UHD, OLED, HDR: что обозначают эти понятия в телевизорах? Всё про HDR в смартфонах: что это, зачем, и где встречается
Тема HDR в сегменте мониторов становится все более актуальной, тем более на рынок, наконец, выходят первые модели. Но какой монитор стоит выбирать, чтобы насладиться картинкой с максимальным динамическим диапазоном? Каким требованиям он должен соответствовать. Об этом мы поговорим в данной статье.
Тему высокого динамического диапазона ("High Dynamic Range" или "HDR") нельзя назвать новой. В частности, в сегменте телевизоров на рынке уже сравнительно давно продаются соответствующие модели. Фотографы знакомы с темой HDR еще дольше, поскольку сочетание нескольких кадров с разной выдержкой позволяет добиться впечатляющего качества. Первое время подобное наложение выполнялось вручную, позднее добавилась программная поддержка.
На сегменте ПК HDR распространяется неторопливо. Причина кроется в том, что для данного сегмента сертификация долгое время отсутствовала, да и панелей с HDR не было. В этом году все должно измениться. Мы уже протестировали несколько мониторов HDR, из которых хотелось бы выделить ASUS PA32UC. Он обеспечивает пиковую яркость 1.000 кд/м², а динамическая система подсветки разделяет поверхность экрана на 384 разных зоны, так что 32-дюймовый монитор действительно дает ощущение HDR. Именно по этой причине мы решили использовать данную модель для более глубокого знакомства с технологией HDR.
HDR? Что это такое?
Принцип работы HDR довольно прост: человечески глаз способен различать намного больше градаций яркости, чем может вывести любая технология дисплея. Причина кроется в диапазоне контрастности панели. На экран можно выдать луч света с ослепляющей яркостью, но темные участки при этом будут, в лучшем случае, светло-серыми. Или наоборот: если требуется вывести глубокий черный цвет, то ярким элементам будет не хватать интенсивности. Вместе с тем человеческий глаз может воспринимать одновременно и очень темные, и очень светлые объекты.
Здесь как раз должна помочь технология HDR. Благодаря современной технологии и соответствующему контенту воспроизведение становится ближе к возможностям человеческого глаза. Причем это касается не только диапазона контрастности, но и цветопередачи. HDR предусматривает существенное расширение цветового охвата, что приводит к более живой и интенсивной картинке.
В результате контент HDR буквально ошеломляет. Если вы попробуете HDR в действии, то быстро привыкнете к преимуществам и вряд ли захотите возвращаться к обычному контенту. Можно сказать так: если раньше технологии развивались в направлении большего числа пикселей, то теперь в фокусе "лучшие" пиксели.
Как вы наверняка догадались, для вывода контента HDR требуется соответствующее аппаратное оснащение.
На что способно аппаратное обеспечение HDR?
Важно понимать, что HDR получится вывести, только если вся цепочка воспроизведения имеет соответствующую поддержку. То есть купить один только новый HDR-монитор недостаточно. Видеокарта тоже должна уметь выводить соответствующий материал.
В лагере NVIDIA необходимо использовать видеокарту, начиная с линейки 900. Что касается видеокарты AMD, то здесь официальная поддержка начинается с линейки RX400. Однако при воспроизведении контента YouTube HDR на видеокартах AMD по-прежнему наблюдаются проблемы.
По нашему опыту поддержка HDR у мониторов бывает на разном уровне. Производители все чаще добавляют маркировку HDR. Важно отметить, что подобная маркировка в сегменте ПК не гарантирует уровень качества. Восприятие HDR очень сильно зависит от спецификаций вывода HDR монитором, поэтому мы рекомендуем внимательнее ознакомиться со стандартами, которые поддерживаются дисплеем.
Монитор должен подключаться интерфейсом с защитой от копирования не ниже HDCP 2.2. Интерфейсы на видеокарте и дисплее тоже должны быть современными.
Что касается встроенного графического ядра, то для воспроизведения HDR необходимо поколение Core не ниже 7-го (Kaby Lake). Материнская плата должна поддерживать видеовыходы DisplayPort 1.2a или HDMI 2.0a.
Самый большой эффект на восприятие HDR оказывает контрастность монитора. Черный цвет должен быть максимально глубоким, а белый - максимально ярким.
Современные мониторы используют динамическую подсветку (local dimming) с большим количеством зон, которая может менять яркость отдельно по каждой зоне. Таким образом, можно приглушать подсветку на темных участках картинки, а на ярких, наоборот, усиливать. Подобные мониторы предпочтительнее моделей со статической подсветкой. Но даже если в спецификациях указана поддержка Local Dimming, следует быть внимательным. Чем больше зон подсветки, тем сильнее эффект HDR. На рынке есть мониторы с 8 зонами, на них эффект динамической подсветки реализован не лучшим образом: при движении яркого объекта по темному экрану увеличивается яркость подсветки сразу у большой области, что заметно невооруженным глазом.
Мониторы, подобные , показывают себя намного лучше благодаря 384 зонам подсветки. Конечно, при пристальном рассмотрении можно заметить, когда включаются зоны, но если не присматриваться, на это не обращаешь внимание. Вместе с тем ASUS установила очень яркую подсветку - она может на непродолжительное время увеличивать яркость до 1.000 кд/м², что дает очень яркий дисплей. Данный параметр тоже следует принимать во внимание при выборе дисплея HDR, поскольку некоторые мониторы предлагают "настоящую HDR" при максимальной яркости всего 300 кд/м².
Стандарты HDR
Как мы уже отметили выше, старт HDR на рынке ПК задержался не только из-за отсутствия устройств, но и хаоса в сфере стандартов. На рынке телевизоров быстро установились стандарты HDR10 и DolbyVision. Но в начале 2018 года комитет VESA, наконец, смог представить финальные стандарты. В итоге поддержка HDR в будущем разделилась по трем классам. Что имеет смысл, поскольку уровни восприятия HDR тоже разделяются.
Для начального знакомства с миром HDR предназначен стандарт DisplayHDR 400, который обеспечивает яркость до 400 кд/м² и 8-битный цвет. Технологии Local Dimming не требуется, поэтому эффект HDR будет не такой ощутимый. Второй уровень - DisplayHDR 600, уже более требовательный. Яркость уже заметно выше - до 600 кд/м². Также и цвет мы получаем уже 10-битный, должна поддерживаться динамическая подсветка Local Dimming. Наконец, на high-end мониторы рассчитан стандарт DisplayHDR 1000. Максимальная яркость составляет уже до 1.000 кд/м², да и к технологии Local Dimming требования более строгие.
Вывод такой: если вы хотите в полной мере насладиться HDR, то следует брать монитор с сертификацией не ниже DisplayHDR 600. Для high-end сегмента можно рекомендовать тот же ASUS PA32UC.
HDR на практике: что нужно настраивать?
В компьютер установлена совместимая видеокарта, куплен HDR-монитор. Но что еще необходимо сделать, чтобы насладиться HDR?
Начнем с операционной системы. Требуется Windows 10 RedStone 3 (или более свежая), старые версии ОС просто не распознают HDR. Затем следует перейти в расширенные настройки дисплея и активировать функцию "HDR и WCG". Удивляться последствиям не стоит: картинка поначалу может показаться слишком темной. Кроме того, некоторые тонкие элементы могут выводиться не идеально. Да и не каждое приложение совместимо с HDR. Chrome, например, до сих пор не оптимизирован, в наших тестах мы получали черно-белые сайты. Даже включение/выключение аппаратного ускорения не помогло. Впрочем, в Edge все сайты выглядели отлично.
Но режим HDR все же более интересен для приложений. Следует помнить, что HDR не всегда автоматически активируется. Например, если вы хотите смотреть HDR в YouTube, то сначала следует активировать пункт "Потоковое видео в режиме HDR" в меню "Воспроизведение видео" Windows. Затем в случае поддержки HDR каналом разница будет хорошо видна. Достаточно открыть "The HDR Channel" и посмотреть ролик, например, пляжа.
Netflix работает на NVIDIA, Intel и AMD
Netflix в премиальном пакете подписки поддерживает HDR и разрешение 4K. После обновления Creators Update контент можно просматривать под Windows 10 в том случае, если установлены расширения видео HEVC. Хотя некоторые ограничения остаются. Chrome и Firefox по-прежнему не поддерживаются. Собственное приложение Netflix и браузер Microsoft Edge работают хорошо, в сочетании с монитором ASUS PA32UC мы получаем вполне достойное качество картинки.
Но видеокарта тоже должна быть совместимой. В случае GPU GeForce объем видеопамяти должен составлять не ниже 4 Гбайт, иначе вы HDR не получите. После первоначальных проблем видеокарты AMD, начиная с RX400, тоже нормально работают.
Наши тесты показали, что эффект HDR интересен не только в фильмах, но и в играх. Он усиливает погружение в игры, особенно если использовать крупную искривленную панель. Достаточно посмотреть на эффект взрыва в темноте. Впрочем, HDR пока поддерживают не так много игр. Но в ближайшем будущем подобная поддержка наверняка появятся у всех новых игровых хитов.
В итоге HDR можно назвать шагом в правильном направлении. Если раньше основным параметром оставалось число пикселей панели, то сегодня в фокусе уже качество картинки. Если вы обзаведетесь правильным дисплеем с поддержкой высокого уровня яркости и Local Dimming, совместимой видеокартой, то сможете получить дополнительное наслаждение от фильмов, сериалов или игр. Что касается игр, то здесь в ближайшие месяцы нас ждут интересные события. Да и на рынок выходят новые мониторы G-Sync с поддержкой HDR и высокой частотой обновления - которые фанаты ожидают уже многие месяцы.
Современные технологии настолько прочно вошли в нашу жизнь, что порой бывает непросто разобраться во всём их многообразии. Например, выбирая телевизор, вам придётся обратить внимание на множество параметров, часть из которых может озадачить неподготовленного покупателя. В этой статье мы поговорим о технологии HDR, ставшей чрезвычайно актуальной в последние год-полтора.
На практике её внедрение до начала 2016 года было прерогативой отдельных моделей телевизоров, а соответствующего контента было катастрофически мало. К счастью, в течение года ситуация начала меняться: всё больше производителей оснащают свои телевизоры поддержкой HDR. Производители игровых консолей также внедрили поддержку технологии в обновлённые модели. Sony пошла ещё дальше и включила поддержку HDR в оригинальной PlayStation 4 путём обновления программного обеспечения.
Самое главное - появился и продолжает появляться подходящий контент, способный раскрыться на устройствах с поддержкой HDR.
Так стоит ли весь этот шум вокруг HDR вложения денег покупателей в совместимое оборудование?
Tomsguide.com
Как выглядит?
Давайте попробуем разобраться и начнём с объяснения сущности технологии.
Любой телевизор характеризуется показателями контрастности и точности цветопередачи. Контрастность влияет на то, насколько яркие и тёмные цвета сможет демонстрировать устройство, сохраняя их различимость для зрителя. Точность цветопередачи, в свою очередь, означает, насколько близкие к реальным оттенки будут отображаться на экране.
Любопытно, что большинство потенциальных покупателей, если им предложить на выбор телевизор с более высоким разрешением и телевизор с меньшим разрешением, но более высокой контрастностью, выберут второй. Именно насыщенность и разнообразие цветов оказываются в приоритете при выборе. Таким образом, яркость картинки пока остаётся предпочтительнее разрешения выше 4К. Покупатели выбирают глазами.
В чём суть?
Технология HDR (High Dynamic Range), или расширенный динамический диапазон, позволяет сделать описанный выше выбор ещё более очевидным: она делает светлые цвета ещё светлее, а тёмные - темнее. HDR увеличивает цветовой диапазон и максимальную контрастность, что делает изображение более глубоким и насыщенным. Стандартные цвета - красный, синий и зелёный - получают дополнительные оттенки и их комбинации, что непосредственным образом сказывается на качестве изображения.
Рука об руку с HDR идёт технология WCG (Wide Color Gamut). Последняя ещё больше расширяет доступный набор цветов. Зрители, никогда ранее не сталкивавшиеся с данными технологиями, будут приятно удивлены тем, насколько увеличивается число оттенков одних и тех же, казалось бы, привычных цветов.
wired.com
Важно понимать, что технология HDR, внедряемая в современные телевизоры и подключаемые к ним устройства, серьёзно отличается от того, что уже некоторое время присутствует в камерах наших смартфонов.
Так, телевизионная технология HDR увеличивает контрастность и палитру доступных цветов, чтобы сделать изображение на экране более реалистичным, показать его в натуральных красках. Технология HDR в камерах, в свою очередь, используется для совмещения нескольких снимков в один для получения наилучшего изображения, которое объединяет наиболее удачные элементы всех сделанных кадров. Таким образом, разница между двумя HDR получается принципиальная.
Как реализуется?
Технология HDR состоит из двух неотъемлемых частей: дисплея и контента.
На самом деле телевизор - это наиболее простая часть из двух. От него требуется уметь подсвечивать определённые области экрана более ярко, чем это делает его обычный аналог, не обладающий поддержкой HDR.
Всё гораздо сложнее в случае с контентом, который должен обладать поддержкой HDR, чтобы отображать расширенный динамический диапазон на экране. Большинство фильмов, многие сериалы, снятые в последнее десятилетие, обладают поддержкой HDR. Также она может быть добавлена без каких-либо искусственных вкраплений в оригинальную картинку. Дело в том, что основным препятствием на пути HDR-контента к вашему телевизору становится исключительно передача данных.
Видео, созданное с использованием расширенного динамического диапазона, сжимается, чтобы затем передаваться на ваш телевизор, компьютер или другое устройство. В результате пользователь видит в лучшем случае ту картинку, которую пытается воспроизвести его дисплей с использованием встроенных в него технологий и систем по улучшению качества изображения.
whathifi.com
Таким образом, только контент из определённых источников будет отображаться с настоящим HDR, потому что ваш телевизор будет получать дополнительные метаданные, которые сообщат ему, как именно нужно отображать каждую конкретную сцену. Разумеется, здесь подразумевается поддержка технологии устройством воспроизведения.
Кроме того, имеются и определённые требования к оборудованию. Не только ваш телевизор, но и проигрыватель или телевизионная приставка должны иметь разъём HDMI версии не ниже 2.0. Большая часть оборудования, выпущенного с 2015 года по настоящее время, обладает поддержкой стандарта HDMI 2.0, который может быть программно обновлён до HDMI 2.0a. Последняя версия стандарта необходима для передачи тех самых метаданных, упомянутых выше.
При этом производители уже приняли решение присваивать телевизорам, обладающим поддержкой разрешения 4К и технологии HDR, сертификат UHD Premium. На его наличие стоит обратить внимание при покупке. Также стоит заметить, что формат 4K Blu-ray также обладает поддержкой HDR по умолчанию.
Подведём итог
Безусловно, технология HDR в телевизорах пока не настолько жизненно необходима, как это преподносят производители, но именно она сейчас является основной движущей силой в индустрии. Гонка за разрешением выше 4К отошла на второй план, уступив дорогу расширенному динамическому диапазону.
И хотя наилучший результат будет достигнут при объединении двух передовых стандартов, на данном этапе предпочтительнее выбрать телевизор с поддержкой HDR, если вы не готовы переплачивать за наличие более высокого, чем 4К, разрешения. Качество картинки при использовании подходящего контента приятно удивит вас в любом случае. Глаза не обманешь: более яркие и насыщенные цвета, а также их разнообразие будут предпочтительнее, чем наличие матрицы с ультравысоким разрешением.
Таким образом, покупая новый телевизор в конце 2016 года, желательно озаботиться хотя бы наличием поддержки HDR, а разрешение выше 4К пока остаётся приятным, но всё-таки дополнением, которое слишком сильно влияет на итоговую стоимость покупки, но не приносит тех же эмоций.
На выставке CES 2016 уже никто не удивлялся 4К-телевизорам с изогнутыми экранами. В этот раз все всматривались в экраны, определяя у кого черный чернее всех, а картинка реалистичней реальности. Рефреном сквозь всю выставку звучала аббревиатура HDR. О том, что за ней скрывается и какие выгоды от HDR получит телезритель и пойдет речь в этой статье. Заодно разберемся, чем же определение отличается от своего фото-собрата.
Зачем нужен HDR
Самые важные параметры качества отображаемой картинки - контрастность и точность цветопередачи. Если поставить рядом два телевизора, один 4К, а второй Full HD, но с увеличенным диапазоном контрастности и лучшей цветопередачей, то большинство выберут последний вариант. Потому что изображение на нем выглядит реалистичнее и менее плоско.
Аббревиатура HDR расшифровывается как «High Dynamic Range», т.е. расширенный динамический диапазон. «Расширенность» в данном случае обозначает более высокую пиковую яркость и большую темноту там, где света не должно быть. Сравниваются показатели с традиционным SDR-диапазоном.
Пример от Dolby Vision: как выглядит HDR-изображение (справа), в сравнении с SDR (слева) Как следствие увеличения градации яркости, появляется и большее разнообразие оттенков всех цветов: синего, красного, зеленого и их комбинаций. Поэтому все HDR-новинки получаются и с расширенным цветовым охватом. Таким образом, смысл HDR заключается в том, чтобы показать более контрастное и полноцветное изображение, чем SDR.
О чем думал режиссер
Чтобы насладиться всеми преимуществами этой технологии, увы, нужен не только дисплей с расширенным динамическим диапазоном картинки, но и соответствующий контент. HDR-телевизоры, в принципе, делать научились. Яркость экранов поднята до 1000 нит (у традиционных моделей этот показатель обычно не превышает 500 нит), а подсветка сделана прямой локальной, т.е. способной в одном кадре с разной яркостью подсвечивать разные фрагменты матрицы. Такими нехитрыми приемами достигается расширенный диапазон.
LG на выставке CES 2016 показала OLED-телевизоры G6 с поддержкой HDR. Понятно, что с отображением черного у органических диодов все прекрасно изначально, однако яркость в 1000 нит они пока предложить не могут Однако сложность в том, что эффект может получиться обратным, чем задуманное режиссером цветовое и световое решение сцены. Вместе с колористом он разрабатывал цветовую схему, окрашивал кадры, используя обширную палитру цветов, предоставленных кинематографическим стандартом P3. Как известно, SDR-телевизоры не работают с палитрой P3 - они ограничены стандартом Rec.709, который просто не способен отобразить некоторые цвета, и поэтому ТВ-версии выглядят бледнее, не так, как было задумано изначально. Более того, ТВ-версии, зачастую, проходят специальный мастеринг, чтобы правильней отобразить цвета.
4K HDR-телевизор Sony X93, представленный на выставке CES 2016 В свою очередь, HDR-телевизоры могут поменять цветовую схему так, как им заблагорассудится, следуя собственным алгоритмам, которые, конечно же, и не ведают о «видении» режиссера и колориста. Поэтому инженеры сразу придумали, чтобы вместе с видеосигналом передавались метаданные, содержащие информацию о том, каким образом нужно улучшать SDR-картинку до HDR. Где затемнить, где осветлить, где добавить красного, а где - фиолетового. И если телевизор это поддерживает, то картина будет вполне соответствовать замыслу режиссера.
Контент будет
Пока HDR-контента ничтожно мало: несколько наименований предоставляют сервисы Amazon, Netflix и Vudu, последние «Звездные войны» сняты и отредактированы в формате, который поддерживает Dolby Vision (один из вариантов HDR). Можно подумать, что смысла в телевизорах с поддержкой расширенного динамического диапазона пока нет.
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:
- Slim Backlight Drive+* - особая подсветка для лучшего локального затемнения,
- X-tended Dynamic Range PRO** - алгоритм регулирования подсветки в отдельных частях кадра,
- TRILUMINOS Display*** - еще больше увеличивает яркость и точнее передает оттенки,
- процессор X1 Extreme**** - отвечает за HDR-ремастеринг, подавляет шумы и улучшает изображение.
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.
High Dynamic Range или сокращенно HDR - весьма распространенный термин, означающий в переводе на русский язык «широкий динамический диапазон». Вы наверняка встречались с ним, и не раз. Он используется в вашем телевизоре, смартфоне, фотоаппарате и еще много где. Даже наши глаза связаны с HDR. Но что это такое? Мало кто даже среди гиков знает, что представляет из себя широкий динамический диапазон.
На фоне нарастающей масштабности распространения HDR в современной электронике Трешбокс решил ввести своих читателей в курс дела. В нашей новой статье мы рассказываем, что такое динамический диапазон в целом, как он относится к камерам и дисплеям, а также как правильно различать HDR в сравнении с SDR.
Что такое HDR
Прежде чем вникать в суть HDR, необходимо понять, что такое динамический диапазон.
Динамический диапазон (Dynamic Range, DR) - это отношение между наибольшими и наименьшими значениями, которые может принять определенная величина. Оно часто используется в контексте сигналов, таких как звук и свет, являясь характеристикой устройства или системы. Измеряется либо как отношение, либо как логарифмическое значение разности между наибольшими и наименьшими значениями сигнала. Динамический диапазон, о котором мы рассказываем сегодня, относится к свету.
Динамический диапазон оптической системы - это разница между самым высоким и самым низким значением или интенсивностью света, которую она может обнаружить. Чем шире этот диапазон, тем больше деталей сцены система может захватить. Система с особенно широким динамическим диапазоном называется системой с высоким динамическим диапазоном.
Человеческий глаз имеет очень широкий динамический диапазон. Мы можем видеть объекты в звездном свете или при ярком солнечном свете. Глазам необходимо некоторое время, чтобы приспособиться к различным уровням освещенности. Именно поэтому мы щуримся, когда смотрим на яркие предметы или, напротив, напрягаем глаза при рассмотрении объектов в темноте.
HDR в камере смартфона
Для начала стоит отметить, что HDR-дисплеи и технология в целом не имеют ничего общего с кнопкой HDR в приложении камеры вашего смартфона.
В камерах динамический диапазон - одна из самых значимых характеристик. Человек может только смотреть на один конкретный объект и фокусироваться на нем. Даже если мы видим всю сцену целиком, глаза сосредоточены на объекте, находящемся в центре, в то время как на неосвещенные детали по углам внимание не обращается. Светосильный датчик изображения (текущий рекорд среди смартфонов - f/1.6 в LG V30) может захватывать достаточно деталей как в ярких, так и в темных областях сцены. Вся информация о свете хранится в RAW-файле изображения и впоследствии может быть отредактирована. Темные участки можно сделать еще ярче.
Режим HDR в современных смартфонах в большинстве случаев работает автоматическим образом, мало кто настраивает его самостоятельно. Он объединяет несколько фотографий, снятых при различных значениях экспозиции. Как итог: темные и светлые участки соединяются в едином изображении, тени становятся светлее, а основные детали сцены еще больше акцентируются цветом. Разница видна невооруженным глазом.
Тем не менее, как бы вам не казалось, что общее качество картинки повысилось, без HDR-дисплея все эти эффекты не более чем пустышка. Они выглядят неестественно, как и сама технология в камере смартфона - в своем виде это фальшь. К настоящему HDR она не имеет никакого отношения. Только дисплеи с поддержкой широкого динамического диапазона, о которых я расскажу далее, способны отразить всю красоту цветового охвата и насыщенности HDR-изображения. А смартфонов с таким дисплеем на рынке сейчас по пальцам пересчитать.
Фотография до и после применения HDR-режима
HDR-дисплеи
Производители умных телевизоров уверенно заявляют о поддержке стандарта HDR в своих последних моделях. Уверен, вы об этом уже слышали. Даже в смартфоны начали устанавливать новые дисплеи с поддержкой HDR. Первым из них стал злополучный Galaxy Note 7, производство которого закрыли из-за взрывов. С тех пор вышли другие устройства: Samsung Galaxy S8, Samsung Galaxy Tab S3, Sony Xperia XZ Premium, Sony Xperia XZ1, LG G6, Samsung Galaxy Note 8, LG V30 и представленный в сентябре Apple iPhone X в том числе.
Так что такое HDR-дисплей? Он имеет три главных преимущества по сравнению с дисплеями стандартного динамического диапазона. Вы можете называть такие матрицы SDR (Standard Dynamic Range), хотя это неофициальный термин. Итак, вот эти три качества:
- Широкий динамический диапазон.
- Более высокая пиковая яркость.
- Расширенная цветовая гамма изображения.
Первое и второе качества тесно связаны между собой. Дисплей способен отображать больше деталей в ярких и темных областях сцены. Если вы посмотрите HDR-контент на дисплее с поддержкой HDR и сравните изображение с обычным SDR-дисплеем, то заметите, что яркие детали изображения ярче в HDR. То же самое и с детализацией: если на SDR-дисплее свет от окна на лице человека будет смотреться просто как белое пятно, на HDR-дисплее область будет не то что ярче, но и детализированнее. С тенями, как вы можете догадаться, все аналогично: темные волосы или пиджак на SDR-дисплее будут выглядеть больше как черное пятно, когда на HDR-дисплее вы сможете разглядеть буквально любую мелочь.
В данном случае помогает и повышенный уровень яркости. Увеличенная яркость повышает общее качество изображения и позволяет вам увидеть больше, чем SDR. Вы можете спросить, почему нельзя добавлять технологию повышенной яркости в SDR-дисплеи. Отвечаю: увеличивая яркость на SDR, изображение в конечном счете просто замыливается, теряя свое качество.
Третий аспект - более широкая цветовая гамма. Наши глаза могут видеть определенный диапазон цветов. При прямом сравнении HDR и SDR вы заметите разницу. Однако, HDR по-прежнему даже близко не находится к показателям, относящимся к человеческому глазу. В то же время после HDR с его цветовым охватом вы уже не захотите возвращаться к SDR, считая прошлую картинку совсем тусклой.
Также стоит уточнить, что более широкая гамма цветов и увеличенная насыщенность - не одно и то же. Увеличение насыщенности просто повышает интенсивность цветов. Оно не показывает вам больше цветов. Более широкая цветовая гамма предлагает значительно больше оттенков цвета, которые не могут быть достигнуты путем увеличения насыщенности. В этом разница между перенасыщенным дисплеем и дисплеем с широким динамическим диапазоном.
HDR-контент
HDR-контент в настоящее время доступен в двух основных форматах: HDR10 и Dolby Vision. Хотя они называются форматами, в основу HDR10 и Dolby Vision входят существующие кодеки, такие как H.264 и HEVC, а также контейнеры - MP4 или MOV. При этом они обладают собственными дополнительными метаданными в файле, чтобы отличать себя от систем HDR. Файл формата HDR, воспроизводимый на SDR-дисплее, будет выглядеть плоским, с низким контрастом и низким уровнем цветового охвата, поскольку система не может отображать информацию о свете и цвете вне своего диапазона.
Нынешние способы получения HDR-контента - это диски Blu-ray и потоковые сервисы. Blu-ray и в частности Blu-ray в разрешении 4K - беспроигрышный вариант по качеству изображения. На дисках Blu-ray несжатые данные видео и аудио, поэтому это наилучший способ наслаждаться фильмами и телешоу в высоком качестве.
Несмотря на это, большинство людей сегодня выбирает потоковые сервисы. Особенно при условии, что они также доступны на мобильных устройствах. На этом рынке играют такие крупные компании, как Netflix, Amazon и YouTube. Например, Netflix имеет одну из самых больших библиотек HDR-контента в сети. Более того, это единственный поставщик, предлагающий контент в обоих форматах - как в HDR10, так и в Dolby Vision.
Конечно, не стоит забывать про HDR-фильмы в Google Play Фильмах (библиотека не такая большая, как у Netflix, но она есть и продолжает расширяться) и недавнюю презентацию Apple. Технологический гигант из Купертино тоже включился в эту гонку, представив Apple TV 4K, iPhone X и iTunes 4K с поддержкой HDR.
Что касается игр в формате HDR, то они начинают потихоньку выходить на все популярные платформы. На ПК, PlayStation 4 и Xbox One уже доступны HDR-игры (Forza Horizon 3, Gears Of War 4, Horizon Zero Dawn, Uncharted 4, The Last of Us: Remastered, Gran Turismo Sport, Hitman, NBA 2K17, Final Fantasy XV, Deus Ex: Mankind Divided, World of Tanks, Shadow Warrior 2, Mass Effect Andromeda), использующие все вышеупомянутые преимущества технологии. Мобильных платформ, а именно Android и iOS, это пока не касается.
