HDR, несомненно, является самой важной технологией, выпущенной в последние годы для наших экранов. Охватывая более широкий диапазон яркости, он позволяет находить более чёрные оттенки черного и более белые белого, подчёркивая нюансы цветов и вариации интенсивности и яркости в одном и том же изображении.
Этого достаточно, чтобы сделать опыт просмотра ещё более впечатляющим. Тем не менее, найти свой путь в качестве потребителя сложно, поскольку стандарты только множаться. Мы решили объяснить все тонкости основных меток HDR.
HDR – что это такое
С незапамятных времен изобразительное искусство всегда стремилось воссоздать сцену максимально точно, как в реальной жизни. Мы начали с живописи, рисунка, а затем пришли фотография и кинематография. До недавнего времени усилия по воспроизведению оставались в рамках ограниченного динамического диапазона.
Динамический диапазон изображения представляет собой разницу между самой светлой и самой темной областью. Таким образом, по логике вещей, чем больше динамический диапазон, тем более контрастным выглядит изображение как в тёмных, так и в светлых областях; тем богаче и нежнее цвета.
Человеческий глаз может адаптироваться к широкому диапазону уровней интенсивности света. Диапазон яркости, который могут видеть люди, намного больше, чем диапазон контрастности, доступный на современных экранах, как показано на рисунке ниже.
Расширенный динамический диапазон (HDR) был разработан для захвата, обработки и воспроизведения изображений сцены с повышенной детализацией в тенях и светлых участках, превышающей текущие возможности видеосистем SDR.
Понятие HDR (расширенный динамический диапазон) следует рассматривать с точки зрения SDR, стандартного динамического диапазона, который предназначен для стандартных изображений. Спецификации SDR основаны на характеристиках старых ЭЛТ-дисплеев, которые сегодня вообще не используются. Их возможности были относительно ограничены. Система HDR предназначена для обеспечения более заметных деталей в тенях и светах, которые лучше соответствуют зрительной системе человека в различных условиях просмотра изображения на современных устройствах.
Не сводите понятие HDR к яркости
Чтобы полностью понять HDR, следует отметить, что вопреки тому, что мы можем слышать здесь и там о том, что HDR создает в более яркие изображения, HDR, на самом деле, предлагает более широкий диапазон яркости и, следовательно, чёрный цвет становится более глубоким и ярким, включая свет, который может отражаться от предметов. Большую часть времени мы склонны ассоциировать понятие HDR только с технологиями, относящимися к «более ярким» изображениям, пик которых измеряется в кд/м 2 .
Конечно, яркость – важная часть HDR, но это ещё не всё. HDR охватывает весь диапазон тональных значений от черного до яркого. Некоторые называют это оттенками серого. HDR позволяет нам оценить всю шкалу серого, а не только значения, касающиеся светлых участков, но также тени и тонкие градации между двумя крайностями.
R-BT.2020 – вопрос кодировки
Цифровые видеосистемы используют некоторое квантование для кодирования в градациях серого. Для потребительского формата высокой четкости это 8-битная кодировка. Хотя это может подходить для изображений SDR, этого недостаточно для HDR.
Поэтому ITU (Международный союз электросвязи) определил новый стандарт. Названный R-BT.2020 для Ultra HD, он позволил значительно увеличить уровни серого, в частности, благодаря 10-битному кодированию для широкой публики. Для профессионалов доступна опция 12-битного квантования, позволяющая пойти ещё дальше.
Как и в случае с другими технология, это очевидно, но лучше сказать, чтобы воспользоваться преимуществами HDR, устройства обязательно должны быть совместимы и иметь упоминание HDR.
Что такое HDR10
HDR10 – это стандарт, основанный на открытой платформе. Он назван так потому, что его шкала квантования основана на 10 битах в цветовом пространстве BT.2020.
Каждый производитель оборудования может использовать его, чтобы сделать свои устройства совместимыми и, таким образом, предложить пользователям преимущества технологии на своих экранах.
Он отображает более широкий диапазон цветов и оттенков по сравнению с обычными изображениями, закодированными в 8 бит в цветовом пространстве Rec.709. Он использует стандарт SMPTE ST 2084 EOTF, который основан на реальной чувствительности человеческого глаза в отношении контраста и позволяет охватить максимальную яркость до 10000 кд/м 2 .
Проблема с HDR10 заключается в том, что особенности видео определяются раз и навсегда. Поэтому в нём отсутствует понятие динамизма, в то время как некоторые сцены могут потребовать определенных корректировок по сравнению с другими.
Что такое HDR10+
HDR10+ – это эволюция HDR10. Он был разработан, чтобы лучше конкурировать с форматом Dolby Vision.
Подобно ему, HDR10+ использует динамические метаданные, интегрированные в видеопоток, чтобы иметь возможность модулировать отклик в соответствии со сценами и, таким образом, оптимизировать рендеринг.
Этот стандарт поддерживается несколькими крупными игроками в электронной промышленности, включая 20Th Century Fox, Panasonic и Samsung, начиная с 2018 года. По состоянию на август 2021 года у формата HDR10+ было 120 партнеров, в том числе производители телевизоров, а также бренды смартфонов, сенсорных планшетов и проигрывателей Blu-ray.
Что такое адаптивный HDR10+
HDR10+ Adaptive – это эволюция HDR10+.
Запущенный в 2021 году, он не только поддерживает метаданные динамического видеопотока, но и дополнительно настраивает изображения в соответствии с условиями освещения в комнате. Для этого рассеиватель использует датчик освещенности для оптимизации сцен, как того хотел режиссер, ограничивая потерю деталей и контраста в зависимости от окружающего освещения.
HDR10+ Adaptive конкурирует с форматом Dolby Vision IQ, в котором используется тот же принцип адаптивности в зависимости от условий освещения при просмотре.
Что такое HLG
HLG (Hybrid Log Gamma) – это гибридная бесплатная технология, которая объединяет изображения SDR и HDR в один видеопоток.
Как и HDR, она основана на гибридной системе EOTF (функция оптической передачи данных), которая позволяет преобразовывать цифровую информацию в электрический сигнал для создания света на экране. Эта технология упрощает передачу телевизионных каналов и, таким образом, позволяет одновременно и в одном потоке обслуживать как самые технически ограниченные, так и самые современные телевизоры.
Что такое Dolby Vision
Формат Dolby Vision – это разновидность HDR. Но в отличие от HDR10, он не свободен от авторских прав.
Это собственность Dolby Laboratories. Чтобы наслаждаться им, устройства воспроизведения и потоковой передачи должны быть совместимы с Dolby Vision. Символа HDR недостаточно. Видеопоток Dolby Vision кодируется 12 битами.
Как и формат HDR10+, он использует динамические метаданные для оптимизации изображений с точки зрения яркости, контрастности и колориметрии в соответствии со сценами в видео.
По сравнению с HDR10+, он выигрывает от особенно строгого отслеживания и контроля калибровки от производственных студий до телевидения конечного потребителя.
Что такое Dolby Vision IQ
Dolby Vision IQ – эволюция формата Dolby Vision.
Его можно сравнить с HDR10+ Adaptive в том, что он использует датчик освещенности, установленный на устройстве, для измерения количества света в комнате. Таким образом, работая совместно с процессором, он позволяет регулировать свойства изображения, пытаясь получить наилучший рендеринг из источника.
При необходимости эту опцию можно отключить на устройствах, которые её предлагают.
Что такое HDR Pro, HDR Plus и другие
Все остальные названия, такие как HDR Pro, HDR Plus и т.п. относятся к маркетинговым упоминаниям и абсолютно не соответствуют технологиям, заложенным в ридерах или телевизорах. Так производители выделяют технические характеристики, которые, как считается, превосходят SDR, но которые не полностью соответствуют спецификациям, необходимым для сертификации HDR, что, в конечном итоге, обеспечивает неполный опыт.
Источник: webznam.ru
Формат HDR: что это такое и почему ваш следующий телевизор должен быть с ним совместим
Если вы интересуетесь технологиями телевизоров, то, наверняка, заметили, что разрешение 4K уже стало нормой, которой уже никого не удивишь. Однако наряду с ним рекламные лозунги производителей пестрят еще одним термином – HDR. Что это – очередная маркетинговая уловка? Ответ одним словом: нет.
Sony XH95 4K HDR
В то время как высокое разрешение наводняет экран телевизора пикселями, формат HDR заставляет эти пиксели лучше работать. Но что такое HDR?
High Dynamic Range в переводе означает «расширенный динамический диапазон». Этот формат обеспечивает более яркое изображение с высоким контрастом между светлыми и темными фрагментами сцены, а также задействует широкую цветовую гамму, что в итоге делает видео более реалистичным. Вкратце – картинка HDR выглядит намного лучше.
Не убедили? Тогда советуем один раз увидеть, чем сто раз услышать. Зайдите в ближайший магазин электроники и попросите обычно услужливый персонал показать вам изображение на обычном телевизоре и телевизоре с поддержкой HDR бок-о-бок. И вы поймете, что разница – словно небо и земля.
HDR: вопросы и ответы
Как смотреть фильмы в формате HDR на моем телевизоре?
Для этого необходимы две вещи: ваш телевизор должен поддерживать формат HDR и, соответственно, просматриваемый фильм также должен быть записан в этом формате. Источником видеосигнала может быть видеоприложение типа Netflix, плеер Blu-ray Ultra HD или телеприставка.
Плеер Blu-ray Ultra HD Panasonic DP-UB450 поддерживает сразу 4 формата HDR – HDR10, HDR10+, Dolby Vision и HLG
Большинство телевизоров, поддерживающих HDR, являются «умными», то есть уже имеют предустановленные стриминговые платформы. Просмотр фильмов HDR из таких приложений является самым простым способом приобщиться к этому формату.
Является ли изображение HDR одинаковым на экранах разных телевизоров?
Ответ категорический: нет. Телевизоры, совместимые с форматом HDR, представлены самыми разными моделями по цене, размеру диагонали и качеству изображения. Соответственно, на экране OLED или QLED с высокими техническими характеристиками «Звездные войны» в расширенном динамическом диапазоне – это совершенно иное зрелище, чем на бюджетном экране, пусть даже и с разрешением 4K.
Что особенного в формате HDR?
Фильмы в формате HDR (при просмотре на качественном телевизоре) выглядят намного лучше, чем в стандартном динамическом диапазоне (SDR) за счет более высокой яркости и цветности. Но реально понять разницу вы сможете, только сопоставив эти два формата бок-о-бок. SDR – это стандартное изображение, которое мы привыкли видеть на обычных телевизионных каналах. Оно, говоря откровенно, пресное. В то же время формат HDR насыщает все элементы сцены богатыми красками, делая их реалистичными и приближая их к качеству кинотеатра.
Более высокая яркость и контрастность
Формат HDR улучшает контрастность любого изображения на экране за счет, главным образом, повышения его яркости. Напомним, что этот термин означает разницу между самым светлым и самым темным цветом, который способен воспроизводить телевизор. Ее величина называется степенью контрастности.
Нетрудно догадаться, что на этот показатель можно повлиять двумя основными путями: либо повысить яркость светлых тонов, как это делается в телевизорах LED, либо увеличить глубину черного, как это делается в телевизорах OLED.
Реклама телевизора LG OLED C9 на официальном сайте производителя
Вероятно, вы слышали, что в рекламе некоторых моделей используется выражение «бесконечная контрастность». Таким образом производители OLED подчеркивают, что их телевизоры способны производить «подлинный» черный цвет. Действительно, такие экраны добиваются лучшей глубины темных тонов за счет отключения индивидуальных пикселей. И это позволяет им обеспечивать высокую контрастность, даже не обладая выдающейся яркостью.
Обычные телевизоры, не совместимые с HDR, как правило, выдают яркость на уровне 300-500 нит. По этому параметру модели HDR их значительно превосходят. Так, пиковая яркость премиальных телевизоров может достигать 2000 нит. Этот показатель является ключевым, влияющим на качество изображения HDR.
Поэтому мы всегда рекомендуем обращать внимание на пиковую яркость при покупке нового телевизора. Рекомендуемый нами уровень составляет, по крайней мере, 1000 нит.
Лучшая цветность
Телевизоры 4K HDR в большинстве случаев способны воспроизводить широкую цветовую гамму (Wide Color Gamut, WCG). Она предусматривает более разнообразную палитру оттенков глубиной в 10 бит, в то время как предыдущее поколение телевизоров было способно лишь на 8 бит.
Реклама телевизора Samsung QLED Q80T на официальном сайте производителя
Когда вы смотрите фильмы в формате HDR, эти дополнительные цвета усиливают реалистичность изображения, так как спектр WCG лучше воспринимается человеческим глазом. Кроме того, тонкие оттенки улучшают переходы между различными цветами и тонами, делая картинку более сглаженной.
Сколько версий формата HDR существует?
К сожалению, в форматах HDR разобраться не так легко. В настоящее время существует четыре основные версии: HDR10, Dolby Vision, HLG и HDR10+. Ситуация осложняется тем, что каждый производитель вводит собственную терминологию в эту область, еще больше запутывая покупателей. Читайте подробнее об этом здесь.
Разный подход к HDR – это пока еще не война форматов, так как они не являются взаимоисключаемыми и могут мирно сосуществовать в одном телевизоре. Но несколько лагерей все же вырисовываются.
HDR10
Это самый распространенный формат HDR благодаря открытому исходному коду, и производители смело внедряют его в свои телевизоры без необходимости платы за лицензию. К тому же он поддерживается некоторыми авторитетными организациями, например, «Альянсом UHD». HDR10 улучшает качество изображения, но в его работе используется несколько упрощенный подход.
В этом формате используется 10-битная цветность, обеспечивающая воспроизведение миллиарда оттенков. Этого более чем достаточно, так как сегодняшние телевизоры не способны преодолеть этот уровень. Что касается яркости, в формат HDR10 заложено максимум 1000 нит, а это уже является серьезным ограничением. Как мы отметили выше, этот показатель в некоторых моделях гораздо выше.
Формат HDR10 использует метаданные, «зашитые» в видеосигнал, в которых содержится инструкция о том, каким образом телевизор должен воспроизводить изображение. Данная инструкция выдается один раз в начале видео, то есть она статичная. В этом есть свои плюсы: сигнал HDR10 имеет невысокую емкость и потребляет мало трафика. Но, разумеется, есть и минусы.
Dolby Vision
Этот формат появился раньше HDR10. Тут уместно вспомнить аналогию из 80-х годов прошлого столетия. Компания Sony тогда продвигала собственный формат видеокассет Betamax, превосходивший по многим параметрам конкурирующий формат VHS. Однако японцы установили высокую плату за его использование, и в итоге победил более доступный, хотя и менее качественный, VHS.
Разработчиком и владельцем формата Dolby Vision является компания Dolby Labs. С технологической точки зрения, это самая продвинутая версия HDR с хорошим заделом на будущее. В ней используется 12-битная цветность, обеспечивающая передачу 68 миллиардов оттенков цветов! Кроме того, в Dolby Vision заложена теоретическая яркость до 10 000 нит! То есть, этот формат способен задействовать все возможности как сегодняшних телевизоров, так и телевизоров ближайшего будущего.
Разумеется, фильмов с такими параметрами яркости и цветности еще нет, но производственным студиям есть к чему стремиться.
Тем временем, в Dolby Vision есть одна особенность, которая делает этот формат таким ценным уже сегодня. В противоположность статичным он использует динамические метаданные, то есть контрастность и цветность каждой сцены и каждого кадра непрерывно настраиваются для наилучшего отображения и восприятия. Это значительно «утяжеляет» видеосигнал, однако конечный результат получается намного более качественным, чем в HDR10, и прекрасно передает оригинальный замысел режиссера.
И, наконец, формат Dolby Vision содержит информацию об оборудовании, которое использовалось при его создании. Вооружившись этими данными, телевизор может дополнительно улучшить настройки параметров экрана для более точной передачи изображения.
Все производители, желающие использовать технологию Dolby Vision в своих телевизорах, должны уплатить лицензионный сбор. И только после этого они получают право использовать этот товарный знак в рекламе и на упаковке. Разумеется, не все согласны с таким положением вещей, поэтому Dolby Vision поддерживается далеко не каждым телевизором. Если вы запускаете фильм из внешнего источника, то он также должен быть совместимым с данной технологией.
К счастью, все большее количество устройств, главным образом, плееров Blu-ray 4K UHD, а также провайдеров стриминговых услуг типа Netflix, Apple TV+ и Disney+ поддерживают формат Dolby Vision. Среди производителей телевизоров его сторонниками, среди прочих, являются LG и Sony.
HDR10+
Dolby Vision, безусловно, превосходит по качеству, HDR10. Однако многих участников рынка далеко не прельщает перспектива уплаты «дани» владельцам этой технологии. В итоге группа «восставших» во главе с Samsung решила создать собственный формат HDR в качестве альтернативы с открытым кодом, которым можно пользоваться без лицензионных взносов.
Так родился стандарт HDR10+, принцип работы которого схож с Dolby Vision. Он также использует динамические метаданные для улучшения контрастности и цветности на покадровой основе. HDR10+ превосходит HDR10 по пиковой яркости, доходящей до 4000 нит. Однако глубина его цветности такая же, т.е. 10 бит.
Организаторы нового альянса рассчитывают привлечь на свою сторону как можно большее количество киностудий, провайдеров потокового видео и производителей электроники с целью распространить HDR10+ настолько широко, чтобы он мог реально конкурировать с Dolby Vision. Медленно, но верно лагерь последователей этого формата растет. Из производителей телевизоров и плееров Blu-ray его поддерживают Samsung, Xiaomi, OnePlus, Panasonic, TCL, Toshiba, Vestel, Vizio и Onkyo. Из поставщиков стриминговых услуг и киностудий – Amazon, Ivi, Megogo, 20th Century Fox, Warner Bros. Тем не менее, на сегодняшний день насчитывается всего лишь около 100 фильмов, записанных в HDR10+.
Из последних громких новостей об альянсе можно назвать присоединение к нему сервиса Google Play.
HLG
Итак, Dolby Vision и HDR10 являются на сегодня основными форматами HDR. Конкуренцию им пытается составить HDR10+. Однако есть еще один формат, который достоин отдельного упоминания. Это Hybrid Log Gamma или HLG, созданный в результате партнерства вещательных корпораций BBC, Великобритания, и NHK, Япония.
Как можно догадаться по именам его творцов, формат HLG призван привнести преимущества расширенного динамического диапазона в телевизионные трансляции и прочие телепередачи. В отличие от всех других указанных версий HDR, в нем не используются метаданные. Вместо этого формат берет исходную кривую гаммы видеосигнала и при помощи логарифмической функции преобразует ее, добавляя яркости (отсюда и Log Gamma). Соответственно, «вес» такого сигнала получается существенно ниже.
Многие документальные фильмы BBC, в том числе «Планета Земля 2», созданы с применением технологии HLG
Итоговое качество HLG не такое впечатляющее, как у Dolby Vision. Однако его преимуществом является то, что он может быть относительно легко внедрен в существующую производственную и вещательную инфраструктуру, и , являясь бесплатным форматом, он уже поддерживается многими производимыми сегодня телевизорами. Программ HLG пока очень мало, и производятся они, в основном, самой корпорацией BBC.
Где искать фильмы формата HDR?
Парадокс сегодняшней ситуации в том, что большинство владельцев продвинутых телевизоров 4K HDR, не говоря уже о монстрах 8K, не в состоянии полностью использовать возможности своих экранов. Фильмы в формате HDR – явление не частое, но ситуация постепенно меняется. Рассмотрим несколько вариантов того, как можно приобщиться к новой технологии.
Диски Blu-ray Ultra HD
Это самый качественный, но в то же время самый дорогой способ насладиться полным великолепием HDR. Просматривая диск Blu-ray, вы получаете высокую четкость, широкую гамму цветов и, зачастую, потрясающий объемный звук формата Dolby Atmos или DTS:X.
HDR – это уже практически стандарт для всех новых лицензионных дисков. Большинство из них записываются в формате HDR10, хотя и Dolby Vision не сильно отстает. Что касается самих плееров, то одним из лучших на рынке мы считаем модель Sony UBG-X700.
Стриминговые платформы
Наверное, никого не удивит тот факт, что крупнейшая стриминговая платформа в мире Netflix была одной из первых, поддержавших HDR. Сейчас ее каталог насчитывает несколько сотен наименований фильмов в форматах Dolby Vision и HDR10, главным образом, на английском языке.
Ограниченное количество фильмов HDR на русском языке предлагают платформы Megogo и Ivi. Относительно новый сервис Apple TV+ создает собственные программы в формате Dolby Vision – таких наименований пока немного, но их число растет.
Настоящую революцию в контенте HDR обещает нам канал Disney+, который с первого же дня своего вещания предлагает фильмы в передовом качестве. Только здесь можно увидеть легендарную сагу «Звездные войны» в разрешении 4K и в расширенном динамическом диапазоне. К услугам подписчиков, кроме прочих, фильмы киновселенной Marvel и новейший сериал «Мандалориан» в формате HDR. Точной даты запуска платформы в России пока нет, но, некоторым данным, это произойдет лишь во второй половине 2021 года.
Ограниченное количество контента, в основном, в виде непродолжительных клипов в форматах HDR10 и HDR10+ доступно на платформе YouTube. Dolby Vision пока здесь не поддерживается.
А стоит ли овчинка выделки?
Как видим, формат HDR пока еще не так широко распространен, и на своем пути он стакивается со значительными трудностями. Но, с другой стороны, это потрясающая технология, коренным образом улучшающая зрелищность видеопрограмм и придающая им невероятную реалистичность. Если вы раздумываете о покупке нового телевизора, то, несомненно, мы рекомендуем выбирать модель, совместимую с HDR. И не забудьте проверить показатель пиковой яркости и удостовериться в поддержке широкой цветовой гаммы (WCG), о чем мы говорили выше.
Без преувеличения, мы беремся утверждать, что переход киноиндустрии и телевидения на HDR будет таким же значимым шагом в видеотехнологиях, каким было в свое время принятие разрешения 4K. Есть надежда, что благодаря новому проекту NextGen TV, разработанному некоммерческой организацией ATSC, этот формат может уже скоро станет нормой не только для отдельных фильмов, но для обычных наземных телеканалов. Мы в Telegram
Источник: okinovo.com