4K监视器的特点和选型方法

王海燕

摘要：介绍了4K/UHD监视器的选型方法。内容涵盖4K/UHD监视器的特点，与高清/标清监视器之间技术指标的差别，以及欧广联对监视器分类的标准，并依据分类给出了监视器选型的指标。

关键词：4K/UHD;监视器特点;选型方法

中图分类号：TN948文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）03-0125-02

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

Keywords：4K/UHD;Monitorfeatures;Selectionmethod

14K監视器的特点

首先是信号上的区别。从两者名称的字面意思看，高清到4K只是像素数有了4倍的提升。如果要简单地显示4K信号，相应的把监视器的像素密度提高，或者简单粗暴的做大屏幕尺寸就可以实现4K信号的显示。但是，从4K超高清的技术标准来看，高清和超高清信号之间存在巨大的差别。

ITU国际电信联盟给出的关于超高清电视的技术标准主要是2个——ITU-RBT.2020和ITU-RBT.2100-2（广电总局对应发表的是国家广电行业标准GY/T315-2018）。简单的看，BT.2020建议了4K、8K的分辨率，逐行扫描模式、25-120的高帧频和宽色域范围WCG，BT.2100建议了高动态范围HDR。从这个角度看，监视器要实现真正的UHD超高清视频效果就不那么简单的了。

超高清所要求的高分辨率和高帧频主要是提升了空间分辨率和时间分辨率，这些指标目前大部分主流的LCD、OLED等器件都可以通过现有的技术加以实现。高动态范围和宽色域范围的指标对于LCD和OLED器件来说都有各自的麻烦，需要付出很大的努力才能克服。

不论是CRT器件还是目前主流的平板显示器件，都是利用RGB三基色混合原理实现色彩还原的。因此，要实现更大的色域面积内的色彩还原，就需要提供更加纯净的三基色。同样由于显示器件性能指标、使用寿命以及成本等方面的原因，目前的显示器还很难达到完全符合BT.2020标准的色域，UltraHDPremium超高清联盟规定超过90%的DCI-P3色域即认为合格。当然，UltraHDPremium超高清联盟规定的指标也会随技术的进步进行提升的。

24K监视器的选型方法

在电视台内部，监视器一般会按照用途分为2个大的类别——技术监视器和图像监视器。根据使用环境分为室内和室外用途的监视器。其中，用于技审或通道检测的监视器要求最高，有时也被称为技监级监视器。进入超高清时代对监视器也提出了新的要求。

首先是高动态信号带来了不同的EOTF电光转换特性曲线。在高标清时代，光电电光转换特性是统一的，所有摄像机使用一样的光电转换特性曲线，监视器使用规定的电光转换特性曲线，从而保证设备通道的一致性，也保证了节目交换的可能性。进入超高清时代，光电电光转换特性的标准不是唯一的了，仅仅在专业节目制作领域就存在HLG和PQ两种ITU推荐的转换特性曲线;同时，各个摄像机厂家也推出了根据自家产品优势而定制的光电转换特性曲线，作为第三方的监视器厂家需要尽可能多的适应这种新的要求。

其次，现在正处于高清向超高清过渡的阶段（可能会有很长的过渡期——），在制作超高清节目的同时，要照顾向下兼容的高清节目。这时会要求在监看超高清节目的同时监看下变换后的高清信号。

举个最简单的例子：如果在直播过程中调整光圈，高动态HDR转换特性内的图像还处于正常范围内，标准动态SDR转换特性内的图像可能已经过曝了。所以，在拍摄超高清信号或者对节目文件进行编辑、特别是在对素材做调色、特技等处理的过程中，需要同时参考高动态范围的监视器和标准动态范围的监视器。这就要求监视器既能够显示高动态HDR信号，也能显示标准动态SDR信号，甚至要在同屏内、同时显示高动态HDR和标准动态SDR的信号，方便两种状态的对比。

从实际使用情况看，监视器在室内使用时一般放置在桌面或工作台面，屏幕距离操作人员比较舒适的距离应为0.65-1米，反推屏幕尺寸应该在17-34吋之间，综合考虑应选27-31吋比较合适。

关于LCD与OLED屏幕的选择其实并没有过多的悬疑或冲突。OLED因为出色的黑电平性能，在观看条件可控的环境中图像还原的效果是毫无问题的。但是因为峰值亮度与寿命的限制，不利于在室外环境中使用。LCD的峰值亮度是其突出的亮点，目前已有多个厂商推出超过3000尼特峰值亮度的产品，用于室内、室外均可。尤其中低端产品具有价格优势也是不争的事实。

34K监视器选型时需要明确的条件

3.1第一种用于技审、节目关键质量把控点的高级HDR监视器。

（1）应选用可对技术指标进行校准并保存的高级别监视器。使用第三方厂家提供的传感器，可以使用专用校色软件，也可以内置校准功能，可以自动校准HDR监视器的各项技术参数。包括峰值亮度、黑电平、色域、伽玛值等等。

（2）亮度≥1000cd/m2

（3）黑电平≤0.005cd/m2

（4）屏幕分辨率不低于3840×2160，支持逐点显示

（5）帧频应可适应24P、24/1.001P、25P、30P、30/1.001P、50P、60P、60/1.001P、100P、120P、120/1.001P，支持隔行扫描格式

（6）屏幕尺寸不小于27吋。

（7）支持UHDHDR、HDHDR和SDR功能。

（8）多组转换特性曲线可选。默认支持HLG、PQ曲线，支持BT.709。支持其他第三方厂家的转换特性曲线。

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

（10）内置波形、矢量图。最好选用具有显示以尼特为单位的波形图的功能。

（11）如果能夠内置眼图功能将会极大方便系统的检测，在外场使用时由于12G-SDI信号的稳定性差，眼图也会提供非常大的帮助。

（12）还有一些具有超高清特色的功能可以选择。如：色域图。这个辅助图形是在之前的各种监视器中都没有的功能。这个功能在后期调色的过程中，会对图像的色彩调整提供非常具体的帮助。

（13）可显示视频信号内嵌的音频信号电平。至少支持8路信号电平同时显示。自带机内扬声器或立体声监听接口，并可任意选择2路音频信号监听。

（14）可显示立体声或环绕声音轨之间的相位关系。

3.2第二种用于后期编辑、演播室导监墙、播控机房以及部分外景拍摄的中级HDR监视器。

（1）亮度≥450cd/m2

（2）黑电平≤0.01cd/m2

（3）屏幕分辨率不低于3840×2160

（4）帧频应可适应24P、24/1.001P、25P、30P、30/1.001P、50P、60P、60/1.001P、100P、120P、120/1.001P，支持隔行扫描格式

（5）屏幕尺寸按需选择。一般不小于17吋。

（6）支持UHDHDR、HDHDR和SDR功能。

（7）多组转换特性曲线可选。默认支持HLG、PQ曲线，支持BT.709。支持其他第三方厂家的转换特性曲线。

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

（9）内置波形、矢量图。

（10）可显示至少8路音频电平。

3.3第三种用于音频制作和对话配音区域，信号状态监控，评论员位置和电视演播室的返送显示器。

（1）亮度≥250cd/m2

（2）黑电平≤0.02cd/m2

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

（4）帧频应可适应24P、24/1.001P、25P、30P、30/1.001P、50P、60P、60/1.001P、100P、120P、120/1.001P，支持隔行扫描格式

（5）屏幕尺寸按需选择。

（6）支持UHDHDR、HDHDR和SDR功能。

（7）默认支持HLG、PQ曲线，支持BT.709。

（8）HDMI2.0。

（9）可解嵌至少2路音频并可监听。

结语：一般有摄像机产品的厂家如果同时生产超高清HDR监视器，那么这个品牌的监视器自带的转换特性曲线选项一般只会包含HLG、PQ和自家摄像机定制的转换特性曲线选项，不会包含其它摄像机厂家定制的转换特性曲线，特别是不会包含竞争对手摄像机定制的转换特性曲线！如果用户自己手里有多种品牌的超高清HDR摄像机，在选择超高清HDR监视器时，需要考虑转换特性曲线的选项是否包含其他厂家的定制选项，否则会带来工作的不便。由于生产工艺、器件成本以及目前行业总体需求量的限制，造成高级别超高清HDR监视器的价格非常昂贵。以摄像机的价格做个类比，如果超高清摄像机目前的价格大约比高清摄像机贵30-40%，那么超高清HDR监视器的价格大约是高清监视器的8-10倍。因此，用户在选择设备时，需要仔细衡量自己的需求，明确必要的指标以及功能，争取得到满意的产品。

参考文献：

[1]演播厅监视器校准的原理以及操作方法[J].夏青.西部广播电视.2015（01）

[2]监视器的正确使用和调整[J].吴海舟.西部广播电视.2004（05）