Что такое HDR и как он улучшает телевизоры и дисплеи?
HDR стал более распространенным в фотографии, видео и т. д. Вот краткое описание того, как это улучшает визуальные впечатления.
Телевизоры и видеодисплеи с годами развивались, принося нам новые впечатления, как никогда раньше. Новые стандарты сделали видео более реалистичным, чем когда-либо, и HDR является одним из таких стандартов.
Если вы хотите узнать больше о том, что такое HDR и как он улучшает видеотехнологии, эта статья для вас.
Что означает HDR?
HDR, или расширенный динамический диапазон, — это функция теле- и видеодисплея. Устройства, поддерживающие HDR, обычно обеспечивают более яркие блики и более широкий диапазон цветовых деталей. Это делает изображения на телевизоре или устройстве отображения более четкими и реалистичными.
Что делает HDR?
Видеотехнология HDR обеспечивает стандарты новой эры телевидения и видеодисплея. Технология воспроизводит то, что мы видим глазами, в цветах, делая видео максимально реалистичным. Это достигается за счет различных факторов, в том числе:
- Пиковая яркость.
- Уровни черного.
- Цветовая палитра.
- Передаточные функции.
- Битовая глубина.
- Метаданные.
HDR-видео позволяет воссоздать реалистичность изображения, начиная с камеры и заканчивая постобработкой и распространением и отображением. Информация используется при постобработке для оценки контента и получения максимально широкого диапазона контрастности.
При градации изображений к видео можно применять более глубокие и насыщенные цвета с более плавными затенениями.
Технология использует следующие действия для обеспечения визуального восприятия видео:
- Создает более четкие контрасты и более насыщенные цвета.
- Увеличивает динамический диапазон (пиковая яркость и уровни черного).
- Расширяет цветовое пространство (широкий цветовой охват).
- Улучшает точность изображения (10-битная глубина цвета и 1024 цветовых оттенка).
- Обновления оптоэлектронной передаточной функции.
- Предлагает статические и динамические метаданные.
Контраст и цвет
Контраст касается отношений между светом и тьмой и цветом. Использование контраста с HDR помогает определить, как выглядят сцены в видео. Закат – один из примеров. В такой сцене HDR сохраняет градацию от темного к светлому, чего не может сделать SDR (стандартный динамический диапазон).
Подобно тому, как музыка в высоком разрешении приближает артиста к вашим ушам, HDR выходит за рамки создания реалистичных визуальных эффектов и фактически стилизирует их.
Имея выбор между телевизором с лучшим коэффициентом контрастности и более точной цветопередачей или телевизором с более высоким разрешением, большинство людей выбирают устройство с более высоким коэффициентом контрастности. Это связано с более естественным изображением, которое выглядит более реальным, чем на телевизоре с более высоким разрешением.
HDR обеспечивает более глубокие и яркие красные, зеленые и синие цвета, а также показывает больше оттенков между ними для видео. Это означает, что глубокие тени в видео — это не просто черные пустоты. Вместо этого пользователи видят детали в темноте, даже если видео очень темное. Различные оттенки объектов в свете также становятся намного четче, а уровень насыщенности объектов снижается.
Свет и яркость
Свет играет решающую роль в том, как HDR улучшает качество видео на телевидении. HDR контролирует, сколько света излучает видео. Количество света, попадающего на экран, влияет на динамический диапазон, который представляет собой разницу между светлым и темным изображением на экране.
Наше восприятие света влияет на диапазон воспринимаемых нами цветов. Чем шире диапазон света, тем шире разнообразие цветов, которые мы воспринимаем. Диапазон цветов в спектре цветов, распознаваемых человеческим глазом, известен как цветовая гамма. HDR использует цветовую гамму, известную как Rec.2020. Эта гамма отображает в 100 раз больше цветов, чем стандартное разрешение дисплея.
Без HDR яркость дисплея обычно выражается в «нитах» пиковой яркости. Ситуация меняется с появлением HDR, яркость которого рассчитана на 10 000 нит. Это в 30–40 раз больше, чем у дисплеев без HDR.
Метаданные
Метаданные HDR содержат контент и свойства, используемые для настройки цвета и яркости устройства отображения.
Отображение тонов играет решающую роль в использовании метаданных в HDR. Процесс тональной компрессии гарантирует, что цветовую громкость контента можно настроить в соответствии с возможностями дисплея.
В то же время, однако, изображения сохраняют большую часть намерений оригинального создателя по отображению контента. Для этого с HDR используются динамические и статические метаданные.
Динамические метаданные предоставляют информацию об определенных частях видео, а статические метаданные предоставляют информацию обо всем видео. Он выполняет тональную компрессию для каждой сцены, что обеспечивает лучшее качество изображения при отображении видео на менее способных устройствах отображения HDR.
Использование статических метаданных с HDR может привести к большему сжатию динамического диапазона и цветовой гаммы, чем необходимо. Это связано с тем, что если тональная компрессия выполняется на основе статических метаданных, она будет основана на самом ярком кадре во всем видео.
Разница между HDR и не-HDR
Сравнение функций HDR с уже существующими телевизионными экранами или технологиями отображения, такими как телевизоры 4K, помогает лучше понять, насколько HDR может улучшить видеотехнологии.
Телевизионные дисплеи 4K популярны, потому что они могут отображать в четыре раза больше пикселей, чем любой HD-телевизор, представленный на рынке. Тем не менее, сравнивая качество HDR-телевизора, многие обнаруживают, что они не могут видеть те цвета и динамическое изображение, которые возможны на HDR-телевизорах.
В то время как 4K определяет количество пикселей, HDR определяет качество видимого. 4K без HDR выглядит не так хорошо. По иронии судьбы, многие люди даже не видят того дополнительного разрешения, которое обеспечивает 4K в видео.
Хотя определенные оттенки (например, очень насыщенные цвета) видны на дисплеях HDR, вы не можете увидеть их на обычных телевизорах, проекторах или компьютерах.
Ограничения HDR
Не все технологии HDR одинаковы. Более дешевые ЖК-экраны HDR не всегда соответствуют ожиданиям по отображению ярких объектов на резко более темном фоне. Это приводит к созданию ореолов вокруг ярких объектов или к появлению полос света, бегущих по экрану.
Создание HDR может быть очень сложной задачей. Этот процесс может потребовать нового оборудования и времени для изучения различных стандартов HDR, концепций цветового пространства и многого другого.
По этой причине относительно немногие люди доставляют HDR-видео пользователям компьютерных устройств. Из-за этого качество HDR у многих владельцев компьютеров ниже, чем у владельцев HDR-телевизоров.