Čo je to hdr (vysoký dynamický rozsah)?

Video s vysokým dynamickým rozsahom (HDR) je jedným z najväčších 4K televíznych funkcií. Môže posúvať videoobsah za (teraz neexistujúce) obmedzenia, ktoré sa vysielacie a iné mediálne štandardy dodržiavajú po celé desaťročia. Je to pôsobivé vidieť na televízoroch, ktoré to zvládnu, ale je to tiež celkom mätúca technická vlastnosť s niekoľkými variáciami s rozdielmi, ktoré nie sú veľmi dobre zavedené. Preto sme tu, aby sme vám ich vysvetlili.

Dynamický rozsah na televízoroch

Kontrast televízora je rozdiel medzi tým, ako tmavý a jasný môže byť. Dynamický rozsah popisuje extrémy v tomto rozdiele a to, do akej miery je možné medzi nimi zobraziť podrobnosti. Dynamický rozsah je v podstate kontrast displeja a HDR predstavuje rozšírenie tohto kontrastu. Iba rozšírenie rozsahu medzi svetlými a tmavými je však nedostatočné na zlepšenie detailov obrázka. Či už panel môže dosiahnuť 100 cd / m ² (relatívne slabý) alebo 1 000 cd / m ² (neuveriteľne jasný), a či jeho úroveň čiernej je 0, 1 (vyblednutá, takmer šedá) alebo 0, 005 (neuveriteľne tmavá), môže to nakoniec zobrazuje iba toľko informácií na základe signálu, ktorý prijíma.

Pozrite sa, ako testujeme televízory

Mnoho populárnych video formátov, vrátane televíznych vysielaní a diskov Blu-ray, je obmedzených štandardmi vytvorenými okolo fyzických hraníc, ktoré predstavujú staršie technológie. Čierna je nastavená na iba čiernu farbu, pretože, ako Christopher Guest výrečne napísal, „už viac nemôže čiernu.“ Podobne aj biela mohla byť taká jasná v rámci obmedzení technológie zobrazenia. Teraz, s organickými LED (OLED) a miestnymi stmievacími systémami LED na novších LCD paneloch sa tento dosah zvyšuje. Môžu dosiahnuť ďalšie extrémy, ale formáty videa to nemôžu využiť. V signáli je prezentovaných iba toľko informácií, a televízor schopný dosiahnuť tieto limity sa musí natiahnuť a pracovať s prítomnými informáciami.

Čo je to HDR?

To je miesto, kde prichádza video HDR. Odstraňuje obmedzenia, ktoré predstavujú staršie obrazové signály, a poskytuje informácie o jasu a farbách v oveľa širšom rozsahu. Displeje schopné HDR môžu tieto informácie prečítať a zobraziť obrázok vytvorený zo širšej škály farieb a jasu. Okrem širšieho rozsahu obsahuje video HDR jednoducho viac údajov na popísanie ďalších krokov medzi extrémami. To znamená, že veľmi jasné objekty a veľmi tmavé objekty na tej istej obrazovke sa môžu zobrazovať veľmi jasné a veľmi tmavé, ak to displej podporuje, so všetkými potrebnými krokmi medzi nimi opísanými v signáli a nesyntetizovanými procesorom obrazu.

Zjednodušene povedané, obsah HDR v televízoroch kompatibilných s HDR sa môže medzi nimi zosvetľovať, stmavovať a zobrazovať viac odtieňov šedej medzi nimi (za predpokladu, že televízory majú panely, ktoré dokážu dostatočne jasne a tmavšie dosiahnuť spravodlivosť signálu; niektoré rozpočtové televízory akceptujú Signály HDR, ale nevykazujú výrazné zlepšenie oproti signálom, ktoré nie sú HDR). Podobne môžu vytvárať hlbšie a živšie červené, zelené a modré a medzi nimi viac odtieňov. Hlboké tiene nie sú iba čierne medzery; viac detailov je možné vidieť v tme, zatiaľ čo obrázok zostáva veľmi tmavý. Jasné zábery nie sú iba slnečné, živé obrázky; jemné detaily na najjasnejších povrchoch zostávajú čisté. Živé objekty nie sú jednoducho nasýtené; je možné vidieť viac odtieňov farieb.

Vyžaduje to oveľa viac údajov a rovnako ako video vo vysokom rozlíšení to Blu-ray nedokáže zvládnuť. Našťastie teraz máme Ultra HD Blu-ray, typ disku (odlišný od názvu Blu-ray, napriek názvu), ktorý dokáže pojať viac údajov, a je skonštruovaný tak, aby obsahoval 4K video, HDR video a dokonca aj priestorový zvuk založený na objektoch, ako sú Dolby Atmos. Len si uvedomte, že ich nemôžete prehrávať na bežných Blu-ray prehrávačoch; na ich prehrávanie potrebujete špeciálne prehrávače Blu-ray Ultra HD alebo Xbox One S alebo Xbox One X.

Streamovanie online ponúka aj obsah HDR, na jeho získanie však potrebujete spoľahlivo rýchle pripojenie. Našťastie, ak je vaša šírka pásma dostatočne vysoká na získanie videa 4K, môže získať HDR; Odporúčané rýchlosti pripojenia spoločností Amazon Video a Netflix pre obsah 4K sú 15 Mbps a 25 Mbps, bez ohľadu na to, či je tento obsah v HDR alebo nie.

Typy HDR

HDR nie je úplne univerzálny, je v súčasnosti rozdelený do dvoch hlavných formátov, pričom niekoľko ďalších čaká v krídlach.

HDR10

HDR10 je štandardom, ktorý presadzuje UHD Alliance. Je to technický štandard so špecifickými definovanými rozsahmi a špecifikáciami, ktoré musia byť splnené, aby obsah a displeje spĺňali podmienky na jeho použitie. HDR10 používa statické metadáta, ktoré sú konzistentné pre všetky displeje. To znamená, že video HDR10 nastavuje úroveň svetla a farby v absolútnych hodnotách bez ohľadu na obrazovku, na ktorej sa zobrazuje. Je to otvorený štandard, takže ho môže použiť ľubovoľný výrobca obsahu alebo distribútor.

Dolby Vision

Dolby Vision je vlastný HDR formát Dolby. Aj keď Dolby vyžaduje certifikáciu pre médiá a obrazovky, aby bolo povedané, že sú kompatibilné s Dolby Vision, nie je to také špecifické a absolútne ako HDR10. Obsah Dolby Vision využíva dynamické metadáta. Statické metadáta zachovávajú špecifickú úroveň jasu v akomkoľvek obsahu, ktorý sledujete. Dynamické metaúdaje upravujú tieto úrovne podľa každej scény alebo dokonca každého snímky a zachovávajú viac detailov medzi scénami, ktoré sú veľmi svetlé alebo veľmi tmavé. Vylepšením maximálnej a minimálnej úrovne svetla, o ktorom sa televízor hovorí, že ho vydáva za behu, sa dá rovnaké množstvo údajov, ktoré by sa priradili v celom rozsahu svetla, ktoré môže použiť celý film alebo show, oveľa presnejšie, cielené rozpätie. Tmavšie scény môžu zachovať viac podrobností v tieni a svetlejšie scény môžu mať viac detailov vo zvýraznených svetlách, pretože nehovoria televízoru, aby bol pripravený ukázať opačné extrémy, ktoré sa až do ďalšej scény nezobrazia.

Dolby Vision tiež používa metadáta, ktoré sú prispôsobené schopnostiam vášho konkrétneho displeja, namiesto toho, aby sa zaoberali absolútnymi hodnotami založenými na tom, ako bolo video zvládnuté. To znamená, že video Dolby Vision povie vášmu televízoru, aké úrovne svetla a farby sa majú použiť, na základe hodnôt nastavených medzi výrobcom televízora a Dolby, ktoré nezabúdajú na možnosti konkrétneho televízora. To môže potenciálne umožniť televízorom ukázať viac detailov ako HDR10, ale to v konečnom dôsledku závisí od toho, ako bol obsah zvládnutý a čo váš televízor dokáže zvládnuť z hľadiska svetla a farieb. Tento masteringový aspekt je dôležitý, pretože Dolby Vision je licencovaný štandard a nie otvorený ako HDR10. Ak je Dolby Vision k dispozícii v koncovom videu, pravdepodobne to znamená, že pracovné postupy Dolby boli použité úplne.

HDR10 +

HDR10 + je štandard vyvinutý spoločnosťou Samsung. Stavia na HDR10 pridaním dynamických metadát, ako je napríklad Dolby Vision. Nepoužíva individualizované metadáta pre každú obrazovku, ale stále upravuje rozsah svetla, ktoré televíznemu prijímaču povoľuje zobrazovať pre každú scénu alebo snímku. Môže potenciálne pridať k vašim obrázkom viac podrobností o tom, čo ukazuje HDR10, a podobne ako HDR10 je to otvorený štandard, ktorý nevyžaduje licencovanie s veľmi špecifickým pracovným tokom výroby.

Môžete sa spoľahnúť na to, že HDR10 + bude na špičkových televízoroch Samsung, ale nie na mnohých ďalších v Spojených štátoch. TCL sa pripojil k aliancii HDR10 +, ale jej televízory podporujúce HDR sú stále iba HDR10 (pre série 4) alebo HDR10 a Dolby Vision (pre série 5 a 6).

Hybridná log-gama (HLG)

Hybridná log-gama (HLG) nie je taká bežná ako HDR10 a Dolby Vision a je mimo nej len veľmi málo obsahu mimo niektorých vysielaní BBC a DirecTV, ale mohla by HDR oveľa viac rozšíriť. Je to preto, že bolo vyvinuté spoločnosťou BBC a japonskou NHK, aby poskytovalo formát videa, ktorý by mohli prevádzkovatelia vysielania použiť na vysielanie HDR (a SDR; HLG je spätne kompatibilný). Technicky je omnoho univerzálnejší, pretože vôbec nevyužíva metadáta; namiesto toho používa kombináciu gama krivky, ktorú televízory používajú na výpočet jasu pre obsah SDR, a logaritmickú krivku na výpočet oveľa vyšších úrovní jasu, ktoré môžu televízory schopné HDR produkovať (odtiaľ názov Hybrid Log-Gamma).

HLG dokáže pracovať s televízormi SDR a HDR, pretože vôbec nevyužíva metadáta, pričom stále drží oveľa širšiu škálu svetelných údajov. Jediným problémom s tým je adopcia. Je vyvinutá pre vysielateľov a stále veľa nevidíme vysielateľov, ktorí zobrazujú 4K video cez vlny, káblové alebo satelitné služby. HLG má stále čo do obsahu čo do činenia.

Pokiaľ ide o lepší formát, ešte to nie je jasné. Každý z nich môže ponúknuť významné vylepšenia v porovnaní so štandardným dynamickým rozsahom, ale má svoje výhody a nevýhody. Pokiaľ ide o prijatie, HDR10 a Dolby Vision sú jediné významné štandardy, ktoré majú k dispozícii dostatok obsahu a kompatibilné televízory. Dolby Vision potenciálne ponúka lepší obraz, ale je tiež menej bežný ako HDR10, pretože je to licencovaný štandard založený na pracovnom postupe a nie otvorený. HDR10 + je otvorený, ale potrebujeme vidieť viac spoločností, ako ich spoločnosť Samsung skutočne začala používať, a aby bol k dispozícii viac obsahu. HLG by sa mohol stať najuniverzálnejším štandardom vďaka svojej metaúdajovej povahe, ale opäť musíme najprv nájsť nejaké veci, ktoré by sa v ňom mali sledovať.

Čo je to farebný gamut?

Toto je miesto, kde sa HDR stáva trochu mätúcejšou. Široká farebná škála je ďalšou funkciou, ktorú majú špičkové televízory, a je dokonca menej definovaná ako HDR. Je tiež pripojený k HDR, ale nie priamo. HDR sa zaoberá tým, koľko svetla má televízor povedať, alebo jasom. Rozsah a hodnota farby, definované oddelene od svetla, sa nazývajú chromatickosť. Sú to dve samostatné hodnoty, ktoré sa vzájomne ovplyvňujú niekoľkými spôsobmi, ale stále sú odlišné.

Technicky sa HDR špecificky zameriava iba na jas, pretože to je dynamický rozsah: rozdiel medzi svetlom a tmou na obrazovke. Farba je úplne samostatná hodnota založená na absolútnej červenej, zelenej a modrej úrovni bez ohľadu na formát videa. Sú však navzájom spojené podľa toho, ako vnímame svetlo, a väčší rozsah svetla znamená, že vnímame väčší rozsah farieb. Z tohto dôvodu môžu televízory podporujúce HDR často zobrazovať to, čo sa nazýva „široká škála farieb“ alebo rozsah farieb mimo štandardných hodnôt farieb používaných vo vysielanej televízii (nazývané Rec.709).

To neznamená, že HDR zaručuje širšiu škálu farieb alebo že budú konzistentné. Preto testujeme každý televízor na kontrast a farbu. Väčšina televízorov dnes môže dosiahnuť hodnoty Rec.709, ale necháva to veľa farieb, ktoré oko môže vidieť, ale tieto televízory sa nemôžu zobraziť. DCI-P3 je štandardný farebný priestor pre digitálne kino a je oveľa širší. Rec.2020 je ideálny farebný priestor pre 4K televízory a je ešte širší (a my ešte musíme vidieť akúkoľvek spotrebiteľskú televíziu, ktorá môže dosiahnuť tieto úrovne). A tu je kicker: Rec.2020 sa vzťahuje na SDR aj HDR, pretože HDR priamo nerieši farebné úrovne.

Vyššie uvedený graf ukazuje rozsah farieb, ktoré môže ľudské oko zistiť ako oblúk, a tri farebné priestory, ktoré sme uviedli ako trojuholníky. Ako vidíte, každý sa výrazne rozširuje v porovnaní s predchádzajúcim.

To všetko sa môže zdať mätúce, ale scvrkne sa na to: HDR nezaručuje, že získate viac farieb. Mnoho televízorov HDR má širokú škálu farieb, ale nie všetky. Naše televízne recenzie vám povedia, či je televízor schopný HDR a ako vyzerá jeho celá škála farieb.

Čo potrebujete pre HDR

HDR nie je jednoducho 4K. Obrazovka s rozlíšením 4 kB môže podporovať HDR, ale to neplatí pre všetky sady. Ak váš televízor nepodporuje HDR, nevyužije ďalšie informácie v signáli a panel nie je nakalibrovaný na spracovanie týchto informácií, aj keď bol správne prečítaný. Aj keď televízor dokáže spracovať signál, nemusí vytvoriť zvlášť lepší obraz, najmä ak je to lacnejší televízor.

Väčšina veľkých mediálnych streamerov tiež nejakým spôsobom podporuje HDR. Amazon Fire TV Stick 4K podporuje HDR10, Dolby Vision, HLG a HDR10 + (ale Fire TV Cube zvláštne podporuje iba HDR10 a HDR10 +). Apple TV 4K a Google Chromecast Ultra tiež podporujú HDR10 a Dolby Vision. Roku Ultra a Premiere + zatiaľ podporujú iba HDR10. Modely Xbox One S a Xbox One X podporujú HDR10 a Dolby Vision pre streamovanie aplikácií a prehrávanie Blu-ray UHD.

Čo sa týka toho, čo sa dá sledovať, niekoľko hlavných streamingových služieb, ako sú Amazon, Google Play, iTunes, Netflix, Vudu a YouTube, teraz podporujú HDR pre svoj 4K obsah. HDR10 je medzi týmito službami pomerne univerzálny, zatiaľ čo niektoré majú aj Dolby Vision. Pokiaľ váš televízor podporuje HDR, čo sa týka sledovania týchto služieb, pravdepodobne má prístup k aspoň niektorým z vyššie uvedených aplikácií a služieb na streamovanie. Samozrejme existujú aj disky UHD Blu-Ray.

Má HDR hodnotu?

4K je v súčasnosti účinným štandardom pre televízory a HDR je jednou z najdôležitejších funkcií, ktorú treba pri nákupe nového zvážiť. Stále to nie je úplne univerzálne, ale obidva modely HDR10 a Dolby Vision dokázali ponúknuť niektoré presvedčivé vylepšenia kontrastu a farieb v porovnaní so štandardným rozlíšením a existuje veľa obsahu, ktorý môžete sledovať s oboma. Ak chcete urobiť skok na 4 000 a máte na to rozpočet, HDR je nevyhnutnosťou.