Статьи и Лайфхаки
Если в смартфоне имеется поддержка HDR 10, очевидно, что это весьма серьезно. Даже среди моделей пока не так уж много устройств, соответствующих данному стандарту.
Но, по мнению специалистов, за HDR – будущее не только телевизоров и мониторов, но и мобильных устройств. Разберемся, что собой представляет данная технология.
Что такое HDR
Сразу оговоримся: речь идет не о технологии, применяемой в камерах гаджетов, которая тоже использует принцип расширения динамического диапазона (High Dynamic Range).В нашем случае имеется в виду способ получения на более реалистичного изображения.
Вначале – о самом понятии динамического диапазона применительно к изображениям (а этот термин используется еще и в звуковоспроизведении).
Он представляет собой разницу между минимальной и максимальной возможной яркостью пикселя картинки. Т.е., физически он совпадает с яркостью, поскольку в идеале минимальное значение яркости дисплея равно 0 нит.
Но получить абсолютно черный цвет можно только в экранах на основе OLED матриц, поскольку у ЖК систем с этим проблемы.
Заметьте: пока что мы говорим не о гаджетах, а о телевизорах, у которых в норме максимальная яркость соответствует 300-350 нит. Если же говорить об устройствах с поддержкой одного из HDR стандартов, то у них эта величина выше в разы, а то и в десятки раз.
Вторым условием является соответствие цветовому пространству. До последнего времени нормой была модель sRGB, охватывающая около 30% максимально доступных человеческому глазу оттенков.
Но в последние годы в девайсах топового сегмента внедряется модель DCI-P3 или, как иногда ее называют, P3, у которой эта величина достигает 50%.
Помимо этого, стандарт определяет минимальные значения цветности и разрешения дисплея.
Стандарт HDR 10
На момент написания статьи именно HDR 10 является наиболее распространенным среди устройств, способных работать с расширенным динамическим диапазоном изображения.
В то же время требования, предъявляемые его создателями к устройствам, более скромные, чем у того же Dolby Vision.
Пиковая яркость изображения должна быть не менее 1000 нит, а цветность – не менее 10 бит. При этом следует понимать, что HDR 10 на мониторе и на мобильном устройстве – это две большие разницы.
Если на широких экранах обязательным является разрешение от 4K (3840х2160), то для гаджетов достаточно QHD (2880?1440). Поэтому более корректно здесь будет говорить не о количестве точек, а о плотности пикселей.
То же самое относится и к пиковой яркости: например, у Apple iPhone X, поддерживающего стандарт HDR 10, она составляет всего лишь 625 нит.
Это диктуется параметрами энергопотребления, которое для мобильных девайсов очень критично.
Что это дает пользователям смартфонов
Следует иметь в виду, что данный стандарт требует соответствующего визуального контента. По сравнению со стандартным он выглядит более ярким и детализированным. Улучшается цветопередача, исчезают возможные засветы от солнечного освещения.
Безусловно, эффект на дисплеях с малой диагональю существенно менее впечатляющий, чем на экранах телевизоров, но всё же вполне ощутимый.
В заключение
Многие современные флагманские устройства поддерживает сразу несколько HDR стандартов: Dolby Vision, HDR 10 и Mobile HDR Premium. Но всё-таки наиболее популярным пока что является именно HDR 10.Немаловажным аргументом в его пользу является тот факт, что, отличие от того же Dolby Vision, он имеет открытый код.
Расширенный динамический диапазон позволяет владельцам премиальных аппаратов получить максимум при просмотре видеоконтента.
Почти наверняка со временем подобную возможность получат и пользователи более дешевых моделей, как это было в свое время с FullHD. Но пока что данная технология в гаджетах является уделом богатых.
Существует два основных формата HDR: HDR10 и Dolby Vision (DV), и они имеют разные подходы к HDR. Сейчас рассмотрим подробнее каждый из них.
Глубина цвета описывает количество бит цветов в изображении. SDR контент обычно обрабатывается с 8-бит, что позволяет использовать 16,7 млн цветов.
Позволяет обрабатывать до 12 бит цветов, а всего 10 бит. Это может показаться не очень значительным, но вы должны помнить, что разница в 2 бита здесь составляет разницу между 1.07 миллиардами цветов и 68,7 миллиардами.
12 бит лучше 10. Разница заключается в отображении разных тонов одного цвета в градиенте. Чем выше глубина бит, тем более плавное изображение получается в итоге. В этом случае однозначно Dolby Vision лучше.
Яркость и уровень черного – самые важные показатели для качественного изображения.
Содержимое DV обрабатывается со скоростью 4000 кд / м2, а HDR10 обрабатывается на разных уровнях от 1000 до 4000 кд / м2.
Оба стандарта удовлетворяют изображениям до 10000 кд / м2.
Очень важно, как телевизоры с относительно низкой пиковой яркостью имеют дело с фильмом, который был создан на гораздо более высоком уровне отображения. Самый простой способ – обрезать. В нашем примере телевизор имеет 1400 кд / м2, поэтому все от 1400 до 4000 будет обрезано.
В DV есть чип Dolby, который проверяет модель телевизора и применяет отображение тонов исходя из ограничений телевизора. В HDR10 отображение тонов происходит не согласованно.
Теперь поговорим о метаданных. Метаданные используются для описания различных параметров контента. Способ, которым эти два формата отличаются, заключается в использовании динамических метаданных. HDR10 запрашивает только статические метаданные. С другой стороны, Dolby имеет динамические метаданные, которые позволяют ему предоставлять информацию на кадровой основе. Что это изменит? Ну, со статическими метаданными границы яркости установлены одинаковые для всего фильма. С динамическими метаданными граница будет адаптирована к сцене. Лучше адаптироваться к сценам, которые имеют разное освещение.
Samsung продемонстрировала усовершенствование HDR10, которое может использовать динамические метаданные, обновив прошивку телевизора. Эта разработка затрагивает одно из фундаментальных различий между DV и HDR10, хотя в настоящее время оно не реализовано полностью.
Существует также HLG или . Она была разработана BBC и NHK для прямых трансляций. LG показала телевизор , на котором была встроена прошивка, способная декодировать поток HLG. Поскольку он не использует метаданные, каждый телевизор, поддерживающий HDR сегодня, должен поддерживать его с помощью простого обновления программного обеспечения.
Dolby Vision можно рассматривать как более продвинутый формат HDR, но ограничивается небольшим количеством контента. HDR10 имеет явное преимущество в наличии большего количества контента и поддержки на телевизорах с более высокой пиковой яркостью.
В конечном счете разница между этими двумя форматами не так важна. Качество самого телевизора оказывает гораздо большее влияние на HDR.
Лет 10-15 назад любой человек придя в магазин покупать телевизор мог особо не заморачиваться, так как основу ассортимента составляли кинескопные аппараты и плоские плазменные панели. Сегодня, взглянув на обилие ТВ-устройств, возникает целая тонна вопросов, ведь с рекламных плакатов и витрин на покупателя бросаются непонятные обозначения UHD, OLED, HDR…. Мы еще к новому разрешению 4К не успели привыкнуть, а на горизонте маячит уже новое 8К.
Более того, далеко не всегда очевидно, что одна и та же технология может называться по-разному, при этом все они обещают поистине реалистичную картинку при просмотре фильмов. Попробуем же разобраться во всех этих обозначениях и классифицировать телевизоры, согласно свойствам, на которые влияют применяемые в них технологии.
Технологии изготовления дисплеев
Наиболее известные сегодня технологии, применяемые для изготовления дисплеев телевизоров (а также, мониторов и экранов смартфонов) это LED, OLED и QLED. В их основе лежат светодиодные полупроводники. Они экологичны, безопасны и потребляют не очень много электроэнергии. А в чем же разница?
Жидкокристаллические самые распространенные среди устройств отображения. Как понятно из названия в их основе лежат жидкие кристаллы, которые располагаются в многочисленных типах матриц. Но сами по себе кристаллы не светятся, поэтому в современных ТВ-панелях используется LED-подсветка из нескольких светодиодов.
Основная особенность таких дисплеев заключается в самой низкой деградации пикселей. Такие телевизоры могут работать десятилетиями. В зависимости от технологии изготовления матрицы, ЖК-дисплеи могут обеспечивать хорошие углы обзора, высокую яркость и хороший контраст. А стоимость таких устройств заметно ниже высокотехнологичных изысков, о которых мы поговорим ниже.
OLED-панели используют для передачи изображения так называемые органические светодиоды. Для их создания используются слои пленки из органических полимеров отсюда и название. OLED-дисплеи сразу привлекают внимание более высокой яркостью и цветностью изображения по сравнению с традиционными ЖК-экранами. При этом диапазон яркости у них очень большой, и они единственные способны отображать настоящий черный цвет.
Углы обзора у OLED-дисплеев лучше, чем у ЖК (правда, разница не столь критична): вы не увидите на экране изменений в цвете под каким бы углом на него не смотрели. Энергопотребление OLED-дисплеев тоже чуть ниже, да и размеры их тоньше, так как им не нужна дополнительная подсветка. Вот только некоторых цветов весьма небольшой (в среднем около трех лет непрерывной работы), при этом цена на OLED-телевизоры заметно выше, чем на ЖК-аналоги.
Технология изготовления QLED-экранов появилась сравнительно недавно и разработана компанией Samsung. Несмотря на созвучие с OLED, данная технология в исполнении для современных ТВ-экранов, близка, скорее, к LED-панелям. Вместо светодиода в качестве пикселя выступает миниатюрных размеров кристалл, который назвали или «квантовая точка».
Под воздействием электрического тока от матрицы кристаллы начинают светиться и излучать цвет. Цвета могут быть разные, в зависимости от материала, из которого сделаны кристаллы. Очевидные плюсы QLED-дисплеев заключаются в расширенном цветовом охвате по сравнению с LED-панелями и в самом низком энергопотреблении из всех вышеперечисленных технологий. Что не менее привлекательно срок службы таких экранов выше, чем у OLED-панелей (около 7 лет наработки).
Технологии улучшения изображения
Не только технологии исполнения телевизионных экранов сказываются на качестве финального изображения. Не последнюю роль здесь играют программные алгоритмы улучшения картинки. Самая известная из них — технология расширенного динамического диапазона или HDR, которая призвана сделать изображение более детальным, благодаря точной прорисовке всех оттенков и плавных переходов между ними. Но мало кто обращал внимание, что данная опция обозначается аж тремя стандартами. Что они обозначают рассказываем ниже.
HDR10
Стандарт HDR10, который поддерживают все устройства с логотипом Premium UHD, это нечто большее, чем просто HDR. Цифра 10 в конце обозначает глубину цвета в 10 бит, которая характеризуется лучшей прорисовкой цветовых тонов. Даже в ночных сценах вы будете наблюдать не черную картинку, а начнете различать детали. Эта технология успешно используется даже в видеоиграх, усиливая впечатление от происходящего на экране.
Стандарт Dolby Vision обеспечивает наилучший на сегодняшний день эффект HDR. Он поддерживает глубину цвета в 12 бит, а для воспроизведения 12-битного видео телевизорам требуется отдельный аппаратный чип. Как следствие, ТВ-устройства с поддержкой HDR Dolby Vision будут стоить дороже, но обеспечат при этом лучшее отображение тонов и градиентов.
Воспроизводить видеоролики формата Dolby Vision на телевизорах с поддержкой HDR10 не имеет особого смысла: если телевизор имеет разрешение 4К, изображение на нем будет таким, будто вы смотрите экстраполированное (растянутое до большего разрешения) Full HD.
Стандарт, представленный компанией Samsung, может создать серьезные трудности для двух предыдущих алгоритмов улучшения изображения. позволяет динамически описывать контраст и цвета изображения для каждой отдельной сцены в реальном времени, а не статически, как это происходит в случае с Dolby Vision и HDR10.
То есть данный стандарт позволяет значительно улучшить динамический диапазон цветовых оттенков даже потокового вещания. Правда, для этого данный стандарт должны поддерживать онлайн-кинотеатры. На данный момент это может предложить только сервис Amazon Video.
Разрешения экрана
С экранами и улучшайзерами изображения определились теперь дело за малым. Какое же разрешение выбрать? Хотя, тут, кажется, ответ очевиден. Ставку надо делать на 4К, особенно если вы покупаете телевизор для просмотра кинофильмов. А вот в случае если вы подбираете небольшой телевизор для кухни, то логичнее не гоняться за новыми технологиями, а остановиться на старом-добром ЖК-телевизоре с разрешением Full HD.
UHD или 4K
Ультраразрешение 4К или UHD уже достаточно плотно вошло в сферу телевизоров и мониторов, став мейнстримовым. Эта маркировка говорит о том, что экран телевизора содержит в 4 раза больше пикселей, чем Full HD-экраны. На практике это выглядит так: за счет более маленького размера пикселя при одинаковой диагонали телевизор с 4К будет показывать более четкое изображение с плавными контурами отсутствием градиентов. Если выбирать между Full HD и UHD выбор на сегодня очевиден. Ультраформат приоритетнее и станет хорошим заделом на будущее.
SUHD
А вот встретив логотип SUHD, не ведитесь на этот маркетинговый ход. Речь не идет ни о каком разрешении «супер-4К». Определение супервысокой четкости принадлежит компании Samsung, которая наделила таким названием свои телевизоры с экранами на основе «квантовых точек» или QLED, о которых мы говорили выше. По факту речь идет о все том же ультраразрешении 4К, реализованном на QLED-экране.
Если вы готовы немного подождать или прямо сию секунду желаете приобрести самый лучший телевизор с самым лучшим разрешением выбирайте панели с разрешением 8К, который обеспечит восьмикратное увеличение Full HD-разрешения. На сегодняшний день их можно пересчитать по пальцам, а мейнстримом они станут не раньше, чем, через пару лет. Отметим еще и то, что контента в разрешении 8К на сегодняшний день тоже не так много, поэтому, если вы не планируете уехать на ПМЖ в Японию, возможно вам и не нужен такой суперкрутой телевизор.
HDR . Вы наверняка слышали этот термин не раз и не два. HDR-дисплеи используются и в смартфонах, и в телевизорах. Что же это такое? Что обозначают слова «более темный черный и более светлый белый»? Пришло время разобраться.
HDR — это аббревиатура, которая обозначает High Dynamic Range , «широкий динамический диапазон». Динамический диапазон дисплея обозначает разницу между самым светлым и самым темным цветом, который он может отображать. Чем шире этот диапазон, тем больше деталей будет видно на экране.
Наши глаза имеют весьма широкий динамический диапазон, который, помимо всего прочего, может расширятся или сужаться, когда расширяются или сужаются зрачки. Примерно так же работают и камеры — чем лучше их сенсоры (и дороже сама камера), тем больше информации о сцене они могут захватывать и передавать для обработки чипсету. При этом при просмотре фото или видео мы можем фокусировать свой взгляд на разных участках сцены, и HDR обеспечивает качественную цветопередачу по всей площади кадра.
Приложение камеры в вашем смартфоне наверняка имеет HDR-режим. Он использует технологию, которая называется Tone Mapping. Обычно итоговая картинка получается в результате комбинирования нескольких кадров, заснятых с разными значениями экспозиции. Благодаря этому финальное фото становится более детальным и контрастным.
Профессиональные фотографы делают несколько снимков вручную, чтобы затем совместить их в любимом фоторедакторе самостоятельно. При должной сноровке результаты значительно превосходят автоматическую обработку, которая происходит на смартфонах.
При этом такой HDR — всего лишь подделка . HDR-фотографии, которые отображаются на обычных мониторах или экранах любого устройства, выглядят слишком насыщенными. Это происходит из-за того, что ЖК-панель просто не в состоянии отображать достаточно цветов.
Что же такое настоящий HDR-экран? HDR-панели появились в телевизорах достаточно давно, а теперь начали появляться и в смартфонах (например, в Galaxy S8 , Xperia XZ Premium и LG G6).
Преимущества HDR-дисплея перед обычным (будем называть его SDR) таковы: более широкий динамический диапазон, большая максимальная яркость и более широкая цветовая гамма. Первое и третье преимущества тесно связаны: дисплей может отображать больше деталей в самых светлых и самых темных участках кадра.
В качестве примера можно представить экран, на котором отображается человек, смотрящий в окно. На SDR-дисплее в окне почти ничего не будет видно — оно будет практически белым. HDR-дисплей же позволит кое-что разглядеть благодаря этим самым преимуществам из предыдущего абзаца. То же самое происходит и с тенями. Ночная сцена на SDR-дисплее будет выглядеть значительно хуже, а разглядеть в ней что-то детальное будет значительно сложнее. В общем и целом многие объекты на HDR-экране выглядят гораздо более «живо» — почти как в реальной жизни. Естественно, многое зависит от камеры, на которую сняты фото или видео.
Стоит заметить, что увеличение насыщенности цветов на обычном экране к такому результату не приведет — этот параметр не влияет на количество отображаемых оттенков.
Теперь давайте поговорим о главных форматах HDR. Сейчас таких формата два — HDR-10 и Dolby Vision . Они используют те же кодеки H.264 или HEVC, но несут в себе дополнительную информацию. Благодаря ей HDR-контент отображается на HDR-дисплеях корректно, но на SDR-дисплеях выглядит очень блекло.
HDR-10 — открытый стандарт, созданный Consumer Technology Association, тогда как Dolby Vision — проприетарный стандарт, созданный Dolby. Чаще всего используется именно HDR-10, но еще чаще можно встретить телевизоры, которые поддерживают и тот, и другой стандарт.
Как и в случае с 3D, лучший способ получения HDR-контента — съемка с помощью специальной камеры (например, с помощью одной из моделей RED, ARRI или Blackmagic). Затем видео проходит мастеринг для HDR-10 или Dolby Vision.
Главное отличие между этими двумя форматами заключается в контроле настроек видео. При использовании HDR-10 пользователь может изменять яркость и другие параметры картинки, тогда как Dolby Vision это исключает — предполагается, что видео в этом формате уже откалибровано максимально хорошо. Требования Dolby к HDR-совместимым дисплеям выше, чем требования HDR-10 — они должны отображать еще больше оттенков и быть более яркими.
Из-за этого качество картинки Dolby Vision обычно выше, но контента в этом формате значительно меньше.
Где же достать фильмы и другое видео в HDR-формате? На сегодняшний день для этого существует два пути — Blu-ray диски и стриминговые сервисы. Лучшее качество картинки, конечно же, достигается на Blu-ray, но и сервисы вроде Netflix в 4К-разрешении вас порадуют (если скорость соединения с интернетом позволяет смотреть такое видео без проблем с буфферингом).
Есть поддержка HDR и на YouTube. Естественно, ролики в HDR-формате там нужно искать самостоятельно, да и никаких фильмов или сериалов там тоже нет. Не так давно HDR-фильмы начали появляться на Google Play. Кроме того, HDR-видео теперь есть в каталоге Apple.
К сожалению, пока что с определенностью говорить о том, что какой-то конкретный фильм вы сможете легко достать в HDR-формате, нельзя. Многие компании устанавливают региональные ограничения для разных версий своих видео. Некоторые сервисы и вовсе не работают в HDR во многих странах.
Нельзя забывать и о еще одном применении HDR — в играх . Все современные консоли (и даже ПК — с некоторыми ограничениями) поддерживают HDR-картинку во многих высокобюджетных играх.
Что ж, подведем итоги. HDR делает видео и фото более детальными, но увидеть разницу по-настоящему (а не на фальшивых картинках-сравнениях, которые есть, к примеру, в этой статье) вы сможете только на HDR-экране. Контент для HDR-телевизора достать сложнее, но оно того стоит. Если вы собираетесь покупать телевизор, то нет никакого смысла в выборе модели, которая HDR не поддерживает — в ближайшие годы форматы HDR-10 и Dolby Vision будут только набирать обороты. В отличие от 3D, технология HDR не требует использования множества дорогих камер при съемке и специальных очков при просмотре, так что HDR вряд ли канет в лету так же, как объемное видео.
