.jpg

Al CES 2016 di Las Vegas, è stato presentato dall’UHD Alliance (che riunisce produttori di consumer electronics e industria dei contenuti) lo standard Ultra HD Premium, un set di specifiche e requisiti per dispositivi e contenuti che darà finalmente il via all'era del 4K consumer. 

- Risoluzione: 3840x2160 pixel
- Profondità del colore: 10 bit
- Wide color gamut (segnale BT.2020 e copertura superiore al 90% dello spazio colore DCI-P3)
- High Dynamic Range
o Compatibilità con la funzione di trasferimento HDR SMPTE ST2084
o Luminosità massima maggiore di 1000 cd/mq e livello del nero inferiore a 0,05 cd/mq, oppure luminosità di picco di 540 cd/mq e livello del nero inferiore a 0,0005 cd/mq.

Questi requisiti servono a garantire un corretto funzionamento dell’HDR, la vera grande novità dell’industria arrivata con il 4k.
Sono ovviamente frutto di compromessi. Affinchè si possa godere a pieno della nuova tecnologia, entrano in gioco altri fattori come la frequenza di scansione, il campionamento colore, la banda necessaria affinchè tutti questi dati vengano trasferiti ecc. Parametri secondari che è bene tenere d’occhio, onde evitare di acquistare una tv che “castra” il segnale video. Maggiori approfondimenti sotto: 

HDR, Dolby Vision e HLG. 

hdr.jpg

L’ HDR (High Dynamic Range) ovvero “elevata gamma dinamica”, migliora sensibilmente la qualità video in quanto aumenta la luminosità di picco e permette di visualizzare una gamma di colori più ampia. 

Si passa dai 16,7 milioni di colori a 8 bit, a oltre un miliardo su pannello a 10 bit. IL risultato, è un immagine con una dinamica molto più elevata, con neri più profondi e molti più colori e sfumature. La miglior precisione dei colori permette di mostrare dei dettagli più intricati nell'intera scena, e non solo in quelle con un forte contrasto tra aree luminose e scure. 

I Pixel sono più belli da vedere, avvicinandoci di più alla percezione umana della realtà. Se i TV attuali riescono infatti a visualizzare solo il 35% dei colori presenti nel mondo reale, i nuovi TV HDR con pannello a 10 bit arrivano a rappresentarne il 54%, con la possibilità di raggiungere in futuro con i pannelli a 12 bit il 76% dei colori visibili.

 

L'HDR10+, evoluzione del precedente, utilizza metadati dinamici. Permette cioè di regolare la luminosità scena per scena, spingendosi anche fino al singolo fotogramma. 

 

Il Dolby Vision è uno standard alternativo all'HDR. Gestisce master fino a 12 bit con luminosità di picco che vanno fino a 10.000 nits. Le informazioni HDR viaggiano su un layer aggiuntivo con risoluzione full HD che viene sovrapposto, frame per frame, al segnale 4K. Questo permette di avere, nello stesso flusso, anche una versione non Dolby Vision del contenuto, ad esempio una versione Ultra HD fruibile senza problemi sui TV non HDR.

 

 

 

L’HLG è uno standard open source creato dalla britannica BBC e dal broadcaster giapponese NHK per portare nel modo più efficace ed efficiente possibile l’HDR all’interno di trasmissioni via satellite o via digitale terrestre. In pratica un’alternativa all’HDR 10 e al più “dispendioso” Dolby Vision scelto portare la gamma dinamica estesa anche in eventi sportivi e in generale nelle trasmissioni TV proposte dai broadcaster.

 

main_gamut.jpg

 

 

Campionamento del colore
Il campionamento del colore viene descritto da tre numeri separati dai due punti, ad esempio 4:4:4 e 4:2:2 ecc. Si riferiscono allo spazio colore RGB, il cui schema digitale di codifica viene indicato in Y'CbCr.

Y indica la luminanza (Y o Luma), mentre gli altri due la crominanza (Cb e Cr, o chroma). Se eliminiamo le informazioni di crominanza otteniamo un’immagine in scala di grigi, se eliminiamo le informazioni di luminanza invece non abbiamo più nessuna immagine su cui lavorare.

4:4:4 indica un pieno, continuo campionamento del colore RGB. Con il colore 4:4:4, la luminanza (luminosità) e chroma (colore) sono campionate alla stessa “risoluzione”, con il risultato di una tavolozza di colori RBG grande quanto la velocità di campionamento del segnale video.
Mentre il 4:4:4 supporta tutti i colori RGB, il sotto campionamento della crominanza come 4:2:2, 4:1:1, e 4:2:0 riducono i dati sul colore, al fine di risparmiare banda.

850px_Chroma_subsampling_ratios_svg.png

HDMI e Banda
 

Come si può facilmente intuire, più sale la qualità del segnale video (risoluzione, framerate, profondità colore ecc), più aumenta la banda necessaria a veicolare questi dati. Il vecchio HDMI 1.4 veicolava 10 Gbps, l’HDMI 2.0 arriva a 18 Gbps ed il nuovo HDMI 2.1 a 48 Gbps.

 

ridble-hdmi-2-1-banda-666x339.png

 

Le massime risoluzioni e frequenze sono:

 

HDMI 1.4 (10 Gbps): 4k 30 hz

HMDI 2.0 (18 Gbps): 4k 60 hz

HDMI 2.1 (48 Gbps) 10k 120 Hz 

 

In questo contesto possiamo valutare anche profondità e gamma colore, anch’esse determinanti ai fini della banda passante. 

 

hdmi_2_chart.jpg   
 

In questo contesto si inserisce la catena di compatibilità per la banda passante. Affinchè un segnale sia sfruttato pienamente, tutti gli anelli della catena (tv, player, connessioni ecc) devono poter supportare la banda passante. Se uno solo di essi non può farlo, il risultato finale sarà limitato alla capacità dell'anello più debole.

 

Esempi pratici:

 

- Un interfaccia HDMI 1.4 supporta un segnale UHD fino a 30 Hz. Per avere i 60 hz è necessaria un interfaccia HDMI 2.0

- Un interfaccia HDMI 2.0 supporta un segnale UHD 60hz con campionamento 4:4:4 fino a 8 bit. Per usufruire dell'HDR10 (10 bit) o superiori, è necessario ricorrere ai sotto-campionamenti 4:2:2 o 4:2:0.

- HDR10+ e Dolby Vision, con metadati dinamici, impiegano una banda ancora maggiore rispetto all'HDR10. Sebbene sia possibile usufruirne anche con HDMI 2.0 tramite aggiornamento firmware della tv, essi vengono sfruttati in modo ottimale soltanto con interfaccia HDMI 2.1.

 

 

Le novità introdotte dall'HDMI 2.1 in dettaglio:

 

- Supporto fino al 10k/120
- Gestione fino a 16 bit di colore
- Supporto all'HDR dinamico (gestione luminosità frame per frame)
- Game mode VRR (gestione variabile del framerate)
- eARC (Audio Return Channel)
 

 

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PARTE III: APPROFONDIMENTI E LINK UTILI

 

 

GUIDA ALL'ACQUISTO DEL TV 4K E HDR PER PS4 PRO, XBOX ONE S E PC

[Topic di riferimento]Televisori 4K HDR pareri e consigli su Xbox One S e futura Xbox Sorpio

 

Best 4k Ultra HD TVs for Mixed Usage - Fall 2016: http://www.rtings.co...tra-hd-uhd/best

Best high-end HDR Gaming TVs: http://www.rtings.co...hdr-gaming/best

Input Lag of TVs: http://www.rtings.co...nputs/input-lag


Modificata da Lukrash, 12 October 2017 - 01:40 PM.


#2
Zyx

Zyx
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Complimenti, bella guida :)



#3
Lukrash

Lukrash
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Complimenti, bella guida :)

 

grazie!! :)



#4
MONNE FULL TIME

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Da mettere in cima al topic

#5
GianlucaTrani

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Samsung UE55KU6400SXXN 55" 4K Ultra

Sta questo a unieuro a 700 che mi dite?

#6
Lukrash

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Da mettere in cima al topic

 

eh infatti perchè c'è già il tuo per i consigli.. vediamo qualche mod se accoda quello a questo, così resta questo come primo post che è più completo.



#7
Kesar

Kesar
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Complimenti, davvero utilissima questa guida, ne terrò conto in questo periodo visto che ho intenzione di cambiare TV e passare al 4K.

#8
Lukrash

Lukrash
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Complimenti, davvero utilissima questa guida, ne terrò conto in questo periodo visto che ho intenzione di cambiare TV e passare al 4K.

 

thanks ;)



#9
XGIO 23X

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Complimenti

#10
Lukrash

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Complimenti

grazie



#11
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Grande Luk!
Fantastico topic, mi hai chiarito moltissime cose! :D

Domani vedo che posso fare che ora sono dal cel! ;)

#12
Lukrash

Lukrash
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Grande Luk!
Fantastico topic, mi hai chiarito moltissime cose! :D

Domani vedo che posso fare che ora sono dal cel! ;)

 

grazie kun ;)



#13
nonmorto

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Speriamo che all'uscita della skorpion i proiettori 4K  costino una cifra ragionevole. Ho una sala attrezzata e vorrei cambiare il mio proiettore, ma al momento la spesa è folle :)

 

Cmq, bella giuda, grazie mille.



#14
d1ablo

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Samsung UE55KU6400SXXN 55" 4K Ultra

Sta questo a unieuro a 700 che mi dite?

 

come puoi ben intuire dal prezzo sono modelli senza troppe pretese, se non stai in fissa con la perfezione, non hai tanti soldi da investire in un top di gamma e ti serve oggi per forza un 4k allora prendilo senza problemi



#15
Contz

Contz
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Bella guida Luk.

L'ho messa in sticky.

Potresti anche segnalare le discussioni già presenti in Techeye? Lì ci sono già molte delle risposte necessarie alle future domande che si porrano in questo topic.

So che siamo al limite della OT qui in Xbox, ma dato che in molti abbiamo Xbox One S e in molti stanno pensando di cambiare TV mi pare giusto averne uno univoco qui in sezione.






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