Видео в 4К на мониторе Full HD: есть ли смысл выбирать лучшее качество

При просмотре контента на экране с разрешением Full HD многие замечают, что видео в 4К порой может отображаться лучше, чем ролик в родном разрешении — 1920×1080 пикселей. Парадокса здесь нет: если ролики отличаются только числом пикселей, то разницы не будет. Тем не менее, помимо разрешения существуют и другие факторы, влияющие на качество изображения.

Разрешение видео — не единственное, что влияет на качество

При создании контента под 4K-устройства, учитывается не только разрешение. Также повышается скорость передачи данных, битовый контроль, изменяются кодеки и другие параметры. При автоматической адаптации видеоряда под меньшее разрешение часть данных, конечно же, теряется, но и оставшегося достаточно, чтобы повлиять на качество изображения. Поэтому и получается, что 4K-видео выглядит лучше 1080р, даже если смотреть его на экране 1920×1080 пикселей. Чтобы убедиться в этих словах, достаточно посмотреть на свойства пары роликов в разном разрешении.

Скачал одно и то же видео со стримингового сервиса в разрешениях Full HD и 4K: обратите внимание на свойства ролика — кроме числа точек меняется и используемый кодек

Какие еще показатели влияют на качество видео, кроме разрешения

Частота изменения кадров

Этот параметр объясняет, как быстро меняется картинка на экране, и определяется числом кадров в секунду. Важно, чтобы изображение выглядело так же плавно, как в жизни, но конкретно установленного стандарта нет. Например, фильмы и сериалы обычно снимают со скоростью 24 кадра в секунду. Тем не менее, для новостных выпусков на YouTube этого уже недостаточно — их принято записывать с частотой 30 кадров в секунду. Но даже этого будет мало для более динамичных роликов: для съёмок видеоклипов или спортивных передач, зачастую, используют вдвое большую частоту — 60 кадров в секунду.

Наглядное сравнение числа кадров ролика, которые умещаются в одну секунду | WinX

Выше указаны основные стандарты частоты кадров, но далеко не единственные. В частности, съёмка высокоскоростными камерами позволяет создавать детализированное замедление движений, которого невозможно добиться простым замедлением воспроизведения видео, снятого с более низкой скоростью. Когда креаторы адаптируют видео для массовых гаджетов с экранами Full HD, частота кадров может отходить на второй план, чтобы не слишком сильно нагружать не самую производительную начинку. При создании ролика в 4K из железа стараются выжать максимум, поэтому и частоту берут подходящую.

Разные кодеки

Видеокодеки служат для сжатия и «распаковки» видео для его дальнейшего просмотра. Без них не обходится ни одна цифровая запись — иначе объем отснятого материала был бы слишком велик и исчислялся бы в гигабайтах на каждую минуту. В цифровом мире предостаточно разных кодеков, которые отличаются сложностью и эффективностью: H.264, HEVC, DivX и множество других. Их применение зависит от поставленных задач, особенностей оборудования, на котором будет производиться воспроизведение, и так далее. Для более простых гаджетов используют обычные кодеки, для производительных — сложные.

Вот только некоторые из форматов, которые сегодня можно встретить в сети, — все они отличаются как степенью сжатия ролика, так и алгоритмами выполнения данной задачи | WinX

Кодеки, к примеру, отличаются по степени сжатия. Например, HEVC, в сравнении с H.264, отличается вдвое большей эффективностью. При том же качестве изображения сжатый с помощью него файл займёт меньше места. Если же размер будет таким же, качество видео заметно увеличится. Тем не менее, для «распаковки» HEVC требуется достаточно производительное железо, поэтому повсеместно его не используют. Конечно, если ориентироваться на аппаратное обеспечение премиального класса (так делают при создании 4K-контента), то и кодеки можно подобрать именно для максимального качества видеоряда.

Битрейт

Понятие битрейта используется при определении скорости передачи и обработки данных. В случае с роликами оно определяет, сколько бит данных понадобится для кодирования одной секунды видео. Фактически речь идёт об объёме информации, которая может быть передана за определённое время без задержек и потерь. Чем выше скорость передачи, тем качественнее будет видео. Тем не менее, есть и придел, при котором наращивание темпа уже не будет влиять на качество, а размер файла продолжит расти. Обычно в роликах с пометкой «4K» используется максимальный битрейт.

Сравнение веса файлов для одного и того же ролика в Full HD и 4K

Просто посмотрите на размер файлов для одного и того же ролика в 4K и Full HD. Если бы разница была только в разрешении, первый должен был весить приблизительно в четыре раза больше последнего. Но разница обычно куда существеннее. Важно также понимать, что битрейт также может быть переменным. В этом случае описанное выше значение меняется, в зависимости от видеоряда. Оно увеличивается в сложных по цветам и просто динамичных сценах и уменьшается в противоположном случае. Но это — в любом случае, компромисс между качеством и размером файла. Ролики в 4K обычно не пытаются просто сделать легче.

Режим управления кодированием

Помимо битрейта существуют также несколько режимов управления скоростью кодирования. Фактически это — способы распределения используемых бит на каждый кадр и методы сжатия. Одни сохраняют больше кадров со статическими объектами за счёт уменьшения фрагментов движения, другие действуют по интеллектуальным алгоритмам. В зависимости от применяемого режима, меняется общий объём и качество видеопродукта. В случае с форматом 4К обычно используется комплексный подход, который призван добиться картинки наивысшего качества. В случае Full HD обычно речь идёт про объем файла и простоту воспроизведения.

Битность

Это понятие учитывает то, сколько бит используется для каждого цвета в одном пикселе или на канале. С повышением данного значения изображение приобретает большую чёткость и плавность изменения цветов, возрастает количество передаваемых оттенков. Человеческий глаз способен воспринимать гораздо большую цветовую гамму, чем может передать даже самая совершенная аппаратура. Форматы, рассчитанные на глубину канала в 8 бит, используют 16,78 миллиона оттенков. При увеличении ширины до 10 бит цветовая палитра расширяется до 1,07 миллиарда и так далее. Если видите лесенку из цветов, видео не хватает битности.

Наглядное сравнение переходов между оттенками при использовании 8 и 10 бит | WinX

Конечно, с ростом количества цветов также увеличивается размер файла и усложняется процесс его отображения. Ролики с разрешением Full HD сегодня обычно адаптируют под не самые производительные устройства, поэтому делают его простым для воспроизведения и лёгким. С 4K-видео противоположная история.