近年來，4K、8K超高清可謂火爆，連2020年的央視春晚，都出現了他們的身影。本文將簡單介紹一下什麼是分辨率、4k/8k的創新、難點及前景的內容。
分辨率與像素
分辨率又稱解析度，用於衡量印刷品、顯示器等的畫質的精密度，分辨率越高，畫質就越清晰，分辨率越低，畫質就越模糊。
通常描述分辨率的方式有兩種：
- 單位面積的像素總數
- 像素總量
像素
這裏就延伸出一個新的詞“像素”，英文爲pixel，簡稱px。像素是構成圖形的最小方塊，這些小方塊都有一個明確的位置和被分配的色彩數值，每個位置的小方格顯示不同的顏色，就決定該圖像所呈現出來的樣子。
仔細觀察你的手機、電視、電腦屏幕，可以看到一個個小的發光點，就是我們所說的一個個像素點。如果用放大鏡觀看，還能看到構成每一個像素點的紅綠藍髮光元件。對於顯示器、打印機等，有實際輸出尺寸的設備，可以用單位面積上的像素點來表示分辨率，常見的單位有DPI、PPI，他們有點不一樣，但是本質上區別不大。
DPI：Dots Per Inch，每英寸點數，一般用於衡量打印機、鼠標精度等
PPI：Pixels Per Inch，每英寸像素，一般用於衡量顯示器的分辨率
Inch即英寸，1 英寸=2.54 釐米，這裏的每英寸指的是對角線的長度。
計算公式：分辨率=（√（橫向分辨率^2+縱向分辨率^2））/屏幕尺寸
蘋果公司在iPhone 4上推出了“視網膜屏幕”（Retina Display）的概念，iPhone 4的屏幕對角線長度是3.5英寸，一共集成了960 × 640個像素點，通過計算可得iPhone 4的PPI=（√（960 × 960+640 × 640））/3.5 ≈ 329.65。蘋果公司把這分辨率認爲是一般人眼就感覺不到像素點的存在了，要知道，當時大部分電腦屏幕、手機屏幕的分辨率都是72 PPI ！
屏幕設備的分辨率好衡量，但是當你拍一張照片、在電腦上查看一張別人發給你的圖片或表情的時候，這種沒有“現實尺寸”的圖像，那就要用到另外一種，也是大家最爲熟悉的分辨率衡量方式了，那就是隻看圖片中的像素總量。
主打拍照像素高的手機
如果想知道一張圖片的分辨率，可以在電腦上點擊圖片文件-右鍵-屬性-詳細詳細，在裏面就可以找到分辨率。
現在我們知道，在一定面積內，像素越多的時候，分辨率就越高，我們稱之爲“高清”，當像素點非常多的時候，那就是“超高清”，反之則爲“普清”、“低清”。如下圖所示，在一個方塊內，如果像素數量越來越多，圖片隨之清晰起來，因爲更多的像素給我們展示了更多的細節。
如果當純只增加像素，不考慮顯示尺寸呢？也不是不行，爲了承載更多的像素，又不縮小每個像素點的尺寸的話，那麼就需要製造更大尺寸的屏幕來顯示，又由於人的視野有限，需要距離屏幕更遠，否則可能看不全屏幕。設想一下去看IMAX電影坐在第一排的場景，你能清晰看清楚男主角的鼻毛，卻看不到畫面的全景。
再例如現在的手機高清拍照，一味的提高照片的像素量，卻不增加屏幕的PPI的話，當照片分辨率遠高於屏幕分辨率時，屏幕將無法顯示出照片更多的細節來，就像人肉眼難以觀察到細小的細胞一樣，除非放大觀看照片，或者把照片放在電腦上、投影出來看，才能體現高像素的優勢。
4K/8K是什麼
在清楚了分辨率和像素的概念後，我們就可以進一步的瞭解什麼是4k、8k了。
4K是指分辨率達到4096 × 2160像素，即880萬像素以上的畫面。而8K則高達7680 × 4320像素，即3300萬像素以上，像素量高達4K的4倍！
而根據百度流量研究院給出的電腦顯示器分辨率排名，當前排名第一的爲1920 × 1080像素，俗稱1080P，像素接近於2K（2048 × 1080像素），像素總量只有4K的四分之一。排名第二的1366 × 768像素，比720P（1280 × 720像素）略高，像素只有2K的12%左右。
另外，蘋果的iPhone手機主流分辨率第一名超過2K，第二名略超720P；安卓手機主流的分辨率，第一的爲1080P，第二的爲720P。
這下子知道爲什麼總有人說iPhone顯示效果比安卓好了吧，因爲iPhone的屏幕分辨率確實高一點。
很多人就疑惑了，我的手機拍照都有4千萬像素啊，比這8K得3300萬像素都強多了啊？！前文已經說過了，我們不能只看像素總量，我們還要與之匹配的屏幕，蘋果的旗艦手機 iPhone 11 Pro Max，屏幕分辨率爲2688*1242像素，也就是屏幕上只能顯示330萬個像素點，距離4K超高清的880萬像素還有一段距離呢！
其實，大家手機上數千萬像素，是指單張照片拍攝最高可達這個水平，如過切換成拍攝模式，分辨率將大幅下降。這是因爲一段視頻一般需要每秒30幀以上的畫面，也就是每一秒其實是超過30張照片從你眼前一閃而過，這樣子才能讓你覺得視頻流暢不卡頓。一秒鐘的4K視頻，一共有880萬*30=2.64億像素需要處理，加上視頻還需要記錄聲音信息，這就是爲什麼手機拍視頻又耗內存空間，又容易發熱，用電腦打開一看，一段一分鐘的視頻很容易就有上百M那麼大。
4K/8K超高清的影像內容，如電視劇、電影、直播、VR等，其實對劇本創意、攝影機、處理視頻的工作站、傳輸網絡都有很高的要求，且對用戶可以接觸到的電影院、電視、手機、電腦等設備的屏幕分辨率和硬件運算速度、存儲空間等也有了新的要求，4K/8K可以說是影視行業整個產業鏈的新變革：
1、適合超高清的內容：就像卓別林的默片時代，20世紀的港產彩色電視劇、電影一樣，隨着視頻清晰度的提高，文藝工作者就需要去思考，什麼樣的內容更適合超高清拍攝。
2、超高清的錄製設備：對攝像機的鏡頭、感光元件、處理芯片、儲存設備等都有非常高的要求。
3、超高清拍攝素材動不動需要用T作爲容量單位衡量，對於視頻剪輯、後期處理的專業技術人員來說，超強性能的工作站少不了。
4、剪輯好的超高清電視、電影，還需要高速的網絡才能傳播到世界各地，以19年底熱映的電影《終結者：黑暗命運》4K版本爲例，需要59.4G的儲存空間，根據一份報道，2019年Q2季度我國固定寬帶平均下載速度爲4.425MB/s（35.46Mbit/s，注意我已經進行了單位換算），想看這部2個小時劇情的電影，得先下載3.7小時。
但是對於使用流量的手機呢？如果你沒有無限流量套餐……可能一部下載一部電影就能讓你的房子歸中移動了( >﹏<。)～。
未來8K視頻，體積將會是4K視頻的4倍以上，對網絡傳輸要求會更高。如果還想實現超高清直播，則亟需先完成基礎網絡的“提速降費”，帶來更親民的5G、高速寬帶等。
5、你手中、你眼前的屏幕和他們背後的處理器，都需要升級。超高清視頻不僅需要有超高清的屏幕才能充分發揮優勢，更豐富的像素內容還對電腦、手機的儲存空間、CPU處理能力都有更高的要求。
4K/8K的發展前景
4K/8K可以爲用戶帶來更高清的視頻圖像，而這對用戶而言有何價值呢？
醫療行業
4K/8K在醫療行業有非常廣泛的應用場景，如藉助影像進行診斷的胃鏡、內窺鏡等，更高清的畫質將有助於醫生做出準確的判斷。同時超高清影像還有助於醫生進行遠程診斷、遠程手術等等。
仿真訓練
對於軍事、應急救援行業，4K/8K超高清內容，將讓各類模擬器能更好的展示真實環境，有助於更低成本、更低風險的訓練各類載具的操作員。
娛樂領域
通過與VR技術配合，爲用戶提供超高清的內容，讓用戶可以有身臨其境的感覺，這將爲遊戲行業、視頻直播行業等帶來全新的用戶參與方式。主題樂園、大型商場，也能借助超高清屏幕創作更豐富的用戶互動式廣告或者遊戲內容。超高清的電影也會讓人再一次刷新視覺感觀樂趣。
日常影響
如同彩色顯示器代替了黑白顯示器、更超薄的液晶顯示器代替了厚重的顯像管顯示器一樣，4K/8K超高清的到來，能釋放設計師更多的創作靈感，讓電腦、手機顯示器顯示更多、更精細的內容，讓交互方式、交互動效有更大的發展空間。
上圖爲1981年推出的第一臺全集成桌面電腦Xerox 8010 Star，包含應用程序和圖形用戶界面（GUI），下圖爲最新的蘋果筆記本上，利用macOS Catalina系統搭配iPad作爲拓展屏幕進行工作。在那個黑白、低分辨率的時代，誰又想得到現在的彩色、高清屏幕對生產力能帶來多大的改變呢？
除了顯示，還有什麼？
4K/8K超高清的發展，需要影視創作、影像設備、顯示屏幕、電腦/手機處理器、傳輸網絡等各項基礎設施的全面升級配合才能實現，是站在巨人肩膀上的產物，是羣衆真的“見得到”的技術產出。
而4K/8K將會對生活、工作各方面產生深遠，絕不止於你第一次觀看IMAX電影時發出的那聲“臥槽”的震撼，得力於超高清顯示，畫面更精細逼真，搭配VR/MR/AR技術、全息投影、遠程操控等新的交互方式，將源源不斷爲生活、工作帶來更多的驚喜。同時超高清顯示設備、超高清影像內容，也能爲交互方式創新提供很好的鋪墊，就讓我們一起拭目以待未來4K/8K能給我們帶來什麼吧！