2K螢幕無用嗎?HD、 FHD、2K、4K 手機螢幕解析度差異懶人包

自2013年12月18日vivo 在北京水立方發表Xplay 3s推出首款2560 x 1440 (2K)超高解析度螢幕,後來不少手機品牌跟進推出2K螢幕手機不過,2K螢幕成本貴、又耗電且螢幕較暗,【2K螢幕無用論】甚囂塵上,除了Samsung、LG、HTC、Google、Moto..等廠商仍持續在旗艦機使用2K解析度螢幕外,不少手機品牌的手機螢幕解析度都是維持或降回採用Full HD (1980X1080FHD)不過,近期手機廠商推動2K螢幕又開始熱絡起來,除了Samsung、LG、HTC、Google、Moto的旗艦機仍持續推出2K解析度螢幕手機外Huawei的Mate9 ProP10 Plus與Sharp Z3不約而原本只推FHD螢幕的SONY Xperia Z5 Premium與XZ Premium更將手機螢幕解析度推向4K/4K HDR的境界。

2K解析度是什麼? 與HD、Retina HD、FHD、QHD、4K 有哪些差異 ? 為何相同解析度但螢幕看起來精細度不一樣呢? 2K螢幕真的無用嗎?  為何原本已被打入冷宮的2K螢幕又活耀了起來 ? 以下做一說明與解析

 2k  

圖片來源: 網路

 

1. 手機螢幕主流的解析度HD、Retina HDFHD、2K、QHD、4K:

隨著行動裝置螢幕尺寸變得愈來愈大及螢幕技術的進化為了方便歸類各螢幕的解析度手機螢幕大都會以規範垂直與水平掃描像素的標準~

 2k解析度  

解析度  

圖片來源:  網路

 

A.2K螢幕是什麼 ?

2K解析度(2K resolution) 為一種具有2000像素解析度的顯示器或是其內容的總稱。數位電影聯盟(Digital Cinema Initiatives,DCI) 定義 2K 解析度的標準為 2048×1080。不過,除了小米MIX是採用2048×1080解析度外,多數標榜2K手機螢幕的解析度大都為2560 x 1440。

螢幕的解析度為2,560×1,440像素,是HD(720p)螢幕上的像素數量的四倍,因此也被稱為【Quad HD】。因【Quad HD】很容易與過去qHD(960×540,Quarter High Definition)混淆,所以大都是以2K或是1440P來標示。由於手機螢幕大都是16:9的寬屏幕寬高比,也會以【WQHD】來標示。

為了提高手機螢幕的屏占比並維持握感,不少手機廠商改變慣用的16:9螢幕選擇了較為細長的屏幕,例如小米MIX的17:9、三星S8/S8+的18.5:9及LG G6的18:9,也因此又變形出不同規格解析度螢幕。LG G6的螢幕解析度為2880×1440,三星S8+的螢幕解析度為2960×1440,一般稱為【QHD +】。

換言之,不管是2,048×1,080、2,560×1,440、2880×1440、2960×1440解析度都可以泛指為2K螢幕。

螢幕比

 

B. 哪些手機使用2K螢幕呢 ?

最早使用2K螢幕的手機是2013年12月發表的Vivo Xplay 3S ,後來各品牌手機也都陸續推出2K屏幕手機,引進台灣首款的2K手機應該是LG G3(2014/6),三星首款2K螢幕手機則為Note4 ,HTC則是E9+。目前尚未推出2K螢幕的手機知名品牌為Apple、Asus及Sony,其中SONY直接由FHD螢幕跳階至4K(3840×2160)。

2k手機  

 

C. 為何相同解析度但螢幕看起來精細度不一樣呢? 

手機螢幕的解析度越高理論上在螢幕上看到的畫面應該更為細膩精緻,然而不少人常會質疑為何相同解析度的螢幕看起來精細度卻不一樣呢? 相同解析度但看起來精細度不一樣原因如下:

 

a. ppi:

螢幕精細與否是與像素密度息息相關。PPI(Pixels Per Inch,每英寸像素密度)是像素密度的單位,數值越高,代表螢幕顯示越精細。

ppi解析度  

圖片來源: 網路

 

螢幕PPI數值來自螢幕的尺寸和解析度(公式如下)同樣解析度螢幕的尺寸變大,PPI數值就會降低,螢幕顯示越螢幕的精細度就會下降。

ppi  

 

b.螢幕材質:

目前螢幕面板種類因Pixel 像素排列以及顯色技術不同而相當多元,包含IPS、Super LCD 5、三星的 Super AMOLED、LG 的 Quantum Dot 量子點技術、日本夏普的 IGZO ..等面板。根據T客邦 將螢幕放大70倍來透視各種螢幕面版細節,即使是相同解析度所呈現的精細度並不一樣其中AMOLED螢幕的相比SLCD的PPI會有大約30%的衰減,相同解析度下SLCD螢幕的精細度會優於AMOLED螢幕。

2K技術差異  

圖片來源: T客邦

 

c.影像來源解析度:

要呈現螢幕畫質,瀏覽的圖片或影片的解析度也要能配合很重要。若手機螢幕支援2K(WQHD/1440P)但影片只有1080P或720P,自然就無法看出畫質的差異。相較過去,目前1440P及4K影片越來愈多、大型遊戲轉手游的畫質也越來越精細,2K螢幕越來越能發揮所長。

2K影像來源  

 

d.其他螢幕技術加持及廠商的校調能力:

IPhone螢幕解析度向來輸給Android陣營,但所呈現的螢幕精細度卻通常不遜色。究其原因,與APPLE的其他螢幕技術加持及對螢幕顏色校調功力有很大關係。以iPhone7為例根據螢幕研究權威Displaymate 從各方面測試 iPhone 7 的螢幕,發現 iPhone 7的螢幕光度可達 705nits、Wide Color 螢幕可以帶來更豐富的色彩,特別是在紅色和綠色,顯示的顏色的色域範圍較大。Displaymate 形容 iPhone 7 螢幕的視覺區分近乎完美,是 2016 年的螢幕當中最好的。換言之,若廠商若能成功整合與校調其他螢幕技術,仍可彌補解析度的不足,展現讓人驚豔的螢幕表現

螢幕校調  

圖片來源: 網路

 

2. 手機螢幕真的需要2K?

A. 2K螢幕的無用論:

a. 2K螢幕成本昂貴:

根據IHS Markit拆解Samsung Galaxy S8 64GB的BOM成本高達美金307.5元,高人一等,高比iPhone7貴了美金72.7元。

s8成本  

圖片來源: IHS

 

其中Samsung Galaxy S8 主要零件中就是2K AMOLED螢幕最貴高達85美元,比iPhone7 Plus 5.5吋FHD的造價約52.5美金還貴出許多。除此,2K螢幕還必須搭配性能較好較貴的處理器,讓整個2K螢幕手機價格不斐,對於走高C/P值的手機品牌可謂是不可承受之重,所以小米及Asus並不主推2K螢幕手機。

s8成本螢幕  

圖片來源: IHS

 

b. 2K螢幕較不透光,相當耗電:

2K螢幕另一個致命缺點就是耗電有電力續航力不足的問題2K螢幕像素較密集,螢幕透光度會變差會比較暗,需要更大的光源導致相當耗電。如果把 1080P 螢幕的耗電值設為 1,同尺寸的 2K 螢幕在同亮度的情況下,耗電值最少是 1.5,這意味著需要提供更多光源、更大亮度,而且特別是採用自發光機制的 AMOLED 螢幕。採用2K螢幕的Sharp Z3以PC Mark App持續上網、播放影片、修圖等環境高強度實測由 100% 到 20% 電量,可運行 5小時 44 分,比使用3,010mAh容量鋰電池的OPPO R9s的8小時33分及Sharp Z2的8小時 32 分少了不少續航時間,可見2K螢幕相當耗電造成有電力續航力不足的問題。

為了解決耗電問題, Sony採用4K解析度螢幕的Z5/XZ Premium將4K解析度顯示限制成只有圖像和影片,其他像是執行郵件、聊天和 SNS 等功能時,螢幕解析度會降低至 FHD來改善續航力較差的問題。

z3續航力  

 

c. 「人眼像素的分辨上限為300PPI」? 

Apple賈伯斯生前曾說:人的肉眼所能分辨的最高像素密度為300PPI,因此超過300PPI的顯示螢幕被通稱為Retina(視網膜)顯示器」,於是「人眼像素的分辨上限為300PPI」的說法變成Apple的信徒們奉為佳深信不疑。

因手機螢幕超過300PPI以後人眼無法分辨,2K螢幕成本高又耗電,「2K螢幕無用論」就此甚囂塵上。

視網膜螢幕  

 

B. 2K螢幕為何重回手機廠商懷抱?

a.「人眼像素的分辨上限不只是300PPI」:

人眼像素的分辨上限關鍵在於眼睛能否分辨兩個像素與觀察影像的距離和人的視力有很大的關聯,而且顯示亮度的不同或是影像由不同的介值顯示(紙張或顯示器),人眼的分辨能力也會改變。根據LG的研究指出,通常選購高解析度螢幕的用戶通常年齡在 20 歲到 30 歲之間這群用戶的視力優於平均水準在常使用手機時眼睛與手機的距離為 20  25 公分的情況下, 500  550 PPI 的圖元密度,才是他們視覺上的最大極限。另外,AMOLED螢幕的相比LCD的PPI會有大約30%的衰減,所以只要是【視力正常】的人很容易就會看出OPPO R9s FHD解析度的AMOLED螢幕顆粒感明顯高於Sharp Z3。「人眼像素的分辨上限為300PPI」其實是賈伯斯宣傳自家的Retina(視網膜)顯示器的廣告宣傳成分居多其推出iPhone 7 Plus的PPI已高達401已打臉當年賈伯斯 主張的326 PPI Retina解析度,可見「人眼像素的分辨上限是300PPI」的說法是不精確的

2k 1080p  

圖片來源: 網路

 

b.VR遊戲與高畫質影片的普及:

隨著VR遊戲的逐漸盛行人們眼睛與影像的距離逐漸拉近當人眼與螢幕的距離由20~25公分拉近到5公分PPI 解析度要求就會變得越來愈高。以Google Daydream VR 平台為例Google Daydream VR 對手機螢幕的要求則是WQHD(1440P)或更高解析度的螢幕,螢幕解析度若不夠將會造成用戶觀看螢幕的顆粒感過重而影響體驗。

 vr

 

c. 2K螢幕成本貴與續航力不足問題:

 2K螢幕成本昂貴將隨著需求增加可以量產而降低,不過耗電/續航力不足的問題該如何解決呢? 根據3c達人廖阿輝的測試報告 ,螢幕較大的三星S8/S8+的電力續航力結果為575分鐘/676分鐘比同是使用2K螢幕的S7/S7 edge的526分鐘/613分鐘還省電,可見透過處理器進化、作業系統升級與螢幕技術的優化還是可以逐漸改善電力續航力不足的問題。

 電力續航力  

圖片來源:  流動日報

 

目前支援高畫質影片、圖片越來愈多,大型手遊的畫面也越來越精細,加上AR/VR視為來明日之星,若沒有高解析度的優秀手機螢幕,就無法讓用戶體驗到越來越出色的影像內容。由於Apple iPhone8傳言將採用AMOLED螢幕材質,在AMOLED螢幕的相比LCD的PPI會有大約30%的衰減下,版主認為Apple iPhone8螢幕解析度可望由目前1920×1080做更進一步的提升。若Apple也加入超高解析度螢幕戰局,隨者成本降低與電力續航力提升,2K/4K螢幕將可望成為未來中高階手機螢幕主流。

IPHONE8  

圖片來源:MacRumors

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