Rec. 2020

Rec.  2020 define dos formatos de imagen estándar de 3840  ×  2160 ("4K") y 7680  ×  4320 ("8K"). ^{[ 2 ]} Ambos tienen una relación de aspecto de 16:9 y utilizan píxeles cuadrados . ^{[ 2 ]}

Rec.  2020 especifica estas velocidades de fotogramas: 120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, 23.976p. ^{[ 2 ]} Solo se permiten velocidades de fotogramas de escaneo progresivo . ^{[ 2 ]}

Rec.  2020 define una profundidad de bits de 10  bits por muestra o de 12  bits por muestra. ^{[ 2 ]}

Rec. 2020 utiliza niveles de vídeo de 10  bits por muestra , donde el nivel de negro se define con el código 64 y el pico nominal con el código 940. Los códigos 0-3 y 1020-1023 se utilizan como referencia de temporización. Los códigos 4 a 63 proporcionan datos de vídeo por debajo del nivel de negro, mientras que los códigos 941 a 1019 proporcionan datos de vídeo por encima del pico nominal. ^{[ 2 ]} 

Rec. 2020 utiliza niveles de vídeo de 12  bits por muestra  , donde el nivel de negro se define con el código 256 y el pico nominal con el código 3760. Los códigos 0-15 y 4080-4095 se utilizan como referencia de temporización. Los códigos 16 a 255 proporcionan datos de vídeo por debajo del nivel de negro, mientras que los códigos 3761 a 4079 proporcionan datos de vídeo por encima del pico nominal. ^{[ 2 ]}

El espacio de color Rec.  2020 (UHDTV/UHD-1/UHD-2) puede reproducir colores que no se pueden mostrar con el espacio de color Rec.  709 (HDTV). ^{[ 6 ] [ 7 ]} Los primarios RGB utilizados por Rec.  2020 son equivalentes a fuentes de luz monocromáticas en el lugar espectral CIE 1931. [ ^{7 ] [ 8 ] [ 9 ] La} longitud de onda de los colores primarios Rec.  2020 es de 630 nm para el color primario rojo, 532 nm para el color primario verde y 467 nm para el color primario azul. ^{[ 8 ] [ 10 ] [ 11 ]} En la cobertura del espacio de color CIE 1931 , el espacio de color Rec. 2020 cubre el 75,8%, el espacio de color de cine digital DCI-P3 cubre el 53,6%, el espacio de color Adobe RGB cubre el 52,1% y el Rec. El espacio de color 709 cubre el 35,9%. ^{[ 6 ]}     

Durante el desarrollo del  espacio de color Rec. 2020 se decidió utilizar colores reales, en lugar de colores imaginarios , para que fuera posible mostrar el  espacio de color Rec. 2020 en una pantalla sin necesidad de circuitos de conversión. ^{[ 12 ]} Dado que un espacio de color más amplio aumenta la diferencia entre colores,  se necesita un incremento de 1 bit por muestra para que Rec.  2020 iguale o supere la precisión de color de Rec.  709. ^{[ 12 ]}

La NHK midió la sensibilidad al contraste para el  espacio de color Rec. 2020 utilizando la ecuación de Barten , que se había utilizado previamente para determinar la profundidad de bits para el cine digital. ^{[ 13 ] [ 6 ]} 11  bits por muestra para el  espacio de color Rec. 2020 está por debajo del umbral de modulación visual, la capacidad de discernir una diferencia de un valor en la luminancia , para todo el rango de luminancia. ^{[ 6 ]} La NHK está planeando que su sistema UHDTV, Super Hi-Vision , utilice 12  bits por muestra RGB . ^{[ 6 ] [ 14 ]}

Rec.  2020 define una función de transferencia no lineal para la corrección gamma que es la misma función de transferencia no lineal que utiliza Rec. 709 , excepto que sus parámetros se dan (solo para 12 bits) con mayor precisión: ^{[ 2 ] [ 15 ]}  

$${\displaystyle E^{\prime }={\begin{cases}4.5E&0\leq E<\beta \,\!\\\alpha \,\!E^{0.45}-(\alpha \,\!-1)&\beta \,\!\leq E\leq 1\end{cases}}}$$

• donde E es la señal proporcional a la intensidad de la luz de entrada de la cámara y E′ es la señal no lineal correspondiente.
• donde α  = 1 +  5,5  * β  ≈  1,09929682680944 y β  ≈  0,018053968510807 (valores elegidos para lograr una función continua con una primera derivada continua)

La norma establece que, a efectos prácticos, se pueden utilizar los siguientes valores de α y β :

• α  = 1,099 y β  =  0,018 para  un sistema de 10 bits por muestra (los valores dados en la Rec.  709 )
• α  = 1,0993 y β  =  0,0181 para  un sistema de 12 bits por muestra.

Aunque la función de transferencia Rec.  2020 se puede utilizar para la codificación, se espera que la mayoría de las producciones utilicen un monitor de referencia que tenga una apariencia equivalente a la función de transferencia gamma 2.4 definida en ITU-R BT.1886 y que dicho monitor de referencia se evalúe bajo las condiciones de visualización definidas en Rec.  ITU-R BT.2035. ^{[ 2 ] [ 16 ] [ 17 ]}

Rec.  2020 permite formatos de señal RGB y de luminancia-cromía con muestreo de resolución completa 4:4:4 y formatos de señal de luminancia-cromía con submuestreo de croma 4:2:2 y 4:2:0 . ^{[ 2 ]} Admite dos tipos de señales de luminancia-cromía, llamadas YCbCr y YcCbcCrc.

YCbCr puede utilizarse cuando la máxima prioridad es la compatibilidad con las prácticas operativas de SDTV y HDTV existentes . ^{[ 2 ] [ 12 ]} La señal de luminancia (Y′) para YCbCr se calcula como el promedio ponderado Y′  =  K _R ⋅R′  +  K _G ⋅G′  +  K _B ⋅B′, utilizando los valores RGB corregidos por gamma (denotados R′G′B′) y los coeficientes de ponderación K _R  =  0,2627, K _G  =  1−K _R −K _B  =  0,678 y K _B  =  0,0593. ^{[ 2 ]} Como en esquemas similares , los componentes de croma en YCbCr se calculan como C′ _B  =  0,5⋅(B′−Y′)/(1−K _B )  =  (B'−Y′)/1,8814 y C′ _R  =  0,5⋅(R′−Y′)/(1−K _R )  =  (R′−Y′)/1,4746, y para la representación digital las señales Y′, C′ _B y C′ _R se escalan, se desplazan por constantes y se redondean a enteros.

El esquema YcCbcCrc es una representación luma-chroma de "luminancia constante". ^{[ 2 ]} YcCbcCrc puede usarse cuando la máxima prioridad es la retención más precisa de la información de luminancia. ^{[ 2 ]} El componente luma en YcCbcCrc se calcula usando los mismos valores de coeficiente que para YCbCr, pero se calcula a partir de RGB lineal y luego se corrige gamma, en lugar de calcularse a partir de R′G′B′ corregido gamma y se hace de la siguiente manera: Y′  =  (K _R ⋅R  +  K _G ⋅G  +  K _B ⋅B)′. ^{[ 12 ]} Los componentes croma en YcCbcCrc se calculan a partir de las señales Y′, B′ y R′ con ecuaciones que dependen del rango de valores de B′−Y′ y R′−Y′.

Al igual que el contenido de definición estándar que utiliza SMPTE C o NTSC 1953 , los colores primarios BT.2020 deben gestionarse según los colores primarios de la pantalla. Esto es diferente a cambiar la matriz YCbCr. El contenido HD se gestiona según los colores primarios BT.709 en valores lineales. BT.2020 y BT.2100 suelen gestionarse según P3-D65. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} Las barras de color de referencia para BT.2020 son ARIB STD-B66. ^{[ 21 ]}

El 4 de septiembre de 2013, el foro HDMI anunció la versión 2.0 de la especificación HDMI (también conocida como HDMI  2.0  ), que admite el espacio de color Rec. 2020. ^{[ 26 ]}

El 11 de septiembre de 2013, ViXS Systems anunció el SoC XCode 6400 que admite resolución 4K a 60  fps, el perfil Main 10 de HEVC y el  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 27 ]}

El 22 de mayo de 2014, Nanosys anunció que, mediante el uso de una película de mejora de puntos cuánticos (QDEF),  se modificó un televisor LCD actual para que pudiera cubrir el 91 % del  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 28 ]}  Los ingenieros de Nanosys creen que, con filtros de color LCD mejorados, es posible fabricar un LCD que cubra el 97 % del espacio de color Rec. 2020. ^{[ 28 ]}

El 4 de septiembre de 2014, Canon Inc. lanzó una actualización de firmware que agregó compatibilidad con el  espacio de color Rec. 2020 a sus modelos de cámara EOS  C500 y EOS  C500  PL y a su pantalla 4K DP-V3010. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

El 5 de septiembre de 2014, la Blu-ray Disc Association reveló que el futuro formato de disco Blu-ray 4K admitirá video 4K  UHD (resolución de 3840  x  2160) a velocidades de fotogramas de hasta 60  fps. ^{[ 31 ]} El estándar codificará videos bajo el estándar de codificación de video de alta eficiencia . ^{[ 31 ]} Los discos Blu-ray 4K admiten una mayor precisión de color al aumentar la profundidad de color a 10  bits por color, y una gama de colores más amplia al usar el  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 31 ]} La especificación Blu-ray 4K permite tres tamaños de disco: 50  GB, 66  GB y 100  GB. Dependiendo del tamaño del disco y la configuración física, la tasa de datos puede alcanzar hasta 128  Mbit/s. ^{[ 31 ]} Los primeros títulos Ultra  HD Blu-ray fueron lanzados oficialmente por cuatro estudios el 1 de marzo de 2016. ^{[ 32 ]}

El 6 de noviembre de 2014, Google añadió compatibilidad con el espacio de color Rec.  2020 a VP9 . ^{[ 33 ]}

El 7 de noviembre de 2014, los desarrolladores de DivX anunciaron que la versión 1.4.21 de DivX265 había añadido soporte para el perfil Main 10 de HEVC y el  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 34 ]}

El 22 de diciembre de 2014, Avid Technology lanzó una actualización para Media Composer que agregó soporte para resolución 4K, el  espacio de color Rec. 2020 y una tasa de bits de hasta 3730  Mbit/s con el códec DNxHD . ^{[ 35 ] [ 36 ]}

El 6 de enero de 2015, el Consorcio MHL anunció el lanzamiento de la especificación superMHL , que admitirá una resolución de 8K a 120  fps, vídeo de 48 bits, el  espacio de color Rec. 2020, compatibilidad con alto rango dinámico, un conector superMHL reversible de 32 pines y carga de energía de hasta 40  vatios. ^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]}

El 7 de enero de 2015, Ateme añadió compatibilidad con el espacio de color Rec.  2020 a su plataforma de vídeo TITAN File. ^{[ 40 ]}

El 18 de marzo de 2015, Arri anunció la línea SXT de cámaras Arri Alexa que admitirán la grabación Apple ProRes en resolución 4K y el  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 41 ] [ 42 ]}

El 8 de abril de 2015, Canon Inc. anunció la pantalla DP-V2410 4K y la cámara EOS  C300  Mark  II con soporte para el  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

El 26 de mayo de 2015, la NHK anunció una pantalla LCD 4K  con retroiluminación de diodo láser que cubre el 98 % del  espacio de color Rec. 2020. El uso de un láser permite generar luz casi monocromática. ^{[ 45 ] [ 46 ]} La NHK afirmó que, en el momento de su anuncio, esta  pantalla LCD 4K tenía la gama de colores más amplia de cualquier pantalla del mundo. ^{[ 47 ]}

El 17 de junio de 2015, Digital Projection International presentó un  proyector LED 4K con soporte para el  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 48 ]}

El 4 de enero de 2016, la UHD Alliance anunció sus especificaciones para Ultra  HD Premium, que incluyen compatibilidad con el  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 49 ]}

El 27 de enero de 2016, VESA anunció que DisplayPort versión 1.4 admitirá el  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 50 ]}

El 17 de abril de 2016, Sony presentó una pantalla OLED 4K de 55 pulgadas (140 cm) con soporte para el espacio de color Rec. 2020. ^{[ 51 ]}    

El 18 de abril de 2016, el Ultra  HD Forum anunció las directrices de la industria para la Fase A de UHD, que incluye compatibilidad con el  espacio de color Rec. 2020. ^{[ 52 ] [ 53 ]}

En la feria SID Display Week 2017, AUO presentó una pantalla AMOLED plegable de 5 pulgadas  con resolución HD de 720p  , capaz de mostrar el 95 % del  espacio de color Rec. 2020. Si bien Rec.  2020 no especifica la resolución 720p, la cobertura del espacio de color es digna de mención.

Las directrices del Ultra  HD Forum para la Fase A de UHD incluyen soporte para formatos SDR con 10  bits de profundidad de color basados ​​en las gamas de color Rec.  709 y Rec.  2020, así como para los formatos HDR10 y HLG de Rec.  2100, que se supone que comenzarán en 2017. ^{[ 52 ]}

En la feria SID Display Week 2018, varias empresas presentaron pantallas capaces de cubrir más del 90 % del  espacio de color Rec. 2020. JDI mostró una mejora de su  monitor LCD 8K de 17,3 pulgadas para transmisión, que incorpora un sistema de retroiluminación láser RGB. Esto permite que la pantalla reproduzca el 97 % del  espacio de color Rec. 2020.

Los colores Rec. 2020 son compatibles con el nivel de color CSS 4 en Safari desde 2022 (versión 15.1) y en Google Chrome desde 2023 (versión 111). ^{[ 54 ] [ 55 ]}