王海燕

摘要：介紹了4K/UHD監(jiān)視器的選型方法。內(nèi)容涵蓋4K/UHD監(jiān)視器的特點(diǎn)，與高清/標(biāo)清監(jiān)視器之間技術(shù)指標(biāo)的差別，以及歐廣聯(lián)對(duì)監(jiān)視器分類的標(biāo)準(zhǔn)，并依據(jù)分類給出了監(jiān)視器選型的指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：4K/UHD;監(jiān)視器特點(diǎn);選型方法

中圖分類號(hào)：TN948文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2020）03-0125-02

Abstract：Theselectionmethodof4K/UHDmonitorisintroduced.Thecontentcoversthefeaturesof4K/UHDmonitors，thedifferenceoftechnicalindicatorsbetweenTHEmonitorsandHD/SDmonitors，aswellaseurONorm'sclassificationstandardsformonitors，andgivestheindicatorsofmonitorselectionaccordingtotheclassification.

Keywords：4K/UHD;Monitorfeatures;Selectionmethod

14K監(jiān)視器的特點(diǎn)

首先是信號(hào)上的區(qū)別。從兩者名稱的字面意思看，高清到4K只是像素?cái)?shù)有了4倍的提升。如果要簡(jiǎn)單地顯示4K信號(hào)，相應(yīng)的把監(jiān)視器的像素密度提高，或者簡(jiǎn)單粗暴的做大屏幕尺寸就可以實(shí)現(xiàn)4K信號(hào)的顯示。但是，從4K超高清的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來看，高清和超高清信號(hào)之間存在巨大的差別。

ITU國(guó)際電信聯(lián)盟給出的關(guān)于超高清電視的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要是2個(gè)——ITU-RBT.2020和ITU-RBT.2100-2（廣電總局對(duì)應(yīng)發(fā)表的是國(guó)家廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T315-2018）。簡(jiǎn)單的看，BT.2020建議了4K、8K的分辨率，逐行掃描模式、25-120的高幀頻和寬色域范圍WCG，BT.2100建議了高動(dòng)態(tài)范圍HDR。從這個(gè)角度看，監(jiān)視器要實(shí)現(xiàn)真正的UHD超高清視頻效果就不那么簡(jiǎn)單的了。

超高清所要求的高分辨率和高幀頻主要是提升了空間分辨率和時(shí)間分辨率，這些指標(biāo)目前大部分主流的LCD、OLED等器件都可以通過現(xiàn)有的技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。高動(dòng)態(tài)范圍和寬色域范圍的指標(biāo)對(duì)于LCD和OLED器件來說都有各自的麻煩，需要付出很大的努力才能克服。

不論是CRT器件還是目前主流的平板顯示器件，都是利用RGB三基色混合原理實(shí)現(xiàn)色彩還原的。因此，要實(shí)現(xiàn)更大的色域面積內(nèi)的色彩還原，就需要提供更加純凈的三基色。同樣由于顯示器件性能指標(biāo)、使用壽命以及成本等方面的原因，目前的顯示器還很難達(dá)到完全符合BT.2020標(biāo)準(zhǔn)的色域，UltraHDPremium超高清聯(lián)盟規(guī)定超過90%的DCI-P3色域即認(rèn)為合格。當(dāng)然，UltraHDPremium超高清聯(lián)盟規(guī)定的指標(biāo)也會(huì)隨技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)行提升的。

24K監(jiān)視器的選型方法

在電視臺(tái)內(nèi)部，監(jiān)視器一般會(huì)按照用途分為2個(gè)大的類別——技術(shù)監(jiān)視器和圖像監(jiān)視器。根據(jù)使用環(huán)境分為室內(nèi)和室外用途的監(jiān)視器。其中，用于技審或通道檢測(cè)的監(jiān)視器要求最高，有時(shí)也被稱為技監(jiān)級(jí)監(jiān)視器。進(jìn)入超高清時(shí)代對(duì)監(jiān)視器也提出了新的要求。

首先是高動(dòng)態(tài)信號(hào)帶來了不同的EOTF電光轉(zhuǎn)換特性曲線。在高標(biāo)清時(shí)代，光電電光轉(zhuǎn)換特性是統(tǒng)一的，所有攝像機(jī)使用一樣的光電轉(zhuǎn)換特性曲線，監(jiān)視器使用規(guī)定的電光轉(zhuǎn)換特性曲線，從而保證設(shè)備通道的一致性，也保證了節(jié)目交換的可能性。進(jìn)入超高清時(shí)代，光電電光轉(zhuǎn)換特性的標(biāo)準(zhǔn)不是唯一的了，僅僅在專業(yè)節(jié)目制作領(lǐng)域就存在HLG和PQ兩種ITU推薦的轉(zhuǎn)換特性曲線;同時(shí)，各個(gè)攝像機(jī)廠家也推出了根據(jù)自家產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)而定制的光電轉(zhuǎn)換特性曲線，作為第三方的監(jiān)視器廠家需要盡可能多的適應(yīng)這種新的要求。

其次，現(xiàn)在正處于高清向超高清過渡的階段（可能會(huì)有很長(zhǎng)的過渡期——），在制作超高清節(jié)目的同時(shí)，要照顧向下兼容的高清節(jié)目。這時(shí)會(huì)要求在監(jiān)看超高清節(jié)目的同時(shí)監(jiān)看下變換后的高清信號(hào)。

舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子：如果在直播過程中調(diào)整光圈，高動(dòng)態(tài)HDR轉(zhuǎn)換特性內(nèi)的圖像還處于正常范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)SDR轉(zhuǎn)換特性內(nèi)的圖像可能已經(jīng)過曝了。所以，在拍攝超高清信號(hào)或者對(duì)節(jié)目文件進(jìn)行編輯、特別是在對(duì)素材做調(diào)色、特技等處理的過程中，需要同時(shí)參考高動(dòng)態(tài)范圍的監(jiān)視器和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍的監(jiān)視器。這就要求監(jiān)視器既能夠顯示高動(dòng)態(tài)HDR信號(hào)，也能顯示標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)SDR信號(hào)，甚至要在同屏內(nèi)、同時(shí)顯示高動(dòng)態(tài)HDR和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)SDR的信號(hào)，方便兩種狀態(tài)的對(duì)比。

從實(shí)際使用情況看，監(jiān)視器在室內(nèi)使用時(shí)一般放置在桌面或工作臺(tái)面，屏幕距離操作人員比較舒適的距離應(yīng)為0.65-1米，反推屏幕尺寸應(yīng)該在17-34吋之間，綜合考慮應(yīng)選27-31吋比較合適。

關(guān)于LCD與OLED屏幕的選擇其實(shí)并沒有過多的懸疑或沖突。OLED因?yàn)槌錾暮陔娖叫阅?，在觀看條件可控的環(huán)境中圖像還原的效果是毫無問題的。但是因?yàn)榉逯盗炼扰c壽命的限制，不利于在室外環(huán)境中使用。LCD的峰值亮度是其突出的亮點(diǎn)，目前已有多個(gè)廠商推出超過3000尼特峰值亮度的產(chǎn)品，用于室內(nèi)、室外均可。尤其中低端產(chǎn)品具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)也是不爭(zhēng)的事實(shí)。

34K監(jiān)視器選型時(shí)需要明確的條件

3.1第一種用于技審、節(jié)目關(guān)鍵質(zhì)量把控點(diǎn)的高級(jí)HDR監(jiān)視器。

（1）應(yīng)選用可對(duì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)并保存的高級(jí)別監(jiān)視器。使用第三方廠家提供的傳感器，可以使用專用校色軟件，也可以內(nèi)置校準(zhǔn)功能，可以自動(dòng)校準(zhǔn)HDR監(jiān)視器的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。包括峰值亮度、黑電平、色域、伽瑪值等等。

（2）亮度≥1000cd/m2

（3）黑電平≤0.005cd/m2

（4）屏幕分辨率不低于3840×2160，支持逐點(diǎn)顯示

（5）幀頻應(yīng)可適應(yīng)24P、24/1.001P、25P、30P、30/1.001P、50P、60P、60/1.001P、100P、120P、120/1.001P，支持隔行掃描格式

（6）屏幕尺寸不小于27吋。

（7）支持UHDHDR、HDHDR和SDR功能。

（8）多組轉(zhuǎn)換特性曲線可選。默認(rèn)支持HLG、PQ曲線，支持BT.709。支持其他第三方廠家的轉(zhuǎn)換特性曲線。

（9）接口應(yīng)支持4×3G-SDI、2×3G-SDI、12G-SDI、3G-SDI、HD-SDI、SFP/IP、HDMI2.0。

（10）內(nèi)置波形、矢量圖。最好選用具有顯示以尼特為單位的波形圖的功能。

（11）如果能夠內(nèi)置眼圖功能將會(huì)極大方便系統(tǒng)的檢測(cè)，在外場(chǎng)使用時(shí)由于12G-SDI信號(hào)的穩(wěn)定性差，眼圖也會(huì)提供非常大的幫助。

（12）還有一些具有超高清特色的功能可以選擇。如：色域圖。這個(gè)輔助圖形是在之前的各種監(jiān)視器中都沒有的功能。這個(gè)功能在后期調(diào)色的過程中，會(huì)對(duì)圖像的色彩調(diào)整提供非常具體的幫助。

（13）可顯示視頻信號(hào)內(nèi)嵌的音頻信號(hào)電平。至少支持8路信號(hào)電平同時(shí)顯示。自帶機(jī)內(nèi)揚(yáng)聲器或立體聲監(jiān)聽接口，并可任意選擇2路音頻信號(hào)監(jiān)聽。

（14）可顯示立體聲或環(huán)繞聲音軌之間的相位關(guān)系。

3.2第二種用于后期編輯、演播室導(dǎo)監(jiān)墻、播控機(jī)房以及部分外景拍攝的中級(jí)HDR監(jiān)視器。

（1）亮度≥450cd/m2

（2）黑電平≤0.01cd/m2

（3）屏幕分辨率不低于3840×2160

（4）幀頻應(yīng)可適應(yīng)24P、24/1.001P、25P、30P、30/1.001P、50P、60P、60/1.001P、100P、120P、120/1.001P，支持隔行掃描格式

（5）屏幕尺寸按需選擇。一般不小于17吋。

（6）支持UHDHDR、HDHDR和SDR功能。

（7）多組轉(zhuǎn)換特性曲線可選。默認(rèn)支持HLG、PQ曲線，支持BT.709。支持其他第三方廠家的轉(zhuǎn)換特性曲線。

（8）接口應(yīng)支持4×3G-SDI、2×3G-SDI、12G-SDI、3G-SDI、HD-SDI、HDMI2.0。

（9）內(nèi)置波形、矢量圖。

（10）可顯示至少8路音頻電平。

3.3第三種用于音頻制作和對(duì)話配音區(qū)域，信號(hào)狀態(tài)監(jiān)控，評(píng)論員位置和電視演播室的返送顯示器。

（1）亮度≥250cd/m2

（2）黑電平≤0.02cd/m2

（3）輸入分辨率不低于3840×2160，顯示分辨率不低于1920×1080

（4）幀頻應(yīng)可適應(yīng)24P、24/1.001P、25P、30P、30/1.001P、50P、60P、60/1.001P、100P、120P、120/1.001P，支持隔行掃描格式

（5）屏幕尺寸按需選擇。

（6）支持UHDHDR、HDHDR和SDR功能。

（7）默認(rèn)支持HLG、PQ曲線，支持BT.709。

（8）HDMI2.0。

（9）可解嵌至少2路音頻并可監(jiān)聽。

結(jié)語(yǔ)：一般有攝像機(jī)產(chǎn)品的廠家如果同時(shí)生產(chǎn)超高清HDR監(jiān)視器，那么這個(gè)品牌的監(jiān)視器自帶的轉(zhuǎn)換特性曲線選項(xiàng)一般只會(huì)包含HLG、PQ和自家攝像機(jī)定制的轉(zhuǎn)換特性曲線選項(xiàng)，不會(huì)包含其它攝像機(jī)廠家定制的轉(zhuǎn)換特性曲線，特別是不會(huì)包含競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?jǐn)z像機(jī)定制的轉(zhuǎn)換特性曲線！如果用戶自己手里有多種品牌的超高清HDR攝像機(jī)，在選擇超高清HDR監(jiān)視器時(shí)，需要考慮轉(zhuǎn)換特性曲線的選項(xiàng)是否包含其他廠家的定制選項(xiàng)，否則會(huì)帶來工作的不便。由于生產(chǎn)工藝、器件成本以及目前行業(yè)總體需求量的限制，造成高級(jí)別超高清HDR監(jiān)視器的價(jià)格非常昂貴。以攝像機(jī)的價(jià)格做個(gè)類比，如果超高清攝像機(jī)目前的價(jià)格大約比高清攝像機(jī)貴30-40%，那么超高清HDR監(jiān)視器的價(jià)格大約是高清監(jiān)視器的8-10倍。因此，用戶在選擇設(shè)備時(shí)，需要仔細(xì)衡量自己的需求，明確必要的指標(biāo)以及功能，爭(zhēng)取得到滿意的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

[1]演播廳監(jiān)視器校準(zhǔn)的原理以及操作方法[J].夏青.西部廣播電視.2015（01）

[2]監(jiān)視器的正確使用和調(diào)整[J].吳海舟.西部廣播電視.2004（05）