Что такое ндр в телевизоре
HDR что это такое в телевизоре
Одна из новых характеристик телевизора — это HDR. Как учитывать эту характеристику при выборе тв? Действительно ли так необходимы все его форматы? И что это такое — HDR в телевизоре?
Что такое HDR с технической стороны
Задача расширенного динамического диапазона увеличить детализацию на видео. Детали картинки исчезают на темных или на светлых участках изображения. Например, в кадре яркое солнце и в итоге вокруг ничего не видно, пока яркость не падает. А вот с HDR будут видны детали картинки в яркой зоне, это и солнечные лучи и облака.
Технология HDR увеличивает естественность и реализм на картинке в видео.
SDR (Standard Dynamic Range) — стандартный динамический диапазон яркости, работает для обычных телевизоров и видео, это то к чему мы привыкли.
HDR — это яркие белые и глубокие черные цвета, а также больше деталей с каждой стороны. Расширенный динамический диапазон — это воспроизведение мира вокруг нас на дисплее.
Современные дисплеи неспособны воспроизводить мир таким, какой он есть на самом деле, потому что мир — это больше, чем просто пиксели.
Невозможно показать, как это выглядит, если ваш монитор не поддерживает HDR, но рассмотрите смоделированную фотографию ниже (от Dolby). Расширеный диапазон справа.
Представьте, что видны яркие отражения солнечного света на металлических поверхностях, или цветы на поле с такой окраской, которую обычный тв не отразит.
Телевизоры должны быть технически оснащены аппаратной составляющей для воспроизведения HDR видео. А это и лучшие матрицы, и производительные микросхемы, а это отражается на цене.
При этом сама матрица имеет на один канал цветности 10 бит, что дает 1024 оттенка на один субпиксель. Это почти миллиард оттенков цвета на один пиксель. Это все характеристики передовых телевизоров и дорогих.
Обычные матрицы для SDR имеют 8 бит и 16 миллионов оттенков.
Текущая цветовая гамма Rec.709, которая используется для HD-контента. Разработка для сферы производства и продажи Ultra HD – Rec 2020.
Чтобы понять то, насколько большой произошел скачок, стоит упомянуть, что Rec.709 охватывает примерно 36% видимого цвета для человеческого глаза, в то время как Rec.2020 – около 75%.
Производители телевизоров стоят примерно на полпути, так как большинство высокотехнологичных тв работают по стандарту DCI-P3, предоставляющего примерно 50% видимого цвета. DCI-P3 рекомендуется для проекторов, используемых в кинематографе, который шире, чем Rec.709, однако, не так хорош, как Rec.2020.
Для LED телевизоров с матрицей на жидких кристаллах очень важна точность подсветки матрицы для правильной работы расширенного диапазона. И local dimming (локальное затемнение) дает возможность дисплею повысить яркость и контрастность, что и нужно для HDR. Нужна подсветка Full Array с большим количеством зон затемнения.
Для реализации таких характеристик подсветки ввели квантовые точки (модели QLED, Nano Cell), или светодиоды подсветки заменили на microLED. А это все удорожает телевизоры.
Как видите, хорошая реализация возможна в дорогих телевизорах модельного ряда любой фирмы.
Простой телевизор неспособен отобразить небольшие различия в яркости, полутона сливаются в одно светлое пятно (в случае яркого участка изображения). С увеличением динамического диапазона становится больше пиковая яркость, увеличивается цветовое пространство, количество цветов и полутонов и уже становятся различимы детали на светлом пятне или на темном участке изображения.
Значения яркости, уровня черного и логотип Ultra HD Premium
Когда вы собираетесь купить телевизор, вы можете заметить на нем логотип Ultra HD Premium. Это означает, что аппарат обеспечивает уровень производительности, гарантирующий получение максимальной отдачи от источника HDR.
Вышесказанное относится к LCD экранам со светодиодной подсветкой. Для OLED экранов, которые имеют низкую среднюю яркость и гораздо более низкий уровень черного, чем LCD дисплеи, пиковая яркость около 600 нит и уровень черного менее 0,0005 нит.
Светодиодные экраны с боковой подсветкой Edge не могут обеспечить достаточно высокий контраст. Вам необходима подсветка полным массивом Full Array, чтобы получить достаточный динамический диапазон для требований Premium HDR.
Экраны UHD без совместимости с HDR по-прежнему будут отображать изображение 4K в SDR (стандартный динамический диапазон) с Blu-ray Ultra HD. Они не смогут получить доступ к метаданным расширенного динамического диапазона, содержащимся в изображении.
Предлагая скорость передачи данных до 100 Мбит/с (примерно в пять раз больше, чем используется для потоковых фильмов), с точки зрения контента, Ultra HD Blu-ray лучше всего подходит для доставки видео HDR.
HDR в видео и фотографии
Что общего в HDR для фото и для видео — это задача отобразить больше различных тонов, чтобы приблизить изображение к реальности. Ведь человеческий глаз имеет огромный динамический диапазон, может фиксировать большие значения яркости и при этом различать детали. Вся телевизионная техника только пытается приблизиться по характеристикам к человеческому зрению и окончание этого пути еще далеко.
Фальшивое HDR
В этом случае включение HDR на телевизоре может сыграть во вред качеству изображения на экране.
Так поступают и производители телевизоров, когда в обычном видео SDR повышаются яркость и контрастность после анализа изображения. Здесь цвета становятся сочнее, но это далеко не расширенный диапазон, детализация видео страдает.
Когда будет доступен HDR?
Расширенный динамический диапазон также включен в стандартную комплектацию формата Ultra HD Blu-ray. Количество доступных дисков, не говоря уже о количестве проигрывателей, в настоящее время невелико. Но по мере того, как все больше и больше фильмов выпускается в формате, HDR действительно очень скоро станет мейнстримом.
Если вы используете потоковую передачу, вам потребуется широкополосное соединение не менее 25 Мбит для просмотра потокового HDR. Хотя Netflix использует так называемую адаптивную потоковую передачу, которая дает приоритет передовой технологии экрана над разрешением в случае недостаточной пропускной способности.
Форматы HDR
HDR видео означает передачу и воспроизведение пикселей с большим количеством информации о цвете и яркости всех пикселей. Такая информация хранится в метаданных. Есть динамические и статические метаданные.
Метаданные видеофайла — это дополнительные данные, которые вшиваются в видеопоток. Такая информация может быть самой различной от названия файла до технических данных. Например, дата или географические данные о месте создания файла.
Статические метаданные в видео HDR хранят информацию обо всем фильме и не изменяются во времени. Такими данными могут быть значение яркости, контрастности и др.
Динамические метаданные дают информацию о яркости, контрастности, цветности и остальном для каждой сцены фильма или даже для каждого кадра. Это намного лучше статических данных.
Формат HDR10+ использует динамические метаданные, которые позволяют алгоритмам анализировать каждую сцену для улучшения изображения на экране.
В настоящее время существует пять разновидностей HDR: HDR10, HDR10+, HLG, Dolby Vision и Advanced HDR от Technicolor.
Что такое HDR10?
HDR10 — это исходная и наиболее распространенная в настоящее время форма HDR. Это открытый стандарт, принятый многочисленными производителями, потоковыми сервисами Amazon, Netflix, Apple и Disney+ и ассоциацией Blu-ray Disc Association (BDA).
Согласно Ассоциации бытовой электроники (CEA), HDR10 должен соответствовать определенным стандартам, включая субдискретизацию цвета 4:2:0, глубину 10 бит и цветовое пространство Rec 2020. Он применяет эти конкретные стандарты к изображению, отображаемому на телевизоре.
Как правило, все 4K-телевизоры, представленные в настоящее время на рынке и в будущем, должны поддерживать HDR10. Это означает, что ваш телевизор будет совместим с наиболее доступными дисками Blu-ray 4K, плеерами 4K и потоковым контентом 4K — и он должен обеспечивать гораздо лучшее изображение, чем телевизор 4K без HDR.
HDR10 максимально приближен к стандарту. Производители могут использовать его бесплатно, поэтому он доступен повсюду. Каждый HDR телевизор может его декодировать, каждый видеосервис может транслировать его. Практически весь контент HDR имеет версию HDR10, в некоторых случаях вместе с более «продвинутым» форматом.
Проблема HDR10, если ее можно так назвать, в том, что у нее есть «статические» метаданные. Это означает, что для всего фильма или шоу существует один HDR образ. Это лучше, чем контент SDR, но он не позволяет в одном фильме улучшать яркие и темные сцены, ведь настройки применяются для всего видео один раз.
Этот универсальный аспект статических метаданных хорош, но не позволяет ни контенту, ни телевизору полностью раскрыть свой потенциал. Для этого вам нужны динамические метаданные, которые есть в большинстве других форматов.
HDR10+
Как вы догадались из названия, HDR10 Plus похож на HDR10. Плюс в этом случае — динамические метаданные, улучшающие статические HDR10. Это означает, что для каждой сцены, или даже для каждого кадра контент может предоставить телевизору всю необходимую информацию, чтобы он выглядел наилучшим образом.
HDR10+ задуман как расширенный формат, поэтому устройства, которые не могут интерпретировать этот сигнал, просто видят поток HDR10, который они могут декодировать.
HDR10+ может поддерживаться через HDMI 2.0b, HDMI 2.1 не является обязательным требованием.
Загвоздка в том, что это формат Samsung. Несмотря на обещание отсутствия лицензионных сборов (так что любой может использовать его бесплатно), это своего рода камень преткновения. Трудно представить себе мир, в котором LG охотно поддерживает новый формат, поддерживаемый Samsung. Другие телекомпании, вероятно, не решаются поддержать его по той же причине.
Dolby Vision
Dolby Vision сделала большой толчок для HDR. Как и HDR10+, он может иметь динамические метаданные. Стриминговые сервисы, такие как Netflix, Amazon, Vudu и Apple iTunes, поддерживают его, и вы можете найти его на некоторых Blu-ray Ultra HD.
Проблема с DV в том, что компании должны платить Dolby за его использование. С другой стороны, Dolby покажет им, как сделать так, чтобы их телевизоры улучшили изображение при просмотре контента DV. Так что для некоторых компаний это простой способ улучшить изображение на своих телевизорах.
Dolby Vision может иметь 12-битный или 10-битный цвет, в зависимости от распространяемого носителя. Динамические метаданные означают, что параметры HDR могут изменяться от сцены к сцене, а не фиксироваться для всего объекта.
Hybrid Log Gamma была создана британской BBC и японской NHK. В отличие от форматов, которые мы обсуждали до сих пор, он на самом деле обратно совместим с телевизорами SDR. Один сигнал, который работает как на старых, так и на новых телевизорах, очень важен для эфирного телевидения. Хотя, как вы понимаете, здесь есть и недостатки. В основном это качество картинки. Как и HDR10, HLG лучше, чем SDR, но не превосходит другие форматы HDR.
Advanced HDR от Technicolor
Первоначально разработанный LG и Technicolor, формат впервые появился примерно в 2016 году. В телевизорах LG он использовался до 2019 года, когда компания внезапно удалила его поддержку из своей линейки 2020 года. Это фактически убило технологию (на данный момент).
Основная проблема, связанная с усилиями Technicolor, заключалась в отсутствии контента. По состоянию на сентябрь 2020 года мы не могли найти в продаже ни одного фильма с мастерингом в Advanced HDR или какого-либо потокового сервиса, который его поддерживает.
Что такое HDR10+ Adaptive?
HDR10+ Adaptive — это телевизионная технология, которая используется во многих высококачественных телевизорах. Это способ откалибровать настройки изображения для контента HDR10+ в зависимости от интенсивности света в комнате вокруг экрана телевизора.
Например, предположим, что вы хотите что-то посмотреть, но на улице яркий солнечный свет, который проникает в окно. Так вот HDR10+ Adaptive калибрует настройки изображения в зависимости от интенсивности света в комнате. Такая настройка может показаться вам незначительной, но это означает, что вы получите гораздо больше впечатлений от просмотра.
Что такое Dolby Vision IQ?
По сути, Dolby Vision IQ может сказать, что вы смотрите телевизор в ярко освещенной комнате, где теряется много темных деталей. Таким образом, телевизор сможет автоматически увеличивать яркость без необходимости заходить в настройки тв и делать это самостоятельно. Dolby Vision IQ также помогает изменять настройки изображения в соответствии с типом просматриваемого контента (фильмы, спорт и т. д.).
Почему стоит купить телевизор с поддержкой HDR
Что такое HDR?
HDR или High Dynamic Range буквально переводится как «широкий динамический диапазон». Одноименный режим вы скорее всего видели в настройках камеры своего смартфона. И хотя HDR-фото строится по другим принципам, результат работы технологии в телевизоре такой же — диапазон яркости расширяется. Вы начинаете видеть нюансы оттенков, а главное — белый и чёрный перестают быть сплошными пятнами, в них появляются детали. Картинка в целом становится глубже и насыщеннее. Субъективно такой эффект впечатляет даже больше, чем 3D. И главное никакие очки не нужны. Разница между HDR и не HDR показана, например, в специальном разделе на сайте Sony.
Картинка без HDR и с HDR
Как это работает?
Наш глаз куда лучше воспринимает градации яркости и цвета, чем обычный телевизор может воспроизвести. До 2016 года ТВ просто не в состоянии были достоверно передать естественные оттенки. Но сейчас появились телевизоры с мощной подсветкой. Яркость обычного телевизора — сотни нит, а новых, с поддержкой HDR — тысячи.
Заодно и пропускная способность каналов для передачи контента выросла, и теперь видеопоток можно сжимать не так сильно. Зависимость простая: чем больше на картинке деталей, тем больше данных нужно передать, чтобы показать на ТВ один кадр. Так стал возможен видеоформат HDR, который передает больше деталей.
HDR круче, чем 4K?
Эти стандарты можно сочетать, но нельзя сравнивать. 4K — это про количество пикселей на матрице, то есть ее разрешение. А HDR — про их качество, то есть яркость и количество передаваемых цветовых оттенков.
А между HDR10, HLG и Dolby Vision тогда какая разница?
HDR — собирательное название для нескольких похожих технологий: HDR10, HLG и Dolby Vision. Кто из них станет лидером и станет ли вообще, узнаем через несколько лет. А пока производителям телевизоров приходится поддерживать по возможности все три.
HDR10 — самый распространённый вариант HDR, в котором на канал приходится по 10 бит информации. Итого — до миллиарда цветов в палитре. Но главное, что в таком потоке закодирована информация о яркости и контрастности. От том, как они динамически меняются в кадре. Именно это и делает картинку натуральной.
HLG или Hybrid Log Gamma — стандарт, который разработали британская телекомпания BBC и японская NHK. Здесь тоже используется 10-битное кодирование, но этот поток изначально делали для передачи. Теоретически для HLG не так критична ширина канала. Сейчас для трансляции без сбоев хватает 20 мегабит.
Dolby Vision — стандарт, в котором тоже используется расширенный динамический диапазон. Его разработала компания Dolby независимо от других, но по тем же принципам. Главное отличие Dolby Vision от других — работа с 12-битными цветовыми каналами, что на выходе даёт невероятную палитру в 68 миллиардов цветов. Правда все это великолепие скорее относится к кино, чем к телевизорам. Слишком большой поток данных сложно транслировать.
Я купил телик в 2016-м. Он поддерживает HDR?
Хотя HDR-телевизоры начали появляться в 2016 году, реальное распространение они получат только в этом. Причем пока, если мы говорим, что телевизор поддерживает HDR, подразумеваем, что у него разрешение 4K. В этом году Sony обещает выпустить HDR-модели с меньшей диагональю и разрешением Full HD, правда точных дат и цен пока нет. Но и сейчас ясно, что они будут намного доступнее «старших братьев» линейки 4K HDR сегмента.
Окей, как понять, что телевизор точно поддерживает HDR?
Все просто, нужно искать лого Ultra HD Premium (UHD Premium) на коробке. Если эта надпись есть, ваш телевизор поддерживает HDR. Другой и более очевидный вариант — 4K HDR. Правда в этом случае не факт, что ТВ поддерживает все возможные вариации HDR.
Так на чем в итоге смотреть HDR?
У Sony в марте появилась новая линейка XE93, которая поддерживает все вариации HDR. В нее входят модели от 55 дюймов. Их можно использовать даже для зонирования пространства в квартире — на плоской задней панели только геометрический узор и ничего лишнего. Но самое интересное находится, конечно, спереди.
Телевизор Sony из линейки XE93
Помимо поддержки всех версий HDR эти телевизоры напичканы фирменными технологиями Sony для улучшения картинки:
На выходе получается настолько детальная картинка, что хочется подойти поближе и начать рассматривать. HDR и 4K позволили сесть поближе даже к очень большому телевизору. Если Full HD-панели диагональю 40 дюймов рекомендуют смотреть с двух метров, то телики 4K HDR на таком расстоянии могут быть куда больше. До 70 дюймов.
Естественно, чем больше диагональ, тем выше цена. И в этом направлении тоже ведут работы. В 2017 году у Sony появятся и «обычные» Full HD телевизоры с поддержкой HDR.
И еще не забывайте про OLED. Да, в этом году, как многие предсказывали, японский производитель представил телевизоры BRAVIA серии A1 в нескольких диагоналях. Эти телевизоры Sony на органических светодиодах тоже поддерживают HDR. Их особая фишка — максимально глубокий и равномерный черный цвет.
Sony BRAVIA OLED серии A1
Где мне брать HDR-контент?
Большинство потоковых сервисов заявило о поддержке технологии HDR. Например, на YouTube, Amazon, Netflix и Okko уже доступно видео в новом формате. На подходе цифровые ТВ-каналы.
Пока HDR-контента там не так много как хотелось бы, но кое-что уже есть. На YouTube появились отдельные каналы, где выкладывают видео в новом формате. Во время воспроизведения на соответствующем ТВ в углу кадра появится значок HDR. Очень впечатляют масштабные сцены из блокбастеров, особенно те, что в открытом космосе — вот где глубина так глубина!
Уже сейчас некоторые сервисы предлагают видео в HDR-формате
Некоторые новые игровые консоли поддерживают HDR. Например, под Sony PlayStation 4 Pro вышла Horizon Zero Dawn и другие игры с повышенной детализацией. Когда HDR включен, локации приобретают дополнительную глубину, и все вокруг кажется куда реалистичнее, чем в стандартном режиме. Еще чуть-чуть и игры окончательно превратятся в интерактивное кино.
* Слим бэклайт драйв плюс
* * Икстендет дайнемик рэндж про
* * * Трилуминос дисплей
* * * * Икс один экстрим
Что такое Active HDR и для чего он нужен
Последние модели 4К телевизоров от южнокорейской компании 4К являются носителями Active HDR. Звучит это красиво, а что это собственно такое? Появилось новая индивидуальная технология активного высокого динамичного диапазона, отличающаяся от уже известных HLG, или Dolby Vision, либо HDR10? А может это всего лишь технологический вариант, в основе которого лежит одна из известных систем? Давайте разбираться вместе.
4K TV и технология HDR
Речь идет об улучшенной контрастности, повышенных уровнях яркости и расширенном цветовом разнообразии палитры. В основе идеи лежит особенность человеческого глаза, делающая его способным к восприятию отличающихся яркостью белых и темных участков на экране значительно более динамичных, чем они могут быть преподнесены традиционными телевизионными приемниками SDR.
Предназначением HDR является улучшение этого параметра, с сохранением деталей, местом расположения которых являются темные и яркие районы изображения. Это позволяет придать цветам, воспроизводимым на экране, естественность и натуральность, делая их приближенными к тем, что глаз человека видит в повседневной жизни.
HDR10 — являющаяся типовой, формой HDR, составляет конкуренцию версии технологического решения под названием Dolby Vision, разработанной Dolby Labs. А стандарт HLG, используется для эфирного цифрового телевидения, его создателями являются вещательная корпорация BBC (Великобритания) и телерадиокомпания NHK (Япония).
Нюансы HDR TV
Для телевизионного приемника HDR определяется по двум вещам:
Причем контрастность считается наиболее важным фактором. В нем отображается разница имеющая место между показателями яркости наиболее светлого и темного участков на каждом кадре. Чем этот показатель больше, тем выше уровень контрастности. Яркость ночного неба, усыпанного звездами 0,003 нит, небесного светила — 1,6 миллиарда нит. Сверхзадачей телевизора является правильное отображение этого диапазона при наличии крайних заданных значений, характеризующих яркость, от одного до пятисот нит.
Чтобы телевизор подходил под стандарт HDR, у него должен быть определенный пиковый порог яркости. Но это не единственный установленный параметр, ведь нельзя забывать и о значении уровня черного. Именно от него зависит насколько ярко будут отражены темные области картинки.
Цвет является не менее важным параметром HDR. Приемником должен обрабатываться цвет, который принято называть «глубоким» либо десятибитным. Для наглядности скажем, что в Blu-ray принято использовать восьмибитный цвет, которому под силу отобразить порядка шестнадцати миллионов разнообразных оттенков. Тогда как десятибитным цветом телеприемников HDR создается существенно расширенный спектр цветовой гаммы оттенков, благодаря чему удается добиться того, что между ними сглаживается градация.
Но справедливости ради надо сказать, что тут имеются свои нюансы. Для полноценного совмещения с HDR совсем необязательно отображение телевизором всех цветов в десятибитном сигнале. В нем просто необходимо присутствие функции обработки данного сигнала и им должна воспроизводиться картинка, созданная на основе полученной информации, которую принято называть метаданные.
Если говорить о цветном охвате P3, то телевизор считается соответствующим стандарту HDR при условии, что в него заложена возможность покрытия большего пространства в спектре цвета. И плавность переходов между разными оттенками в данном пространстве будет значительно лучше, чем это имеет место быть в обыкновенных телевизорах.
Так что же представляет собой Active HDR
Главное отличие между такими основополагающими стандартами HDR, как Dolby Vision, а также HDR10 — данные о данных, используемые ими. Не мудрствуя лукаво, можно сказать, что метаданные используемые в HDR10 являются статическими, тогда как у Dolby Vision — динамическими. В метаданных содержится информация о таких параметрах картинки, как яркость и цвет.
Без них невозможно отображать истинное изображение, снятое камерой в том случае если у последней выше показатель яркости относительно этого же показателя у телевизора, используемого для просмотра. То есть необходимо сделать таким образом, чтобы не было расхождения между параметрами, заложенными в телеприемнике и изображении.
Фактически с помощью актива HDR производится замена статических данных на динамические в HDR10, и получены они были единожды. Изменение происходит от одного кадра к следующему, способствуя чрезвычайно точному изменению таких основных параметров телевизора, какими являются насыщенность, яркость и контрастность. Причем происходит это настолько, насколько того требует текущий кадр. То, как осуществляется обработка картинок в HDR10, напоминает Dolby Vision HDR, который по умолчанию работает с динамическими данными.
Иначе говоря, телевизоры LG, имеющие Active HDR, не пользуются метаданными статической яркости для HDR10. Ими фактически выполняется измерение яркости первого кадра за другим и генерация динамических метаданных для контента, используемых телевизором чтобы производить динамическое управление собственными параметрами.
Параметр MaxFALL говорит о наивысшем показателе яркости единственного кадра из всех, составляющих контент, тогда как MaxCLL характеризуется наивысшую яркость одного-единственного пикселя из общей массы контента. Если установить статическую яркость ориентируясь на один пиксель, то можно получить заниженную яркость на экране телевизора при воспроизведении конкретного контента. А значит не удастся достичь реалистичности эффекта HDR. Именно по этой причине Active HDR осуществляется замена на динамические значения их статических аналогов, после выбора наиболее приемлемого варианта яркости подсветки индивидуально для каждого отдельного кадра.
Все выше сказанное позволяет сказать, что алгоритм работы Active HDR сильно напоминает HDR10+, произведенный Samsung. Но последний еще не начали реализовывать в телевизионных моделях.
Заключительная часть
HDR-10 вкупе с HLG предсказывается наибольшее распространение среди всех вариантов HDR, которыми пользуется телевидение. Для использования Dolby Vision, сильно сдавшим свои позиции, необходимо потоковое содержимое вкупе с дисками.
Если на упаковке телевизора стоит отметка HDR Dolby Vision, то для него необходим контент Dolby Vision, дабы можно было насладиться эффектом HDR. Однако любой модели телевизоров с DV доступна поддержка стандарта HDR10. Если же воспользоваться Active-реализацией, то картинка, увиденная зрителем на экране, станет более реалистичной.
Так как практически всеми, включая и самые доступные по цене модели 4К, поддерживается HLG, то технологии HDR Active суждено сделать буквально всеядными 4К-телевизоры LG. И при этом максимально качественно реализующими HDR.