เผยแพร่เมื่อปี 2020
แผนภาพความสว่างสี CIE 1931 แสดง พื้นที่สี Rec. 2020 (UHDTV) ในรูปสามเหลี่ยมและตำแหน่งของสีหลัก Rec. 2020 ใช้แหล่งกำเนิดแสง D65สำหรับ จุด สีขาว
สถานะ	ที่ได้รับการอนุมัติ
เผยแพร่ครั้งแรก	23 สิงหาคม 2555 [ 1 ] ( 23 สิงหาคม 2555 )
เวอร์ชั่นล่าสุด	BT.2020-2 14 ตุลาคม 2015 [ 2 ] ( 14 ตุลาคม 2558 )
ผู้เขียน	ไอทู-อาร์
มาตรฐานพื้นฐาน	บันทึกปี 2020, BT.2020
โดเมน	การประมวลผลภาพดิจิทัล
เว็บไซต์	www.itu.int/rec/R-REC-BT.2020/​​​​​​

ข้อแนะนำ ITU-R BT.2020หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อย่อRec. 2020หรือBT.2020กำหนดแง่มุมต่างๆ ของโทรทัศน์ความละเอียดสูงพิเศษ (UHDTV) ที่มีช่วงไดนามิกมาตรฐาน (SDR) และขอบเขตสีที่กว้าง (WCG) รวมถึงความละเอียดของภาพอัตราเฟรมด้วยการสแกนแบบโปรเกรสซีฟความลึกของบิตสีหลักการแสดงสีRGBและ ลูมา - โคร มาการสุ่มตัวอย่างย่อยของโครมาและฟังก์ชันการถ่ายโอนออปโตอิเล็กทรอนิกส์ [ ^{2 ] เวอร์ชัน}แรกของ Rec. 2020 ได้รับการเผยแพร่บนเว็บไซต์ของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU) เมื่อวันที่ 23 สิงหาคม 2555 และมีการเผยแพร่ฉบับเพิ่มเติมอีกสองฉบับนับตั้งแต่นั้นมา^{[ 2 ] [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

มาตรฐาน Rec. 2020 ได้รับการขยายเพื่อรองรับช่วงไดนามิกสูง (HDR) โดยมาตรฐาน Rec. 2100ซึ่งใช้สีหลักเดียวกันกับ Rec. 2020

Rec. 2020 กำหนดรูปแบบภาพมาตรฐานสองแบบคือ3840 × 2160 ("4K") และ7680 × 4320 ("8K") ^{[ 2 ]}ทั้งสองแบบมีอัตราส่วนภาพ 16 :9และใช้พิกเซลสี่เหลี่ยมจัตุรัส^{[ 2 ]}

Rec. 2020 ระบุอัตราเฟรมเหล่านี้: 120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, 23.976p ^{[ 2 ]}อนุญาตเฉพาะ อัตราเฟรม แบบ progressive scan เท่านั้น ^{[ 2 ]}

Rec. 2020 กำหนดความลึกของบิตไว้ที่ 10 บิตต่อตัวอย่างหรือ 12 บิตต่อตัวอย่าง^{[ 2 ]}

10 บิตต่อตัวอย่าง Rec. 2020 ใช้ระดับวิดีโอที่ระดับสีดำถูกกำหนดเป็นรหัส 64 และจุดสูงสุดที่กำหนดเป็นรหัส 940 รหัส 0–3 และ 1,020–1,023 ใช้สำหรับการอ้างอิงเวลา รหัส 4 ถึง 63 ให้ข้อมูลวิดีโอที่ต่ำกว่าระดับสีดำ ในขณะที่รหัส 941 ถึง 1,019 ให้ข้อมูลวิดีโอที่สูงกว่าจุดสูงสุดที่กำหนด^{[ 2 ]}

Rec. 2020 ที่ใช้ความละเอียด 12 บิตต่อตัวอย่าง ใช้ระดับวิดีโอที่ระดับสีดำกำหนดเป็นรหัส 256 และระดับสูงสุดที่กำหนดเป็นรหัส 3760 รหัส 0–15 และ 4,080–4,095 ใช้สำหรับการอ้างอิงเวลา รหัส 16 ถึง 255 ให้ข้อมูลวิดีโอที่ต่ำกว่าระดับสีดำ ในขณะที่รหัส 3,761 ถึง 4,079 ให้ข้อมูลวิดีโอที่สูงกว่าระดับสูงสุดที่กำหนด^{[ 2 ]}

พื้นที่สี Rec. 2020 (UHDTV/UHD-1/UHD-2) สามารถสร้างสีที่ไม่สามารถแสดงได้ใน พื้นที่สี Rec. 709 (HDTV) ^{[ 6 ] [ 7 ]}สีหลัก RGB ที่ใช้โดย Rec. 2020 เทียบเท่ากับแหล่งกำเนิดแสงโมโนโครมาติกบนเส้นโค้งสเปกตรัม CIE 1931 [ ^{7 ] [ 8 ] [ 9 ] ความยาวคลื่น}ของสีหลัก Rec. 2020 คือ 630  นาโนเมตรสำหรับสีแดง 532 นาโนเมตรสำหรับสีเขียว และ 467 นาโนเมตรสำหรับสีน้ำเงิน^{[ 8 ] [ 10 ] [ 11 ]}ในการครอบคลุมพื้นที่สี CIE 1931นั้น Rec. พื้นที่สี 2020 ครอบคลุม 75.8% พื้นที่สีภาพยนตร์ดิจิทัล DCI-P3ครอบคลุม 53.6% พื้นที่สี Adobe RGBครอบคลุม 52.1% และพื้นที่สี Rec. 709 ครอบคลุม 35.9% ^{[ 6 ]}

ในระหว่างการพัฒนาพื้นที่สี Rec. 2020 ได้มีการตัดสินใจว่าจะใช้สีจริงแทนสีสมมุติเพื่อให้สามารถแสดงพื้นที่สี Rec. 2020 บนจอแสดงผลได้โดยไม่ต้องใช้วงจรแปลง^{[ 12 ]}เนื่องจากพื้นที่สีที่ใหญ่ขึ้นจะเพิ่มความแตกต่างระหว่างสี จึงจำเป็นต้องเพิ่มบิตต่อตัวอย่างอีก 1 บิตสำหรับ Rec. 2020 เพื่อให้มีความแม่นยำของสีเท่ากับหรือมากกว่า Rec. 709 ^{[ 12 ]}

NHK วัดความไวต่อความแตกต่างของสีสำหรับพื้นที่สี Rec. 2020 โดยใช้สมการของ Bartenซึ่งก่อนหน้านี้ใช้ในการกำหนดความลึกของบิตสำหรับภาพยนตร์ดิจิทัล^{[ 13 ] [ 6 ]} 11 บิตต่อตัวอย่างสำหรับพื้นที่สี Rec. 2020 นั้นต่ำกว่าเกณฑ์การปรับภาพ (visual modulation threshold) ซึ่งก็คือความสามารถในการแยกแยะความแตกต่างของค่าความสว่าง หนึ่งค่า สำหรับช่วงความสว่างทั้งหมด^{[ 6 ]} NHK กำลังวางแผนสำหรับระบบ UHDTV ของพวกเขาSuper Hi-Visionให้ใช้RGB 12 บิตต่อ ตัวอย่าง^{[ 6 ] [ 14 ]}

Rec. 2020 กำหนดฟังก์ชันถ่ายโอนแบบไม่เชิงเส้น สำหรับการแก้ไขแกมมาซึ่งเป็นฟังก์ชันถ่ายโอนแบบไม่เชิงเส้นเดียวกันกับที่ใช้โดยRec. 709ยกเว้นว่าพารามิเตอร์ของมัน (สำหรับ 12 บิตเท่านั้น) จะได้รับด้วยความแม่นยำที่สูงกว่า: ^{[ 2 ] [ 15 ]}

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

• โดยที่Eคือสัญญาณที่แปรผันตามความเข้มแสงขาเข้าของกล้อง และE′คือสัญญาณไม่เชิงเส้นที่สอดคล้องกัน
• โดยที่α  = 1 + 5.5 * β  ≈ 1.09929682680944 และβ  ≈ 0.018053968510807 (ค่าที่เลือกเพื่อให้ได้ฟังก์ชันต่อเนื่องที่มีอนุพันธ์อันดับแรกต่อเนื่อง)

มาตรฐานระบุว่า ในทางปฏิบัติสามารถใช้ ค่า αและβ ดังต่อไปนี้ได้:

• α  = 1.099 และβ  = 0.018 สำหรับระบบ 10 บิตต่อตัวอย่าง (ค่าที่ระบุในRec. 709 )
• α  = 1.0993 และβ  = 0.0181 สำหรับระบบ 12 บิตต่อตัวอย่าง

แม้ว่าฟังก์ชันการถ่ายโอน Rec. 2020 จะสามารถใช้สำหรับการเข้ารหัสได้ แต่คาดว่าการผลิตส่วนใหญ่จะใช้จอภาพอ้างอิงที่มีลักษณะเทียบเท่ากับ ฟังก์ชันการถ่ายโอน แกมมา 2.4ตามที่กำหนดไว้ในITU-R BT.1886และจอภาพอ้างอิงจะได้รับการประเมินภายใต้เงื่อนไขการรับชมตามที่กำหนดไว้ใน Rec. ITU-R BT.2035 ^{[ 2 ] [ 16 ] [ 17 ]}

Rec. 2020 อนุญาตให้ใช้ รูปแบบสัญญาณ RGBและ luma-chroma ด้วยการสุ่มตัวอย่างความละเอียดเต็ม 4:4:4 และรูปแบบสัญญาณ luma-chroma ด้วยการสุ่มตัวอย่างย่อย chroma 4:2:2 และ 4:2:0 [ 2 ^{]รองรับสัญญาณ} luma-chroma สองประเภท เรียกว่าYCbCrและ YcCbcCrc

YCbCr อาจถูกใช้เมื่อลำดับความสำคัญสูงสุดคือความเข้ากันได้กับแนวทางปฏิบัติในการใช้งานSDTVและHDTV ที่มีอยู่ ^{[ 2 ] [ 12 ]}สัญญาณความสว่าง (Y′) สำหรับ YCbCr คำนวณเป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก Y′ = K _R ⋅R′ + K _G ⋅G′ + K _B ⋅B′ โดยใช้ค่า RGB ที่แก้ไขแกมมา (ระบุเป็น R′G′B′) และสัมประสิทธิ์การถ่วงน้ำหนัก K _R  = 0.2627, K _G  = 1−K _R −K _B  = 0.678 และ K _B  = 0.0593 ^{[ 2 ]}เช่นเดียวกับในแผนการที่คล้ายกันส่วนประกอบโครมาใน YCbCr คำนวณเป็น C′ _B  = 0.5⋅(B′−Y′)/(1−K _B ) = (B'−Y′)/1.8814 และ C′ _R  = 0.5⋅(R′−Y′)/(1−K _R ) = (R′−Y′)/1.4746 และสำหรับการแสดงผลแบบดิจิทัล สัญญาณ Y′, C′ _Bและ C′ _Rจะถูกปรับขนาด ชดเชยด้วยค่าคงที่ และปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม

รูปแบบ YcCbcCrc เป็นการแสดงค่าความสว่าง-ความอิ่มตัวของสีแบบ "ความสว่างคงที่" ^{[ 2 ]} YcCbcCrc อาจถูกใช้เมื่อลำดับความสำคัญสูงสุดคือการรักษาข้อมูลความสว่างให้แม่นยำที่สุด^{[ 2 ]}ส่วนประกอบความสว่างใน YcCbcCrc คำนวณโดยใช้ค่าสัมประสิทธิ์เดียวกันกับ YCbCr แต่คำนวณจาก RGB เชิงเส้นแล้วแก้ไขแกมมา แทนที่จะคำนวณจาก R′G′B′ ที่แก้ไขแกมมาแล้ว และดำเนินการดังนี้: Y′ = (K _R ⋅R + K _G ⋅G + K _B ⋅B)′ ^{[ 12 ]}ส่วนประกอบความอิ่มตัวของสีใน YcCbcCrc คำนวณจากสัญญาณ Y′, B′ และ R′ ด้วยสมการที่ขึ้นอยู่กับช่วงค่าของ B′−Y′ และ R′−Y′

Just like standard definition content that uses SMPTE C or NTSC 1953, BT.2020 primaries should be color managed to primaries of display. That is different from changing YCbCr matrix. HD content is color managed to BT.709 primaries on linear values. BT.2020 and BT.2100 are usually color managed to P3-D65.^[18][19][20] The reference color bars for BT.2020 are ARIB STD-B66.^[21]

The Rec. 2020 color space is supported by H.264/MPEG-4 AVC and H.265/High Efficiency Video Coding (HEVC).^[22][23][24] The Main 10 profile in HEVC was added based on proposal JCTVC-K0109 which proposed that a 10-bit profile be added to HEVC for consumer applications.^[25] The proposal stated that this was to allow for improved video quality and to support the Rec. 2020 color space that will be used by UHDTV.^[25]

On September 4, 2013, The HDMI forum announced version 2.0 of the HDMI specification (also known as HDMI 2.0), which supports the Rec. 2020 color space.^[26]

On September 11, 2013, ViXS Systems announced the XCode 6400 SoC which supports 4K resolution at 60 fps, the Main 10 profile of HEVC, and the Rec. 2020 color space.^[27]

On May 22, 2014, Nanosys announced that using a quantum dot enhancement film (QDEF) a current LCD TV was modified so that it could cover 91% of the Rec. 2020 color space.^[28] Nanosys engineers believe that with improved LCD color filters it is possible to make a LCD that covers 97% of the Rec. 2020 color space.^[28]

On September 4, 2014, Canon Inc. released a firmware upgrade that added support for the Rec. 2020 color space to their EOS C500 and EOS C500 PL camera models and their DP-V3010 4K display.^[29][30]

เมื่อวันที่ 5 กันยายน 2014 สมาคมแผ่นบลูเรย์ ได้เปิดเผยว่ารูปแบบ แผ่นบลูเรย์ 4K ในอนาคตจะรองรับวิดีโอ 4K UHD (ความละเอียด 3840 x 2160) ที่อัตราเฟรมสูงสุด 60 fps ^{[ 31 ]}มาตรฐานนี้จะเข้ารหัสวิดีโอภายใต้มาตรฐานการเข้ารหัสวิดีโอประสิทธิภาพสูง^{[ 31 ]}แผ่นบลูเรย์ 4K รองรับทั้งความแม่นยำของสีที่สูงขึ้นโดยการเพิ่มความลึกของสีเป็น 10 บิตต่อสี และขอบเขตสีที่กว้างขึ้นโดยใช้พื้นที่สี Rec. 2020 ^{[ 31 ]}ข้อกำหนดบลูเรย์ 4K อนุญาตให้มีขนาดแผ่นสามขนาด ได้แก่ 50 GB, 66 GB และ 100 GB ขึ้นอยู่กับขนาดแผ่นและการกำหนดค่าทางกายภาพ อัตราข้อมูลสามารถสูงถึง 128 Mbit/s ^{[ 31 ]} ภาพยนตร์ Ultra HD Blu-rayเรื่องแรกได้รับการเผยแพร่อย่างเป็นทางการจากสี่สตูดิโอเมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2016 ^{[ 32 ]}

เมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน 2014 Googleได้เพิ่มการรองรับพื้นที่สี Rec. 2020 ให้กับVP9 ^{[ 33 ]}

เมื่อวันที่ 7 พฤศจิกายน 2014 นักพัฒนา DivX ได้ประกาศว่า DivX265 เวอร์ชัน 1.4.21 ได้เพิ่มการสนับสนุนโปรไฟล์ Main 10 ของ HEVC และพื้นที่สี Rec. 2020 ^{[ 34 ]}

เมื่อวันที่ 22 ธันวาคม พ.ศ. 2557 Avid Technologyได้ออกอัปเดตสำหรับMedia Composerซึ่งเพิ่มการรองรับความละเอียด 4K พื้นที่สี Rec. 2020 และอัตราบิตสูงสุด 3,730 Mbit/s ด้วย ตัวแปลง สัญญาณDNxHD ^{[ 35 ] [ 36 ]}

เมื่อวันที่ 6 มกราคม 2558 MHL Consortium ได้ประกาศเปิดตัว ข้อกำหนด superMHLซึ่งจะรองรับความละเอียด 8Kที่ 120 fps วิดีโอ 48 บิต พื้นที่สี Rec. 2020 การรองรับช่วงไดนามิกสูง ขั้วต่อ superMHL แบบ 32 พินที่สามารถเสียบกลับด้านได้ และการชาร์จไฟได้สูงสุด 40 วัตต์^{[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]}

เมื่อวันที่ 7 มกราคม 2558 Atemeได้เพิ่มการรองรับพื้นที่สี Rec. 2020 ลงในแพลตฟอร์มวิดีโอ TITAN File ของพวกเขา^{[ 40 ]}

เมื่อวันที่ 18 มีนาคม 2558 Arri ได้ประกาศเปิดตัวกล้อง Arri Alexaรุ่น SXT ซึ่งจะรองรับ การบันทึก Apple ProResที่ความละเอียด 4K และพื้นที่สี Rec. 2020 ^{[ 41 ] [ 42 ]}

เมื่อวันที่ 8 เมษายน 2558 Canon Inc. ประกาศเปิดตัวจอแสดงผล DP-V2410 4K และกล้อง EOS C300 Mark II ที่รองรับพื้นที่สี Rec. 2020 ^{[ 43 ] [ 44 ]}

เมื่อวันที่ 26 พฤษภาคม 2558 NHK ได้ประกาศจอ LCD 4K ที่มี แบ็คไลท์ เลเซอร์ไดโอดซึ่งครอบคลุมพื้นที่สี Rec. 2020 ถึง 98% การใช้เลเซอร์ช่วยให้สามารถสร้างแสงที่เกือบจะเป็นสีเดียวได้^{[ 45 ] [ 46 ]} NHK ระบุว่าในขณะที่ประกาศ จอ LCD 4K นี้มีขอบเขตสีที่กว้างที่สุดในบรรดาจอแสดงผลทั้งหมดในโลก^{[ 47 ]}

เมื่อวันที่ 17 มิถุนายน 2558 Digital Projection International ได้นำเสนอโปรเจ็กเตอร์ LED 4K ที่รองรับพื้นที่สี Rec. 2020 ^{[ 48 ]}

เมื่อวันที่ 4 มกราคม 2559 UHD Alliance ได้ประกาศข้อกำหนดสำหรับ Ultra HD Premium ซึ่งรวมถึงการรองรับพื้นที่สี Rec. 2020 ^{[ 49 ]}

เมื่อวันที่ 27 มกราคม 2016 VESA ได้ประกาศว่าDisplayPortเวอร์ชัน 1.4 จะรองรับพื้นที่สี Rec. 2020 ^{[ 50 ]}

เมื่อวันที่ 17 เมษายน 2559 โซนี่ ได้นำเสนอจอแสดงผล OLED 4K ขนาด 55 นิ้ว (140 ซม.)  ที่รองรับพื้นที่สี Rec. 2020 ^{[ 51 ]}

เมื่อวันที่ 18 เมษายน 2559 ฟอรัม Ultra HDได้ประกาศแนวทางปฏิบัติสำหรับอุตสาหกรรม UHD เฟส A ซึ่งรวมถึงการสนับสนุนพื้นที่สี Rec. 2020 ^{[ 52 ] [ 53 ]}

ในงาน SID Display Week 2017 ทาง AUOได้จัดแสดงจอแสดงผล AMOLED แบบพับได้ขนาด 5 นิ้ว ความละเอียด HD 720p ที่สามารถแสดงผลสีได้ถึง 95% ของมาตรฐาน Rec. 2020 แม้ว่าความละเอียด 720p จะไม่ใช่ค่าที่ระบุไว้ในมาตรฐาน Rec. 2020 แต่ความครอบคลุมของพื้นที่สีนี้ก็ถือว่าน่าสนใจ

แนวทางของ Ultra HD Forum สำหรับUHD เฟส Aรวมถึงการสนับสนุนรูปแบบ SDR ที่มีความลึกของสี 10 บิตตามขอบเขตสี Rec. 709 และ Rec. 2020 รวมถึงรูปแบบ HDR10 และ HLG ของ Rec. 2100 ซึ่งคาดว่าจะเริ่มใช้ภายในปี 2017 ^{[ 52 ]}

ในงาน SID Display Week 2018 บริษัทต่างๆ ได้จัดแสดงจอแสดงผลที่สามารถครอบคลุมพื้นที่สี Rec. 2020 ได้มากกว่า 90% JDIได้จัดแสดงจอภาพ LCD ขนาด 17.3 นิ้ว ความละเอียด 8K สำหรับงานออกอากาศที่ได้รับการปรับปรุง โดยใช้ระบบแบ็คไลท์เลเซอร์ RGB ทำให้จอแสดงผลสามารถแสดงผลสีได้ถึง 97% ของพื้นที่สี Rec. 2020

สี Rec. 2020 ได้รับการสนับสนุนในCSS Color Level 4บน เบราว์เซอร์ Safariตั้งแต่ปี 2022 (เวอร์ชัน 15.1) และGoogle Chromeตั้งแต่ปี 2023 (เวอร์ชัน 111) ^{[ 54 ] [ 55 ]}

Rec. 2100 เป็นข้อแนะนำของ ITU-R ที่เผยแพร่ในเดือนกรกฎาคม 2016 ซึ่งกำหนด รูปแบบ ช่วงไดนามิกสูง (HDR) สำหรับความละเอียด HDTV 1080p และ 4K/8K UHDTV ^{[ 56 ]}รูปแบบเหล่านี้ใช้สีหลักเดียวกันกับ Rec. 2020 แต่มีฟังก์ชันการถ่ายโอนที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งาน HDR Rec. 2100 ไม่รองรับรูปแบบ YcCbcCrc ของ Rec. 2020

• Rec. 601 – ข้อแนะนำของ ITU-R สำหรับ SDTV
• บันทึกที่ 709

• ข้อแนะนำ ITU-R BT.2020

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับRec. 2020