HDR (High Dynamic Range) переводится как расширенный динамический диапазон, стал одним из основных аргументов в пользу производителей дисплеев. Как и в фотографии, HDR направлен на воссоздание изображений, которые больше похожи на то, что наши глаза воспринимают в реальном мире.
Проще говоря, динамический диапазон относится к воспринимаемой разнице между самыми темными и самыми яркими частями изображения. Если вы думаете, что это похоже на коэффициент контрастности, это действительно так. Вы обнаружите, что дисплеи с высокой контрастностью также отлично справляются с HDR.
Сказав это, на то, как вы воспринимаете качество дисплея, влияет гораздо больше, чем просто динамический диапазон. Итак, в этой статье давайте подробнее рассмотрим, что означает HDR в контексте современных дисплеев. Позже мы также поговорим о том, как добиться наилучшего качества HDR.
Что такое HDR?
Помимо улучшения динамического диапазона, HDR улучшает визуальную четкость дисплея, делая изображения более реалистичными и живыми. Вы спросите, как это достигается? В первую очередь за счет улучшения цветопередачи дисплея.
Подавляющее большинство старых дисплеев, не поддерживающих HDR, были настроены для покрытия цветовой гаммы sRGB (или Rec.709). Проблема, однако, в том, что sRGB — довольно устаревший стандарт, изначально разработанный для ЭЛТ-дисплеев и телевещания. Следовательно, он покрывает лишь небольшой процент видимого светового спектра. Другими словами, дисплеи sRGB могут воспроизводить от 25 до 33% цветов, которые могут воспринимать наши глаза, что явно недостаточно.
С этой целью стандарты HDR предлагают нам наконец выйти за рамки ограниченного цветового пространства sRGB. По общему мнению, HDR-дисплеи и контент должны как минимум охватывать цветовую гамму DCI-P3. Для контекста, DCI-P3 (Digital Cinema Initiatives — Protocol 3) — это цветовое пространство, используемое в наши дни в большинстве крупных театральных релизов.
«Форматы HDR требуют, чтобы дисплеи поддерживали более широкую цветовую гамму, чем устаревший стандарт sRGB.»
DCI-P3 примерно на 25% шире, чем sRGB, что приводит к более яркому и точному воспроизведению цветов на дисплее. Многие форматы и стандарты HDR в настоящее время также готовятся к выпуску дисплеев для поддержки Rec. Цветовая гамма 2020. Это новейшая цветовая гамма, охватывающая впечатляющие 75% видимого светового спектра.
Характеристики цвета: яркость, контраст и битовая глубина
Есть еще несколько важных аспектов хорошего просмотра HDR, начиная с яркости и контрастности. Дисплеи без HDR или со стандартным динамическим диапазоном (SDR) печально известны отсутствием способности точно воспроизводить светлые и темные участки изображения. Следовательно, весь экран выглядит размытым или не имеет глубины.
Однако с более высоким коэффициентом контрастности (или динамическим диапазоном) дисплей HDR может улавливать яркость ярких областей, сохраняя при этом детали в более темных областях. Точно так же более высокая яркость позволяет этим ярким участкам выделяться из остальной части изображения. Вместо того, чтобы делать весь дисплей ярче, они известны как зеркальные блики, такие как блики в отражении или полосы на облаке.
«Благодаря высокому коэффициенту контрастности дисплеи могут улавливать яркость ярких областей, сохраняя при этом детали в темных областях.»
Стандарты HDR требуют, чтобы дисплеи имели 10-битные панели или обеспечивали 10-битные цвета с помощью программных методов, таких как дизеринг. Более высокая битовая глубина важна, потому что она позволяет дисплею плавно переходить между похожими цветами. Большинство дисплеев, использующих дизеринг, полагаются на управление частотой кадров, что, по сути, включает в себя быстрое переключение между двумя цветовыми оттенками, чтобы создать иллюзию промежуточного оттенка. Эта практика может позволить 8-битному дисплею, например, достичь 10-битной глубины цвета.
Наконец, стоит отметить, что HDR не повышает четкость или резкость изображения вашего дисплея. Это разрешение — еще один показатель, который индустрия дисплеев также стремится улучшить в последние годы. Хотя HDR и разрешение могут сочетаться, чтобы обеспечить отличное качество изображения, они в значительной степени независимы друг от друга. Вы можете испытать отличный HDR на дисплее с низким разрешением и наоборот — просто чаще встречается HDR, продаваемый вместе с высокими разрешениями, такими как UHD.
Объяснение форматов HDR: HDR10, Dolby Vision, HDR10+, HLG
С HDR индустрия дисплеев снова оказалась в эпицентре войны второстепенных форматов. Сегодня существует несколько различных реализаций, иногда со значительными различиями между ними. К счастью, в наши дни дисплеи и источники контента начинают поддерживать несколько форматов HDR.
HDR10
HDR10 был первым стандартом, появившимся на рынке еще в 2015 году. Разработанный Ассоциацией потребительских технологий, он полностью открыт и не требует лицензионных отчислений. Это означает, что любой производитель дисплеев может принять стандарт и рекламировать совместимость с контентом HDR10. Название спецификации происходит от стандарта 10-битных панелей.
HDR10 также предоставляет метаданные для дисплеев, описывающие уровни яркости и цвета для определенного фрагмента контента. Однако, в отличие от более продвинутых форматов, которые мы рассмотрим в ближайшее время, метаданные от начала до конца статичны. Другими словами, это просто набор максимальных и минимальных значений яркости, которые применяются ко всему видеофайлу.
«HDR10 — самый распространенный стандарт HDR, отчасти из-за его бесплатного и открытого характера.»
Благодаря большому преимуществу и относительно низким техническим требованиям HDR10 стал де-факто базовым стандартом как для дисплеев, так и для контента. Список устройств с поддержкой HDR10 включает телевизоры почти всех основных брендов, несколько выпусков UHD Blu-ray, потоковые сервисы и даже игровые консоли предыдущего поколения.
Dolby Vision
Компания Dolby, известная в индустрии кино и развлечений, имеет собственный стандарт HDR. Однако, как и аудиотехнология Dolby Atmos, это запатентованное предложение. Это означает, что производители дисплеев, желающие включить Dolby Vision, должны уплатить компании лицензионный и сертификационный сбор.
Dolby Vision выходит за рамки HDR10 по нескольким направлениям, начиная с поддержки 12-битной глубины цвета. Это также требует от производителей контента использования более точного оборудования для мастеринга с четко определенными характеристиками яркости и контрастности.
«Dolby Vision использует динамические метаданные, чтобы сообщать, как должна отображаться каждая сцена.»
HDR10+
Думайте о HDR10+ как о постепенном обновлении стандарта HDR10. Основное отличие состоит в том, что HDR10 + включает поддержку динамических метаданных. Это ставит его в один ряд с Dolby Vision, сохраняя при этом открытость и бесплатность HDR10.
Однако, в отличие от Dolby Vision, HDR10 + не выходит за пределы 10-битной глубины цвета. Хотя большинство потребительских дисплеев еще не приблизились к 12-битной, это может измениться в будущем. И когда это произойдет, Dolby Vision может взять верх.
Также есть стандарт HDR10 + Adaptive. Короче говоря, он использует датчики для определения внешнего освещения в комнате и соответствующей настройки параметров изображения на дисплее. Сказав это, это не так часто. Лишь небольшая часть высококачественных дисплеев оснащена датчиками, необходимыми для поддержки HDR10 + Adaptive.
Гибридная логарифмическая гамма (HLG)
HLG, или гибридная логарифмическая гамма, — это бесплатный стандарт HDR, разработанный специально с учетом ограничений телевещания.
В отличие от других стандартов из этого списка, HLG не полагается на метаданные для связи с дисплеем. Это связано с тем, что трансляции OTA более подвержены помехам, чем цифровая потоковая передача через Интернет. Используя метаданные, вы рискуете потерять при передаче. Вместо этого HLG использует комбинацию традиционной гаммы и дополнительных логарифмических кривых, встроенных в сам контент, для достижения HDR.
Первая часть, гамма, распознается каждым дисплеем, поскольку это стандарт, используемый для описания яркости содержимого SDR. С другой стороны, логарифмическая кривая описывает уровни яркости выше SDR и считывается исключительно HDR-совместимыми дисплеями. Это означает, что HLG обратно совместим с SDR-телевизорами, что устраняет необходимость доставлять два разных видеопотока и экономит полосу пропускания. HLG также не является абсолютным стандартом, поэтому он может лучше адаптироваться к дисплеям с различным уровнем яркости.
«HLG обратно совместим с SDR-телевизорами, что делает его идеальным выбором для аналогового телевещания.»
Обратной стороной HLG является то, что контент может выглядеть немного ненасыщенным на старых дисплеях SDR, которые не имеют широкой цветовой гаммы. Дисплеи SDR также будут выглядеть немного тусклее, чем обычно, потому что точка белого HLG ниже, чем у доминирующего стандарта SDR, BT.709. Тем не менее, вы все равно получаете идеально пригодное для использования изображение, и результат лучше, чем при просмотре любого другого формата HDR на дисплее SDR. Среднестатистический телезритель, скорее всего, не заметит небольшой потери насыщенности или яркости.
Британская BBC и японская NHK были первыми крупными вещательными компаниями, принявшими HLG для своих передач. Если и когда HDR-дисплеи станут широко распространенными, вполне вероятно, что этот метод станет доминирующим стандартом для телевизионных трансляций.
Где найти HDR-контент: фильмы, потоковое воспроизведение и игры
Как и следовало ожидать, простое владение дисплеем HDR не улучшит внешний вид существующего контента. Вам также понадобится контент, который был специально разработан и обработан с учетом HDR.
Хорошая новость заключается в том, что большая часть нового контента, выпускаемого в наши дни, предлагает специальный поток HDR. Если у вас есть дисплей, способный декодировать этот поток, он будет автоматически выбран. Вот краткое изложение того, где сегодня можно найти HDR-контент:
- Потоковая передача : большинство поставщиков потоковой передачи, включая Netflix , Amazon Prime Video, Hulu, Disney + , Apple TV + и Peacock , поддерживают HDR. В то время как некоторые предлагают только базовый поток HDR10, некоторые, такие как Netflix и Apple TV +, также поддерживают Dolby Vision. Однако не весь контент будет доступен в HDR. Более старые выпуски и контент, созданный исключительно для телевидения, часто не обрабатываются для HDR.
- Видеоигры : домашние игровые консоли, такие как PlayStation и Xbox, уже много лет поддерживают HDR10. Xbox Series X и S также поддерживают Dolby Vision. Хотя большинство игр AAA поддерживают HDR, имейте в виду, что не все игры поддерживают. То же самое верно и для игр на ПК, если у вас относительно недавняя видеокарта. К сожалению, Nintendo Switch вообще не поддерживает HDR.
- Оптические носители . Хотя потоковая передача удобна, энтузиасты уже давно выступают за оптические носители и, в частности, Blu-ray за их превосходное качество изображения. С HDR есть еще одна причина владеть дисками. Blu-ray Ultra HD использует HDR10 в качестве базового стандарта, а некоторые заголовки также созданы для Dolby Vision и HDR10 +. Просто имейте в виду, что ваш дисплей и проигрыватель Blu-ray также должны быть совместимы с одним и тем же стандартом HDR.
Покупка HDR-дисплея: на что обращать внимание
До сих пор мы исследовали, что такое HDR и как он может значительно улучшить качество изображения. Однако не все HDR-дисплеи обеспечивают одинаковую четкость изображения или динамический диапазон.
Многие более дешевые дисплеи в наши дни также не имеют широкой цветовой гаммы, необходимой для правильного отображения HDR-контента. Комбинация этих факторов может легко привести к ситуации, когда дисплей принимает сигнал HDR, но не выводит его должным образом. В некоторых редких случаях контент HDR может даже выглядеть хуже, чем его эквивалент в SDR.
В общем, вам следует опасаться низкокачественных HDR-дисплеев. Даже модели, рекламирующие поддержку HDR10, не заслуживают доверия. Эта метка может просто указывать на совместимость с 10-битным контентом. Помните, что HDR10 — это открытый стандарт, поэтому вы должны быть уверены, что дисплей соответствует рекомендуемым рекомендациям. Это обычно называется «поддельным» HDR и, несомненно, может оставить плохое первое впечатление о технологии. Это несоответствие качества является причиной того, что при покупке дисплея HDR важно рассматривать каждый параметр индивидуально.
«HDR10 — это открытый стандарт, который не гарантирует качество изображения дисплея.»
Так как же приобрести HDR-дисплей, обеспечивающий отличные впечатления от просмотра? Самый простой способ — изучить список спецификаций продукта. Затем просто убедитесь, что дисплей соответствует или превосходит следующие критерии:
- Широкая цветовая гамма — охват как минимум более 80% цветового пространства DCI-P3. Высокий охват Rec. 2020 / BT. Гамма 2020 — это дополнительный бонус, но не существенный.
- Рейтинг яркости не менее 500-800 нит. Помните, что производители склонны завышать эту спецификацию. Чем выше, тем лучше, и вы обнаружите, что экраны высокого класса могут превышать 1000 нит.
- Такие функции подсветки, как глобальное, локальное затемнение или мини-светодиод, значительно улучшат контрастность дисплея. При этом некоторые дисплеи среднего уровня с VA-панелями имеют тенденцию пропускать локальное затемнение из-за присущего технологии преимущества контрастности.
- Поддержка формата также является важным моментом, который следует учитывать. Некоторые дисплеи поддерживают только базовый формат HDR10, в то время как другие могут также воспроизводить контент HDR10 +, Dolby Vision и HLG. Какие из них важны для вас, полностью зависит от источников контента, с которыми вы соединяете дисплей.
«Дисплеи HDR должны обладать исключительной яркостью, контрастностью и широкой цветовой гаммой.»
По общему признанию, некоторые из этих характеристик не всегда доступны сразу или их не легко найти при покупке дисплея. В течение многих лет потребители требовали универсального и регулируемого стандарта для HDR, подобного USB или HDMI. К счастью, группа стандартов интерфейса VESA теперь предлагает сертификацию DisplayHDR, которую вы можете использовать в качестве справки.
Что такое стандарт DisplayHDR?
Хотя стандарт DisplayHDR далек от совершенства или всеобъемлющего, он все же заслуживает вашего внимания при выборе HDR-совместимого дисплея. Каждый продукт проходит независимую проверку, поэтому производитель может заявить, что он соответствует стандарту, только если дисплей проходит тестирование.
Стандарт DisplayHDR в настоящее время имеет восемь уровней производительности, включая три выделенных уровня для излучающих дисплеев, таких как OLED и microLED.
На самом низком уровне у вас есть сертификация DisplayHDR 400. Как и следовало ожидать, требований к нему довольно мало. Дисплеи должны включать только 8-битную панель и достигать максимального уровня яркости 400 нит. Стандарт также не требует значимого покрытия цветового пространства DCI-P3.
К сожалению, эти показатели на ступеньку ниже того, что ожидают от дисплея самые зоркие зрители HDR. Хотя DisplayHDR 400 нацелен на улучшение восприятия по сравнению с дисплеями SDR, это, в конечном счете, не является достаточно значимым обновлением.
С другой стороны, DisplayHDR 500 и более высокие уровни производительности являются лучшим показателем производительности HDR. У них широкий охват цветовой гаммы, локальное затемнение для улучшения контрастности и значительно более высокие уровни яркости, чем у дисплеев SDR. Они также требуют использования 10-битных панелей и охвата более широкой цветовой гаммы.
DisplayHDR True Black — это отдельный стандарт, диапазон которого составляет от 400 до 600. Излучающие дисплеи способны передавать более глубокий черный цвет и впечатляюще высокую контрастность. Однако более крупные OLED-дисплеи не такие яркие, как некоторые ЖК-дисплеи более высокого класса, в которых используется слой квантовых точек. Однако по мере развития технологии эмиссионного дисплея мы, вероятно, увидим и дополнительные уровни, добавленные к этому стандарту.
