我一直认为8K显示器的价值不在增加的像素数中。人们在正常座位距离下可以在视频屏幕上辨别的分辨率有一个限制，而将像素密度增加到该限制以上则没有任何优势。
但是，到底在哪里呢?更具体地说，与正常观看条件下的4K相比，8K显示器在感知细节方面是否有任何好处?华纳兄弟公司与皮克斯，亚马逊Prime Video，LG和美国电影摄影师学会(ASC)合作，最近在一项精心设计的双盲研究中解决了这个问题，以了解人们是否可以辨别4K和8K之间的差异。内容丰富。
就本文而言，“ 4K”是指3840 x 2160的分辨率，“ 8K”是指7680 x 4320的分辨率。您可能已经知道，这些定义有点用词不当;从技术上讲是准确的，“ 4K”实际上表示4096 x 2160，“ 8K”表示8192 x4320。但是这些术语已被消费电子行业所采用，适用于相应的电视分辨率，因此我将使用它们这里。
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目录
内容选择和准备
测试设备和程序
视力评估
测试结果
结论
内容选择和准备
总共准备了七个剪辑，每个剪辑均为本地8K，长约10秒，没有压缩。华纳兄弟的两个片段。敦刻尔克(70K胶片的8K扫描)包括人物的特写镜头和海滩的宽镜头。本研究使用8K渲染了皮克斯《勇敢传说》和《虫虫的一生》中的动画剪辑。亚马逊实景系列影片《滴答》中的两个片段(一个在一个山洞中，另一个在太空飞船中)用红色数字电影摄影机以8K拍摄，还有史黛西·斯皮尔斯(Stacey Spears)拍摄的自然镜头片段。
所有七个剪辑也都是本地HDR，并以HDR10编码。图1列出了每个剪辑的HDR10统计信息。
4k与8k图1
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图1：所有七个剪辑均以HDR10编码。该表显示了每个剪辑的MaxFALL(最大帧平均亮度)和Max CLL(最大内容亮度)。如您所见，这些剪辑代表了很大范围的平均和最大亮度。
每个剪辑还使用行业标准的Nuke后期制作软件缩减为4K。然后，使用Nuke立方滤镜将4K剪辑“放大”回8K，该滤镜基本上只需一点点平滑就可以将每个像素复制四次，因此最终图像实际上是在8K“容器”中达到4K。
本文中提到
LG 88ZN 88英寸8K OLED
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为什么将4K版本升级回8K?因为这两个版本将以随机方式(稍后会更多)在同一8K显示器上播放。为了无缝播放每个剪辑的4K和8K版本而没有HDMI打ic或触发显示器以瞬时显示输入信号的分辨率，两者都必须“看起来”为8K。
测试设备和程序
显示了所有剪辑的显示器是LG 88Z9 88英寸8K OLED电视，我在这里对其进行了评测。所有剪辑均被加载到具有Intel 18核i9 CPU，SSD RAID存储和Nvidia 1080Ti GPU的Windows PC上。BlackMagic 8K Pro视频接口通过四个12G SDI链接将视频发送到四个AJA Hi5-12G SDI-to-HDMI转换器，后者输出HDMI 2.0。四个转换器将HDMI 2.0发送到Astrodesign SD-7075，后者将它们转换为单个HDMI 2.1位流，并发送到电视。
4k和8k fig2
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图2：回放系统需要一些笨重的硬件来处理未压缩的8K素材。
未压缩的文件以DPX Professional格式以每秒24帧的逐行(24p)格式传送。它们使用BT.2020色域和PQ EOTF(电光传递函数)在BT.2100中以10位精度进行编码;这是HDR10的标准配置。这些文件需要至少3GB的持续文件读取速率(是的，每秒3 GB!)，这就是为什么需要如此庞大的硬件系统的原因。
为期三天的研究总共有139人参加。每节课有五位参与者，持续了大约30分钟。两名参与者在前排，距屏幕约五英尺，而三名参与者在后排，距屏幕约九英尺。就上下文而言，离屏幕7英尺等于两个屏幕高度，而ITU(国际电信联盟)已确定，无论屏幕大小如何，七英尺是家庭中的平均观看距离。
在每个会话中，每个剪辑的4K和8K版本都以三个序列播放，尽管每个剪辑的序列没有一个接一个地呈现。在这两个序列中，4K和8K版本被随机分配了标签“ A”和“ B”，并以交替的方式(即ABAB)播放了两次，然后参与者指出得分形式上哪个更好(参见图3)。在第三个序列中，4K版本播放了四次，尽管参与者仍然看到标签“ A”和“ B”交替出现并得分。这提供了一个对照组，以确保获得更可靠的统计信息。
4k和8k fig3
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图3：参与者在查看每个序列后输入分数，表明A或B稍好，更好，好得多或相同。
在每个会话中，参与者从一个剪辑中看到一个序列，然后从另一个剪辑中看到一个序列，依此类推，以随机的顺序，直到所有21个序列都被呈现为止。他们从来没有看到来自同一剪辑的两个序列一个接一个播放。
视力评估
在测试开始之前，对每个参与者的视敏度进行了评估-毕竟，如果他们没有能力感知细节，那么这项研究将毫无意义。使用验光处发现的Snellen视力表，对所有患者进行了标准敏锐度测试。
量化视敏度的一种方法是将两个数字表示为“ 20 / X”，其中20/20被认为是正常的。也就是说，在20英尺的距离内，具有20/20视力的人可以分辨出与该距离下具有正常视力的人相同的细节水平。敏锐度为20/200意味着，在20英尺远处，您可以分辨出与普通敏锐度在200英尺远处可以分辨出的细节相同的水平–不好!相反，敏锐度为20/10意味着，在20英尺的距离内，您可以分辨出与正常敏锐度的人在10英尺距离上可以分辨的细节水平相同的细节，也就是说，比正常人更好。
我希望这项研究能使大多数参与者的视力达到20/20或更高(见图4)：27%的人比20/20好，34%的人20/20，39%的人比20/20好。 20/20，尽管其中绝大多数是20/25或20/30。
4k和8k fig4
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图4：大多数参与者(61%)的视力为20/20或更高。
测试结果
分数以几种方式制成表格。在所有结果的平均值中，对8K剪辑的评价为“略好于4K”剪辑(见图5)。平均值不超过0.252，是“略好”的四分之一。在图5中还可以看到具有20/20或更高视力的参与者的平均结果。在这种情况下，某些剪辑的平均值稍微向8K倾斜，而对于其他剪辑则稍小。
4k和8k fig5
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图5：在所有结果的平均值(左)中，对8K版本的评价为“略好于4K版本”。在具有20/20或更高敏锐度的参与者的平均结果中(右)，平均值变化不大，但变化不大。
从前排坐着20/10视力的参与者的平均成绩来看(见图6)，两个片段的8K版本(A Bug's Life和Stacey Spears的自然镜头)得分要好得多，全部价值“略好”。其他片段仍然只是其中的一小部分。特别强调了这组参与者的结果，因为根据更加精确和精确的敏锐度极限表达，他们能够在此距离下在88英寸屏幕上完全解析8K分辨率。
4k与8k图6
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图6：以20/10视力坐在前排(距屏幕5英尺)的参与者的平均结果显示，“虫虫的生活”和史黛西·斯皮尔斯的自然镜头中的片段被评为高于其他片段，但仍然仅比4K好一点。
以不同的方式处理数字时，所有“略好”，“更好”和“好得多”的回答都合并为一个“更好”的分数。华纳兄弟公司技术副总裁，该研究的作者之一迈克尔·辛克(Michael Zink)说：“这里的目标是消除细微差别。就一个人的感知差异而言，对一个人而言“稍微好一点”的选择可能对另一人而言可能“好得多”。从根本上讲，我们希望看到人们在任何级别上获得“相同”和“更好”的区别。” 这些结果显示在图7的右半部分。
响应数据的另一个有趣的视图显示在图7的左半部分。该图显示了响应的分布，表明4K看起来比8K好，两个版本看起来相同，而8K看起来比4K好。有趣的是，史黛西·斯皮尔斯(Stacey Spears)的自然镜头与其他片段相比，分数分布有所不同，对8K版本的评价比对4K版本的评价更高。
4k和8k fig7
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图7：左图显示了得分的分布，这些得分对4K版本的评分优于8K版本(蓝色)，对两个版本的评分相同(橙色)，对8K版本的评分高于4K版本(绿色) )。右图显示了将每边的三个不同等级的“更好”分数合并为一个“更好”分数时的结果。
我惊讶地发现有多少分数对4K版本比8K版本更好。当我问迈克尔·津克(Michael Zink)时，他回答说：“我相信您看到很多人对4K的评价要比8K好，这是因为他们真的看不到差异，只是在猜测。更为有趣的一点是，对于除了Clip 7(自然镜头)以外的所有片段，大多数人的得分为“ 4K与8K相同”。“ 8K优于4K”是得分第二高的选项。对于Clip 7，情况有所不同，大多数人的得分是“ 8K优于4K”，这是一个有趣的收获。”
结论
当然，Zink和他的同事从这些结果中得出了一些结论。一方面，在典型的观看条件下将空间分辨率从4K增加到8K不会带来明显的视觉提升。同样，感知上的差异在某种程度上取决于内容。尤其是，斯泰西·斯皮尔斯(Stacey Spears)的自然镜头片段的评级比其他镜头更倾向于8K，这可能是因为它具有很多高频细节。
也许最重要的是，知觉差异取决于视敏度和就座距离。前排视力为20/10的参与者自信地将8K版本的《虫虫的生活》和自然镜头评为其他片段更高。附带的结论是，国际电联可能希望修订其关于观看距离的建议，以包括具有20/10或20/15视敏度的观看者。
该研究未解决的一件事是显示技术是否对识别8K的能力有任何影响。如果显示器是8K液晶电视而不是OLED，结果是否会有所不同?我怀疑不是，但这需要进行不同的研究才能客观地确定。
这项研究支持以下观点：就感知的细节而言，8K仅比4K好一点，并且仅在距屏幕相对较近的距离时才具有良好的视敏度。否则，4K会提供绝大多数消费者可以感知的尽可能多的细节。即便如此，我确信电视制造商将继续制造8K电视并将其分辨率向下迁移到他们的中档机型，就像4K电视刚问世时一样，尽管我怀疑工作室会在本地制作很多内容很快就会达到8K。因此，这全都取决于8K电视对较低分辨率的提升效果。也许这可能是另一项研究的主题。
