La résolution 4k : explications et applications

La résolution 4K, également appelée Ultra HD ou UHD, est de plus en plus répandue dans l’univers du gaming mais également celui de la télévision, des lecteurs multimédias, du streaming et du contenu vidéo. Apparue pour la première fois lors de l'édition 2011 du salon IFA avec la présentation des premiers équipements grand-public 4K, cette résolution ne cesse de séduire. Elle présente une avancée significative dans la qualité d'image par rapport aux résolutions précédentes, offrant une expérience visuelle beaucoup plus riche et immersive, particulièrement sur les grands écrans.

Définition et caractéristiques techniques de la résolution 4K

Dimensions et aspect ratio

La dimension d’une image s’exprime par 2 valeurs correspondant au nombre de pixels affichés horizontalement et verticalement. Ainsi, pour la Ultra Haute Définition, on parle d'un écran dont la définition est de 3840 pixels à l'horizontale et 2160 pixels à la verticale, soit une définition de 3840 x 2160 pixels qui équivaut à 8 294 400 pixels.

On désigne par aspect ratio d’une image ou d’une vidéo le rapport entre la largeur et sa hauteur. Pour la résolution 4K on distingue principalement 2 types d’aspect ratio :

• 16/9 ou Ultra HD (UHD). Il s’agit de l’aspect ratio le plus courant pour les écrans 4K. L’aspect ratio 16/9 correspond à une résolution de 3840 x 2160 pixels. Il est utilisé pour la majorité des téléviseurs, les vidéos en ligne et les consoles de jeu.
• 17/9, la DCI 4K utilisée dans l’univers cinématographique et le cinéma numérique. Cet aspect ratio correspond à une résolution d’un peu plus de 8 millions de pixels répartie en 4096 x 2160 pixels, soit légèrement supérieure que la 16/9.

Comparaison avec d’autres résolutions

Au regard d’autres résolutions courantes, la résolution 4K diffère en termes de qualité d’image et de densité de pixels. Voici plus précisément comment elle se positionne par rapport aux autres résolutions.

Comparaison avec le 1080p (Full HD)

Le Full HD offre une résolution de 1920 X 1080p soit un nombre total de pixels égal à 2 073 600. Avec plus de 8 millions de pixels affichés à l’écran, on constate que la résolution 4K délivre une image d’une définition 4 fois supérieure à celle d’une image en 1080p, à savoir beaucoup plus nette et détaillée.

Comparaison avec le 720p (HD)

La résolution HD est de 1280 X 720p ce qui équivaut à un nombre total de 921 600 pixels. La Ultra HD possède environ 9 fois plus de pixels que le 720p, ce qui garantit une qualité d'image bien supérieure.

Comparaison avec le 1440p (Quad HD - QHD)

La résolution QHD est de 2560 X 1440 pixels soit un nombre total de pixels égal à 3 686 400. En conséquence, la 4K possède environ 2,25 fois plus de pixels que le 1440p. Le QHD est généralement utilisé pour les écrans d’ordinateur haut de gamme.

Comparaison avec la résolution 2K (DCI 2K)

La résolution DCI 2K est de 2048 X 1080 pixels soit un nombre total de pixels égal à 2 211 840. On constate que la 4K possède environ 4 fois plus de pixels que la 2K avec un net progrès en termes de netteté et de détails.

Comparaison avec la résolution 8K (Ultra HD)

La résolution 8K correspond à 7 680p X 4320p soit 33 177 600 pixels. La 8K offre 4 fois plus de pixels que la 4K avec un niveau de détails encore plus élevé. En revanche, la résolution 8K nécessite des équipements et des contenus compatibles.

Différences entre Ultra HD et Full HD

La principale différence entre la qualité d'image de la TV Full HD et de la TV en résolution 4K concerne la netteté de l'image. Comme la résolution 4K offre 4 fois plus de pixels que la résolution Full HD, l'image se révèle beaucoup plus détaillée et plus nette.

4K et gaming

Performances et exigences

Grâce à sa haute résolution, le gaming en Ultra HD offre une expérience visuelle exceptionnelle mais impose des exigences matérielles importantes. La performance en termes de qualité visuelle se traduit par une clarté remarquable avec des textures nettes et des détails affinés. La résolution 4K améliore l’expérience immersive du gamer, surtout sur grand écran de PC.

Cependant, l’augmentation de la résolution augmente également la charge de travail pour la carte graphique, ce qui peut affecter les performances lorsque le matériel n’est pas suffisamment puissant. De même, pour maintenir une certaine fluidité de jeu en résolution 4K, il peut être nécessaire, même avec un matériel puissant, de réduire certains paramètres graphiques comme les ombres, l'anti-aliasing, ou les effets de post-traitement. Le ray tracing, qui améliore les effets de lumière et de réfraction, est aussi particulièrement exigeant en Ultra HD. L'activation du ray tracing en 4K peut nécessiter des compromis sur d'autres paramètres graphiques ou réduire le taux de rafraîchissement.

En ce qui concerne le taux de rafraîchissement, pour les jeux en 4K, le maintien d’un taux élevé est plus difficile que sur des résolutions inférieures. Le taux de rafraîchissement (mesuré en Hz) représente le nombre de fois par seconde qu'un téléviseur, un projecteur ou un moniteur peut réinitialiser et afficher une image. Or, jouer des jeux à un taux de rafraîchissement plus élevé impacte considérablement votre expérience de jeu sur votre PC gamer. Cela est particulièrement vrai dans le cas de jeux rapides et compétitifs où chaque image compte.

Les exigences matérielles pour un jeu en résolution Ultra HD se trouvent donc élevées. Voici la configuration recommandée pour le gaming en résolution 4K.

• Au niveau de la carte graphique (GPU), une carte haut de gamme est indispensable pour le gaming en résolution 4K. La GPU représente l'élément clé pour une expérience de jeu en Ultra HD exceptionnelle, à travers des univers virtuels époustouflants. Optez pour une carte graphique haut de gamme dotée d'une architecture moderne et d'une mémoire vidéo généreuse. Elle doit en effet assurer la puissance nécessaire pour des taux de rafraîchissement élevés avec des paramètres graphiques élevés ou ultra. Des modèles comme la RTX 4080 ou RTX 4090 sont recommandés car très à l’aise sur les hautes résolutions et les jeux particulièrement gourmands en ressources graphiques.
• Le choix d’un processeur puissant est également nécessaire pour éviter de créer un goulot d’étranglement et pour contribuer à des performances globales accrues. On utilise généralement des CPU tels que le Intel Core i7 /i9 ou AMD Ryzen 7 / Ryzen 9 à combiner avec des cartes graphiques de haute performance.
• En ce qui concerne la mémoire Vive (RAM), le gaming en 4K exige un minimum de 16 Go. Si vous optez pour des jeux particulièrement exigeants, une RAM de 32 Go est préférable.
• La capacité de stockage revêt aussi une grande importance pour les jeux en Ultra HD. À titre d’exemple, une heure de vidéo 4k utilise environ 45 Go d’espace de stockage. Les cartes peuvent offrir jusqu’à 256 Go, une capacité idéale pour la vidéo 4K
• Pour le moniteur, optez pour un modèle présentant un taux de rafraîchissement d’au moins 60 Hz. Pour les gamers compétitifs, sont recommandés les moniteurs 4K avec des taux de rafraîchissement de 120 HZ ou plus.

Liste de jeux compatibles en résolution 4K sur PC

Voici un exemple de jeux pour PC intéressants à jouer en 4k :

• Cyberpunk 2077.
• Microsoft Flight Simulator.
• Metro Exodus.
• Elden Ring.
• God of War.
• RDR2.
• Halo : Reach.

Les autres applications courantes de la résolution 4K

La télévision et le cinéma

La résolution 4K s'inscrit désormais comme la nouvelle norme pour les TV. Avec sa résolution élevée (4 plus de pixels qu'en Full HD), elle permet d'apprécier une image en qualité optimale même sur des écrans de télévision de très grande taille. Sa force réside dans la qualité d’image qu’elle offre, l’une des meilleures possible sur une TV aujourd’hui, mis part les TV en 8K, mais les programmes filmés en 8K restent encore rares.

La photographie et la production vidéo

Bien qu’elle soit perçue différemment par rapport au cinéma ou à la vidéo, la résolution 4K dans le domaine de la photographie revêt également un impact important. Avec ses 8 294400 pixels, elle reste relativement faible par rapport aux standards des appareils photo modernes qui capturent généralement entre 20 MP et 100 MP. En matière de photographie, la 4K est surtout pertinente pour l'extraction d'images à partir de vidéos et pour la retouche photo.

Le streaming et les plateformes numériques

Le streaming en 4K est devenu de plus en plus populaire grâce à l'essor des plateformes de streaming vidéo et la disponibilité croissante de contenus en ultra haute définition (UHD). Plusieurs plateformes de streaming proposent du contenu en 4K, notamment Netflix, Amazon Prime Video, Disney+, YouTube ou Apple TV+. Ces services offrent une variété de films, de séries et de documentaires en 4K, souvent avec des options supplémentaires comme le HDR (High Dynamic Range) et le Dolby Vision pour une meilleure qualité d'image. Néanmoins, si le streaming en 4K garantit une qualité d'image exceptionnelle avec des détails fins, des textures et couleurs plus précises surtout sur les grands écrans de PC de stream, il est exigeant en termes de bande passante et de matériel.

Les perspectives d’avenir pour la résolution 4K

Adoption de masse

Le succès de la résolution Ultra HD réside dans plusieurs facteurs qui ont contribué à son adoption massive par les gamers, les cinéphiles, les créateurs de contenu et l'industrie technologique dans son ensemble. Il a aussi bénéficié de l'augmentation du contenu disponible dans cette résolution. Les plateformes de streaming les plus connues proposent une large sélection de films, séries, et vidéos en Ultra HD rendant cette technologie plus attrayante pour les consommateurs.

La 4K a également trouvé un écho favorable dans le monde du gaming et de la réalité virtuelle. Les gamers recherchent des résolutions plus élevées pour une expérience plus immersive. De ce fait, la résolution 4K est devenue un standard pour les consoles de nouvelle génération et les PC gaming haut de gamme.

Innovations et améliorations attendues

Différentes innovations et améliorations sont attendues pour enrichir encore davantage l'expérience utilisateur et optimiser l'utilisation de cette technologie. Les innovations à venir autour de la résolution 4K visent à améliorer l'immersion, la fluidité, la qualité de l'image. On citera notamment le HDR (High Dynamic Range), qui améliore la qualité des images en augmentant la gamme dynamique et les contrastes, considéré déjà comme un complément important à la 4K.

Les écrans Ultra HD avec des taux de rafraîchissement plus élevés (120 Hz ou plus) deviennent de plus en plus courants, en particulier pour les joueurs. La technologie MicroLED représente aussi une avancée majeure pour les écrans 4K. Elle offre des couleurs plus vives, une meilleure luminosité, et une durée de vie plus longue que les OLED.

Vers la 8K ? État des lieux et enjeux

Bin que prometteur, l'avenir de la résolution 8K (7680 x 4320 pixels) présente des défis uniques ainsi que des opportunités pour transformer l'expérience visuelle. Si elle ne remplacera pas immédiatement la 4K, la 8K va progressivement s'imposer dans des niches spécifiques (médicale, scientifique, sécurité et surveillance notamment) et finira par devenir la nouvelle norme dans un avenir où l'immersion et la précision des détails seront primordiales.