Что такое расширенный динамический диапазон hdr
Технология HDR — что это
В разные годы в ТВ-индустрии были популярны свои «фишки»: электронно-лучевые телевизоры сменялись тонкими плазменными панелями, производители предлагали полную поддержку HD или Ultra HD для высокой четкости изображений и экспериментировали с формами экрана, предлагая плоские и изогнутые вариации. В описаниях современных моделей все чаще значится технология HDR. Что это за функция так ли она необходима для качественной передачи картинки на экране?
Что дает HDR?
Под аббревиатурой HDR (High Dynamic Range), которая означает расширенный динамический диапазон, скрывается технология запечатления изображения с увеличенным диапазоном яркости между наиболее темными и наиболее яркими цветами.
Это позволяет максимально приблизить его к тому, что человек видит своими глазами в реальной жизни, то есть сохраняется максимальная достоверность.
Изображение в формате hdr отличают более высокие показатели:
Таким образом, технология позволяет визуально улучшить изображение, делая его более глубоким и реалистичным по сравнению картинкой у других моделей телевизоров. На практике это проявляется в том, что зритель видит на экране больше градаций цветов. Если раньше при высокой яркости определенная область картинки имела один яркий цвет, то с поддержкой расширенного динамического диапазона на ней можно различить разнообразные оттенки. То же самое касается и темных областей.
Как работает технология
Для полноценной реализации HDR технологии необходимо две составляющих: соответствующий телевизор и источник изображения.
На пути к новому цветовому стандарту перед разработчиками стояла главная задача – существенно повысить яркость изображения, то есть расширить динамический диапазон дисплея. Для этого телевизоры оборудуются специальной подсветкой, яркость которой регулируется на отдельных участках экрана. Эта возможность позволяет передавать максимальные пики именно тогда, когда это нужно (например, при изображении яркого солнца). Максимальный запас яркости при этом значительно превосходит показатели обыкновенных телевизоров: 1000-5000 нит у HDR-техники по сравнению с 300-500 нит у стандартных моделей. Для контрастности более темные участки изображения затеняются, иногда даже с полным отключением матрицы. Это обеспечивает невероятную четкость и качество изображения, к которым стремятся производители и зрители.
Но если, например, с помощью фоторедактора поставить на фотографии большой контраст, то изображение искажается и получается неестественным. Чтобы устранить эту проблему, High Dynamic Range использует расширенную цветовую палитру. Она достигается за счет использования более глубоких красных, синих и зеленых оттенков, а также их всевозможных сочетаний.
Каждый передаваемый дисплеем цвет формируется из 3 составляющих: красной, зеленой и синей (RGB). Большинство современных телевизоров без поддержки HDR кодируют яркость каждой из них 8-битным числом: значение находится в пределах 0-255 (то есть 256 значений). Смешение этих цветов в различной степени яркости позволяет получать любые другие цвета. Их количество составляет 16,8 млн. (256*256*256). Многие из них человеческий глаз воспринимает одинаково, только с разным уровнем яркости.
При использовании новой технологии в новых моделях телевизоров каждая из 3 составляющих RGB кодируется 10-битным числом, то есть принимает значения в пределах 0-1023 (1024 значения), а общее количество передаваемых цветов в 64 раза превышает 8-битную систему и составляет почти 1074 млн.
Интересно! Одним из наиболее ярких примеров является фирменный красный цвет Ferrari, который ранее воспроизводился не таким насыщенным как в реальности.
Благодаря технологии High Dynamic Range появился новый стандарт цветовой палитры Rec.2020, который должен заменить распространенный сегодня Rec.709. Он включает такие оттенки, которые невозможно передать на обычном телевизоре. Чтобы понять насколько они отличаются, стоит отметить, что Rec.709 охватывает около 33% видимого для глаз человека света, а Rec.2020 – почти 75%.
Таким образом, технология расширения динамического диапазона HDR – это не только количество цветов, но и их яркость, за счет которой в видео, как и в реальной жизни, отображаются все самые светлые и самые темные элементы. Именно сочетание контрастности и увеличенного количества цветов обеспечивает максимальную реалистичность. Ведь в реальной жизни разные оттенки зависят не от матрицы, а от естественного смешивания тени и света.
Истинный HDR
Список производителей, предлагающих телевизоры с технологией HDR пока невелик. Samsung, LG, Sony – это, пожалуй, и все. При этом следует учитывать, что на практике соответствующий ярлык вешается зачастую на все новые телевизоры, независимо от того, способны ли они адекватно воспроизводить картинку.
У многих недорогих моделей есть возможность просто принимать сигнал HDR и транслировать его в «упрощенном виде», в меру своих возможностей. Они просто понижают качество картинки до 8-битной системы и увеличивают контраст.
Главное на, что следует обращать внимание – заявлен ли экран как 10-битный и соответствует ли он стандарту HDR. Еще один достоверный признак наличия настоящей функции расширенного динамического диапазона – поддержка Wide Color Gamut (широкой гаммы цветов), без которой новая технология просто не имеет смысла.
Различия технологии в фото и телевизоре
Одноименная технология HDR часто упоминается не только в сфере ТВ-индустрии, но и в сфере фотографии. При этом следует понимать, что это функции с разным принципом реализации, но с одинаковой задачей – передать окружающий мир с максимальной достоверностью.
В современных моделях фотоаппаратов и смартфонов уже имеется встроенная функция, которая создает изображения с эффектом High Dynamic Range. Кроме этого имеются специальные приложения и расширения для получения такого эффекта. Для этого на фотоаппарате делается несколько кадров с разной экспозицией (степенью яркости): в простых вариантах достаточно бывает двух изображений (затемненного и пересвеченного), а в более сложных их число доходит до шести. Потом они соединяются в единое целое в соответствующей программе, в результате чего картинка получается более контрастной и имитирует расширенный динамический диапазон. Но сам эффект достигается не за счет большего количества цветов, а за счет соединяемых вместе вариантов экспозиции.
Таким образом, по отношению к фото HDR изменяет само изображение, тогда как телевизор с аналогичной функцией воспроизводит его лучше.
Правильный контент
Неотъемлемое условие для получения правильной HDR картинки – это не только соответствующая функция в телевизоре, но и специальный контент. Его количество пока не столь велико, но в ближайшее время оно будет только возрастать. Многие потоковые сервисы уже заявляют о поддержке новой технологии. При воспроизведении такого контента в углу телевизора появляется соответствующий значок. Видео в новом формате предлагают интернет-кинотеатр Netflix, американский интернет-магазин Amazon, онлайн-кинотеатр Megogo, видеосервис YouTube. На последнем появляются отдельные каналы, которые содержат видео в новом формате. Самые незабываемые впечатления производит просмотр масштабных сцен из современных блокбастеров, особенно тех, что связаны с сюжетами о космических просторах нашей Вселенной или с холодящими кровь фильмами ужасов.
Еще пару лет назад технология расширения динамического диапазона воспринималась как экзотическая новинка, возможности которой можно было увидеть только на выставках. Сегодня она становится все более распространенной среди производителей телевизоров и поставщиков контента благодаря очевидному преимуществу: более живому и реалистичному изображению. Поэтому выбирая новую модель телевизора, следует обратить внимание на модели с функцией HDR, если, конечно, имеется необходимая сумма, ведь стоимость такой техника пока весьма высокая.
Что такое HDR в телевизоре, какие модели поддерживают и как включить технологию
HDR (High Dynamic Range, расширенный динамический диапазон) на телевизоре – это дополнительная функция, которая означает отличное качество изображения при просмотре фильмов.
Технология HDR, используемая в современных телевизорах, преобразует качество просматриваемого изображения. Цвета на экране становятся еще четче, а само изображение – более естественным. Функция HDR на телевизорах позволяет отображать изображения со значительным тональным диапазоном, поэтому вы можете наслаждаться деталями темных и очень ярких сцен.
HDR (High Dynamic Range) в телевизоре дарит больше эмоций при просмотре видео картинки с ТВ
Что такое HDR на ТВ, преимущества функции расширенного динамического диапазона
Режим HDR на телевизоре делает изображение более реалистичным, что дает зрителю прекрасные впечатления от просмотра фильмов или любимых программ. Яркие цвета делают просмотр матчей и другие спортивные развлечения еще более увлекательными. Система HDR в телевизорах не всегда одинакова. Доступные на рынке модели отличаются качеством изображения (доступны HDR 10, HDR 10+, HLG и Dolby Vision).
Плюсы поддержки hdr в телевизоре :
Стоит отметить, что сцены, отображаемые на экране, являются отображением того, что видит человеческий глаз. Доступно множество оттенков каждого цвета, что делает изображение более естественным.
Режим HD на телевизоре особенно полезен при просмотре записей природы и фильмов, снятых с помощью самого качественного производственного оборудования. Оттенки остаются прежними, поэтому серый, черный и другие цвета получаются интенсивными, яркими и очень четкими.
Картинка с функцией ХДР и без нее
Какие телевизоры поддерживают функцию HDR
На рынке доступно множество телевизоров с функцией HDR. Однако при выборе следует ориентироваться на наиболее важные параметры, чтобы вы могли наслаждаться наилучшим качеством изображения. HDR + Smart TV Samsung – идеальное сочетание, обеспечивающее впечатляющие эффекты при просмотре фильмов или игре.
Также на рынке присутствуют следующие модели Смарт ТВ, которые поддерживают расширенный динамический диапазон:
HDR – что это в телевизоре и как его включить:
Доступные форматы HDR
HDR (High Dynamic Range) буквально переводится как «высокий динамический диапазон», что, с одной стороны, соответствует идее технологии, но с другой стороны, значительно сужает ее. Наиболее важным в этом контексте является тональная гамма изображения.
HDR позволяет просматривать различные типы контента в качестве, которое имеет увеличенный разброс между самыми светлыми и самыми темными точками. В результате цвета становятся яркими, приобретают более естественную форму, а детали становятся более четкими. Это особенно заметно в сценах, которые сами по себе темные, но имеют яркие «пятна».
Поскольку на рынке существует несколько технологических стандартов HDR, важно знать, чем они отличаются, какие опции необходимы нашему оборудованию, чтобы их можно было использовать:
Проблема традиционных ТВ заключается в том, что многие из их зрителей все еще держатся за старые телевизоры SDR, которые не могут отображать все более распространенный стандарт HDR.
SDR также намного дешевле для съемок, и BBC, естественно, не хотят отказываться от экономичного формата, на который все еще полагаются десятки тысяч зрителей.
Формат HLG позволяет обойти это «препятствие», кодируя информацию HDR и SDR в один сигнал, позволяя HDR-совместимым телевизорам отображать улучшенное изображение.
Hybrid Log Gamma использует так называемую «опто-оптическую функцию передачи», то есть процесс, используемый для преобразования широковещательного сигнала в свет, который отображается на экране вашего телевизора.
Что нужно, чтобы насладиться качеством изображения HDR?
Сначала вам нужно подходящее оборудование, а затем вам нужен правильный видеоматериал. Устройство должно отвечать определенным требованиям. Вам следует позаботиться о следующих факторах:
Телевизор Sony и другие модели с поддержкой HDR могут иметь дополнительные функции, которые также влияют на качество просматриваемого фильма или игры, а именно:
Телевизор должен соответствовать определенным требованиям (стоит поискать этикетку UHD Premium), благодаря чему HDR-изображение не будет слишком тяжелым для приемника. Если пользователь хочет смотреть фильмы из Интернета, необходимо высокоскоростное соединение, которое достигает скорости не менее 25 Мбит / с. Чем лучше подключение к интернету, тем лучше качество транслируемой картинки.
Что такое HDR в телевизоре и зачем оно нужно, какие преимущества дает:
Что такое HDR в телевизоре
Содержание
Содержание
Сегодня поговорим о технологии HDR в телевизорах. Для ее демонстрации маркетологи любят показывать сочную и яркую картинку рядом с серым и унылым изображением. Мудрый пользователь тут же задаст вопрос: «А не хотят ли меня надурить очередным хитрым способом? Например, накрутив настройки изображения, добавив яркости и контрастности?» И да, и нет. Впрочем, обо всем по порядку.
Все изображения, иллюстрирующие возможности HDR, смоделированы!
Терминология
SDR (Standard Dynamic Range) — стандартный динамический диапазон яркости и контрастности. Появился в то время, когда возможности передачи и обработки информации были ограничены, поэтому ее приходилось обрезать и сжимать. В результате выводимое на экран изображение значительно отличалось от реальности.
HDR (High Dynamic Range) — расширенный динамический диапазон. Современная технология, позволяющая сделать изображение максимально реалистичным. При этом значительно повышается детализация в темных и светлых сценах. Реализация HDR связана с такими характеристиками, как яркость, контрастность и цветопередача.
Яркость — максимальный уровень белого цвета, который способно отобразить устройство. Единица измерения — кд/м² (нит).
Контрастность — разница между самым светлым и самым темным участком экрана. Например, контрастность 1000:1 означает, что белые участки в 1000 раз ярче темных. Уровень контрастности определяется тем, насколько насыщенным выглядит темный цвет и насколько ярко отображается белый. Как правило, чем выше контрастность, тем лучше детализация.
Цветопередача — количество воспроизводимых телевизором цветов и оттенков. Зависит от битности матрицы.
Local Dimming — локальная подсветка, которая в одном кадре с разной яркостью подсвечивает разные фрагменты матрицы. Помогает придать насыщенность и глубину черному цвету за счет адресного отключения светодиодов.
Метаданные— сопроводительная информация о том, как телевизор должен отобразить сцену. Статические метаданные несут единые настройки для всего фильма. Динамические регулируют параметры не только каждого кадра, но даже отдельных его участков.
Сразу оговоримся, что HDR в фотоаппарате и HDR в телевизоре — это абсолютно разные вещи, которые не имеют друг к другу никакого отношения.
Что же такое HDR?
Ключевая цель технологии HDR заключается в передаче изображения, максимально приближенного к тому, каким его видит глаз или изначально задумывал автор. Говоря простым языком, HDR дает более естественную картинку и красивые точные цвета.
Особенно заметно данный эффект проявляется в темных и светлых сценах.
Большинство современных 4К-телевизоров по умолчанию оснащены технологией HDR. Для ее реализации требуется 10-битная матрица, пиковая яркость около 1000 нит, высокая контрастность (чем выше, тем лучше), локальная подсветка, разъемы HDMA 2.0а.
4К-ТВ бюджетного и среднего ценового сегмента часто имеют псевдодесятибитную (8 бит + FRC) матрицу и рабочую яркость в диапазоне 300-400 нит, поэтому их возможности HDR не совершенны.
Надпись на коробке еще ни о чем не говорит. Иногда производители телевизоров пытаются преобразовать обычный контент в имитацию HDR. Устройство анализирует информацию о контрастности и яркости сигнала SDR и расширяет диапазон, пытаясь приблизиться к качеству HDR. Полученная при этом картинка заметно уступает оригинальному расширенному диапазону. Например, у компании Samsung подобная технология называется HDR+, у LG — HDR Effect.
Логотипы «ULTRA HD Premium» и «4K HDR» на упаковке телевизора гарантируют поддержку технологии.
Чтобы насладиться HDR, нужен не только HDR-телевизор, но и HDR-контент. Устройство, поддерживающее HDR, чаще всего самостоятельно распознает соответствующие файлы и автоматически их воспроизводит. Обычные фильмы имеют стандартный динамический диапазон и не способны раскрыть всю прелесть технологии. Контент должен быть получен из определенного источника. Это могут быть:
некоторые игры для приставок, начиная с PlayStation 4 Pro и Xbox One X (например, Horizon Zero Dawn и Forza Horizon 4). В играх технология HDR усиливает эффект погружения и улучшает детализацию при разных уровнях освещения. Очевидно, что в ближайшем будущем HDR будет сопровождать большинство новых консольных проектов.
Форматы HDR
Перед покупкой телевизора нужно решить, какой из вариантов HDR подходит именно вам. Производители любят изобретать собственные маркетинговые названия, что может сбить с толку обычного пользователя. Однако все сводится к нескольким основным форматам.
HDR10 — самый распространенный формат с открытым исходным кодом. Пропускает до 10 бит контента, а палитра цветов составляет один миллиард оттенков. Использует статические метаданные, что считается его недостатком, так как технология раскрывается не полностью. Совместим почти со всеми HDR-телевизорами, стриминговыми приставками, онлайн-сервисами, UHD Blu-ray-дисками. Более 99 % HDR-контента имеет его поддержку.
Dolby Vision — формат, имеющий лучшую по качеству картинку. Применяет 12-битное кодирование с 70 миллиардами цветовых оттенков. Благодаря динамическим метаданным параметры HDR могут меняться в каждой сцене фильма. Требует лицензии, а потому чаще используется в премиальных моделях телевизоров. Samsung игнорирует данный формат. Фильмы с поддержкой DV встречаются на Netflix, Amazon Prime Video, Apple TV+ и на UHD Blu-ray, но в целом контента пока немного.
HDR10+ — совместная разработка Samsung и Panasonic. Является упрощенным 10-битным аналогом Dolby Vision, не требующим лицензии. Также использует динамические метаданные. Так как формат был создан Samsung, из-за маркетинговых соображений он вряд ли появится на устройствах главных конкурентов компании. На сегодня он есть в телевизорах Samsung, Panasonic, TCL и Hisense. Не поддерживается UHD Blu-ray-дисками. Из стриминговых сервисов его используют Amazon Prime Video, HBO Max.
Реже встречаются следующие форматы:
HLG (Hybrid Log Gamma) — подразумевает один сигнал для HDR и SDR. Не использует метаданные и по качеству уступает всем выше перечисленным форматам. SDR-телевизоры способны отображать HLG, что позволяет использовать его в широком вещании. Поддерживается многими ТВ, но контента мало (например, некоторые YouTube-ролики).
Advanced HDR (SL-HDR1,2,3) — целый набор разных форматов, созданный Technicolor. Версия SL-HDR1 обратно совместима с SDR-телевизорами. SL-HDR2 использует динамические метаданные и похожа на Dolby Vision и HDR10+. SL-HDR3 — аналог HLG с динамическими метаданными. Встречается редко, контента еще нет, но потенциал огромный.
Теоретически все форматы могут быть собраны в одном телевизоре, но на практике это большая редкость. Обычно современные устройства имеют не больше 2-3 видов HDR. Чтобы узнать, какой формат поддерживает та или иная модель, надо зайти на сайт производителя и тщательно изучить спецификации.
Подведем итоги. HDR10 является самым популярным и распространенным форматом. Dolby Vision — продвинутый вариант для любителей кино. HLG может стать следующим шагом в эволюции ТВ-вещания. Будущее же HDR10+ и Advanced HDR остается пока под вопросом.
Темная сторона HDR
HDR великолепно выглядит на тестовых роликах и программах о природе и путешествиях. Однако его преимущества не столь очевидны в случае обычных фильмов.
Спустя какое-то время восторг проходит, HDR-видео начинает казаться неестественным, а глаза устают. Возможно, вина лежит на режиссерах, которые в погоне за яркой картинкой перегибают палку в расширении динамического диапазона контента. Любой яркий экран в темном помещении несет солидную нагрузку на глаза. HDR со своими яркими и насыщенными цветами только усугубляет проблему. Именно поэтому некоторые производители предлагают несколько уровней HDR для разных типов освещения.
Наглядные примеры явного перебора с HDR
Маркетологи преподносят HDR как большой бонус. При этом скромно умалчивается, что, по сути, технология ничего не стоит производителю. 4К-телевизоры и так имеют 10- или псевдо 10-битную матрицу, хорошую яркость и контрастность, а локальную подсветку ставят в телевизоры уже более 10 лет. Однако именно HDR, похоже, является основным направлением развития телевизионных технологий на ближайшие годы.