Режим hdr — что это такое в телевизоре, виды и принцип работы

Основные типы технологии HDR

В настоящее время функционируют четыре – в значительной степени совместимых друг с другом – стандарта HDR-изображения: HDR10, HDR10+, Dolby Vision и HLG. И ничего больше – если вы увидите где-то надпись «HDR1000» или «DisplayHDR 600», это не имеет ничего общего со спецификацией HDR. Для нас, потребителей, наиболее важными являются эти четыре стандарты.

Чем они отличаются?

• HDR10 – базовый стандарт изображения HDR с 10-битной обработкой цвета. В этом стандарте кодирования метаданных о динамике тонов, одно и то же содержание (видео) хранит усредненные метаданные (статические) о расширенной динамике для всего зарегистрированного в HDR материала. Стандартный, самый распространенный, но – с точки зрения возможностей и качества изображения – это самый слабый вариант.
• HDR10+ – обновленная форма стандарта HDR10. Кодирование изображения по-прежнему 10-битное, но главное отличие заключается в том, что метаданные об изображении закодированы динамически, а не статически, благодаря чему телевизор интерпретирует их в процессе просмотра фильма, отображая расширенную динамику тонов с разными характеристиками, в зависимости от сцены.
• Dolby Vision – самый совершенный с точки зрения возможностей стандарт качества изображения HDR; в этом случае мы получаем не только динамически кодированные метаданные независимо для каждой отображаемой сцены, но, кроме того, обработка данных осуществляется по 12 битам, благодаря чему телевизор может получить больше данных о тональном диапазоне сцены и лучше представить окончательную картинку на экране.
• HLG – сокращение от Hybrid Log Gamma – этот стандарт был создан, в первую очередь, для телевизионного контента, транслируемого в прямом эфире.

Что такое HDR

Высокий динамический диапазон, который кратко обозначается как HDR, определяет технологию, которая позволяет генерировать изображение с большим промежутком между темными и светлыми тонами. Вместе с тем, все промежуточные тона чрезвычайно точно заполняются. Всё это делает картинку более естественной и реалистичной.

Когда технология HDR используется в телевизорах 4K, качество цвета и плавность движений достигают очень высокого уровня, недоступного для стандартных устройств.

Стоит отметить, что технология HDR в телевизорах используется с 2015 года. Сейчас это стало очень распространенным.

Что нужно нужно знать о HDR экранах

Фото с сайта pixabay.com

Вводная информация

Высокий динамический диапазон (HDR) — это тот термин, с которым технологический мир столкнул нас совсем недавно. А до этого мы просто видели эту технологию в камерах, что позволяло увеличить глубину черного и делать изображения более живыми.

Теперь на рынке можно найти последнее поколение смартфонов с дисплеями HDR.Эта технология не имеет ничего общего с 1080p или 4K, но с высоким качеством цвета и особенно с высоким спектром цветов динамического диапазона.

Что такое технология HDR и как это работает

Фото с сайта pixabay.com
На самом базовом уровне динамический диапазон изображений и видео относится к цветовой гамме, которую мы можем видеть (или показывать) между самыми темными (черные) и самыми яркими (светлые) тонами.

Изображение с хорошим динамическим диапазоном может отображать более широкий диапазон тонов, таких как легкие серые тона, которые не совсем черные или цветовые акценты. Плохие или динамичные картинки и видео выглядят «вымытыми», показывают яркие полосы между похожими цветами, или темные области сливаются в гигантское черное пятно.

Канделы, контрастность и цветовая гамма

Фото с сайта pixabay.com
Фотографии HDR создаются в результате съемки нескольких снимков одного и того же объекта (обычно три) с разной экспозицией, а затем объединяя их в одну картинку. Таким образом, мы получаем изображение с очень большим динамическим диапазоном. Однако, чтобы наслаждаться этими невероятными изображениями, дисплей, на который мы смотрим, должен поддерживать HDR. То есть для отображения HDR картинки важны: яркость, контрастность и цветовая гамма.

Яркость дисплеев измеряется в канделах (единица силы света). Традиционные телевизоры предлагают яркость порядка 100-500 кд (он же нит) и контрастность около 4000: 1. HDR-дисплеи увеличивают эти значения примерно до 1000 кд и даже больше, а уровень черного составляет 0,05 децима и имеет очень высокий коэффициент контрастности 20 000: 1. Другими словами, для воспроизведения HDR-контента нам требуется значительно более высокий контраст и более высокая яркость, соответственно.

Дисплеи HDR предназначены для отправки старого формата Rec. 709 в прошлое и переход в Rec. 2020, который охватывает 76% видимого спектра. Сегодня в голливудских постановках используются недавно разработанные алгоритмы управления цветом, позволяющие исправлять мелкие цветовые ошибки в любой точке картинки, с любыми цветовыми координатами. Эта профессиональная технология позволяет воспроизводить точные цвета на каждом уровне яркости и создавать изображения, достойные мониторов самого профессионального уровня.

Глубина цвета: 8 бит или 10 бит

Фото с сайта pixabay.com
Чтобы облегчить использование технологий, уже существует несколько стандартов для контента HDR. Самым популярным из них является HDR10, он увеличивает глубину цвета мультимедийных форматов до 10-битного RGB для контента HDR (по сравнению с 8-битным, используемым в обычных телевизорах).

Глубина цвета относится к количеству информации, которая может быть сохранена и воссоздана для каждого из основных цветов: красный, зеленый и синий. В настоящее время 8-бит для RBG дает нам от 0 до 255 различных опций для каждого цвета RBG или в общей сложности 16,78 миллиона различных оттенков цвета при объединении. А 10-бит обеспечивает 1024 варианта для каждого основного цвета или всего 1,07 миллиарда оттенков.

Это значительно улучшает диапазон цветов, отображаемых дисплеями Dolby Vision — это конкурентный стандарт HDR10. Мы переходим к 12-битовому цвету и 10000 яркости.

Фото с сайта pixabay.com
Важно, чтобы устройство воспроизведения поддерживало HDR10 или любой другой цветной формат высокой четкости. Чтобы наслаждаться HDR-контентом, видео илифотографии должны быть созданы с использованием технологии HDR на камерах с низким уровнем шума

Затем файл должен быть закодирован в 10- или 12-битном формате с использованием видеокодека, который поддерживает дополнительные разрешения, включая H.264 или H.265. И, конечно, дисплей с необходимой яркостью и цветовой гаммой.

Тем не менее, само по себе наличие HDR не является гарантией качества отображения, поэтому перед покупкой стоит провести сравнение между различными моделями. Более того, нет окончательного стандарта HDR, и различные приложения и дисплеи могут показывать разные результаты.

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.

8К UHD

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.

Виды HDR

Сейчас наличие данного режима пишут производители всех новых телеприёмников, независимо от того, отображают ли они 8 или 10 бит. Однако недостаточно лишь отображать HDR-контент на 8 битах, неестественно увеличивая контрастность отдельных цветов. В большинстве бюджетных «голубых экранов» используется 8-битная технология, которая искусственно расширяет возможности цветов при помощи специальных алгоритмов.

Поэтому в данное время принято выделять 2 основных стандарта, отличающихся исходным эффектом. Один из них называется HDR10, тогда как другой — Dolby Vision. Первый распространяется открыто и поддерживает 10 бит, но отличается и меньшей цветопередачей. Другой стандарт сложнее внедрять, хотя он предусматривает расширение даже до 12 бит и лучше сохраняет оттенки цветов.

Первый, соответственно, распространён гораздо больше и контента для него предостаточно. На сегодня он является базовым даже для стриминговых сервисов. Самые известные игровые приставки Xbox и Playstation тоже поддерживают именно его. У Dolby Vision пока нет возможности рассчитывать на столь широкую поддержку, хотя у NetFlix уже есть контент для обоих форматов. Но многие производители оборудования и киностудии еще не планируют переходить на работу с ним. Хотя телевизоры премиум класса оснащаются именно этим видом HDR.

Версии

При разработке видеосигнала с расширенным динамическим диапазоном были созданы две основных версии HDR.

HDR10

Этот стандарт воспроизводит видеоконтент с глубиной цвета от 10 бит. Границы яркости устанавливаются исходя из полученных данных. Но они фиксированы, что препятствует их подстраиванию в зависимости от освещенности конкретной сцены. Главное достоинство — совместимость с большинством 4k телевизоров.

Dolby Vision

Профессиональный стандарт видео, доступ к которому ограничен, поскольку включить его можно, только если в телевизор встроен специальный чип. Может работать в 12-битном режиме, адаптируется к каждому кадру отдельно.

Прежде чем начать

Прежде чем найти лучшие настройки изображения LG 4K для вашей среды просмотра, содержания и вкуса, примите во внимание следующее:

Расположите телевизор так, чтобы на нем можно было смотреть прямо : не устанавливайте его там, где нужно смотреть вверх, вниз или под углом к ​​экрану

Это важно для светодиодных / ЖК-телевизоров, так как чем дальше вы смотрите под углом от центра, тем ярче будут цвета, а контрастность сузится.

Управление освещением помещениясвет от окон или ламп отражается от экрана телевизора. Хотя некоторые телевизоры имеют «антибликовое» или «антибликовое» покрытие экрана, изображение не будет выглядеть хорошо, если свет попадает на экран

Изогнутые модели экрана еще больше искажают отражения. Лампы, которые могут быть тусклыми или выключенными, или шторы и шторы могут помочь улучшить телевизионное изображение.

Выберите домашний режим телевизора : во время начальной настройки вам может быть предложено выбрать режим дома или магазина . Режим Store запускает демонстрацию с чрезмерно ярким изображением с интенсивным цветом и контрастностью, которая лучше подходит для автосалона дилера. Вы также можете получить доступ к этой настройке в меню общих настроек. 

Как это работает

Использование такого видео подразумевают высокие требования к качеству телевизора и видеоданных. Это позволит увидеть более качественную картинку на экране телевизора.

Хотя использование этого стандарта подразумевает высокое качество картинки, тем не менее, нужно учитывать, что некоторым пользователям HDR-качество может казаться непривычным и утомительным. Яркий свет при просмотре способен утомлять глаза. Чтобы справиться с такими проблемами, производители предлагают несколько уровней освещённости в зависимости от условий, в которых происходит просмотр.

Сравнение качества изображения в различных форматах

Какой телевизор с поддержкой HDR выбрать

Если вы хотите насладиться бескомпромиссным качеством контента, то выбирайте OLED-телевизор от компании LG. Он оснащается ярким экраном с идеальной цветопередачей, отличными стереодинамиками и комплектуется удобным пультом ДУ. Среди конкурентов в этой ценовой категории отметим Sony KD-55XH9505. Японцы отдали предпочтение экрану VA, но картинку он выдаёт тоже фантастическую. А вот система здесь функциональнее.

Если хочется Android TV за доступную цену, тогда наш рейтинг самых лучших телевизоров, полноценно поддерживающих HDR предложит сразу несколько интересных моделей. Для совсем уж скромного бюджета подойдёт Thomson. Если денег есть побольше, то следует присмотреться к BBK или Hyundai. Из среднего сегмента, опять же, отметим Sony. Но почти те же возможности вам предложат также Samsung и LG со средней стоимостью 38 тысяч.

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.

8К UHD

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.

• SUHD-телевизоры Samsung 2016: сделано в России
• Все о 4K HDR: больше цвета и деталей в фильмах
• 10 лучших UHD телевизоров с диагональю от 56 дюймов

Что такое HDR в телевизоре

Контрастность и соотношение ярких и темных зон – критерии, определяющие качество изображения. Не менее важна цветопередача, во многом она определяет реалистичность транслируемой на экран ТВ картинки. От перечисленных параметров будет зависеть уровень комфорта во время просмотра фильмов, сериалов, передач.

Представьте, что у одного телевизора богатая цветовая палитра и отличная контрастность, а у второго высокое разрешение. Как вы думаете, какое изображение вам покажется более привлекательным? Конечно, первое. Контрастная модель способна обеспечить естественность картинки

При этом неважно, техника каких производителей сравнивается: Самсунг, LG, Phillips или Sony

Разрешение экрана – важный показатель, но контрастность полностью нивелирует его. Поскольку именно от контраста зависит, насколько транслируемое изображение будет реалистичным. Поэтому эксперты подчеркивают, что натуральная контрастность в совокупности с грамотной передачей цветов намного важнее, нежели наличие поддержки разрешения 4К.

Идея технологии HDR заключается в расширении контрастности и цветовой палитры. Яркие зоны будут более естественными на ТВ с поддержкой HDR, нежели на обычном устройстве. Изображение выглядит более глубоким и естественным. Глубокие оттенки красного, зеленого и синего позволяют значительно расширить цветность.

Внедрение технологии динамического диапазона HDR поспособствовало созданию нового стандарта палитры цветов – Rec. 2020. Его особенность проявляется в оттенках, которые обычные телевизоры банально не способны воспроизвести. Наиболее ярким примером считается фирменный красный цвет известного автомобильного бренда Ferrari. Не исключено, что раньше вы попросту не обращали внимания на такие незначительные нюансы. Однако старые ТВ не способны передавать настолько интенсивные оттенки. В реальности эти цвета выглядят совершенно иначе.

Каждый пользователь сможет увидеть миллионы новых, сложных цветов, которые стали основой формата HDR. Отметим, что рассматриваемая технология построена на использовании 10-битной демонстрации цветов.

Чтобы полноценно оценить преимущества стандарта HDR, вам необходимо иметь в своем распоряжении телевизор с поддержкой этой технологии, и соответствующий контент. С целью обеспечения высокого динамического диапазона в HDR-технике используется усовершенствованная подсветка. Регулирование яркости осуществляется в разных зонах экрана. такой подход позволяет достигать максимальных пиков в тех участках, где это реально необходимо. Наиболее яркий пример – часть кадра, в которой светит солнце. Запас яркости существенно превосходит этот параметр у обычных ТВ. HDR-телевизоры – до 1500 нит, а у обычных устройств – 400 нит.

Улучшенная палитра цветов предполагает, что на аппаратном уровне будут использоваться инновационные технологии. Например, подсветка на квантовых точках. До недавнего времени телевизоры с такой подсветкой буквально «додумывали» оттенки, что не шло на пользу просмотру. Сейчас режиссеры имеют возможность подобрать оптимальный цвет, чтобы сделать сцену максимально глубокой.

Технология HDR имеет несколько версий. Рассмотрим каждую из них. Чаще всего встречается HDR10. Ее особенность заключается в том, что канал пропускает до 10 бит контента. Цветовая палитра – 1 миллиард оттенков. В потоке содержатся данные, касающиеся изменений яркости и контрастности в определенной сцене. Именно эта особенность делает изображение естественным.

Стандарт HLG был создан британо-японским тандемом. Компании BBC и NHK сумели создать отличный стандарт. 10-битное кодирование было сохранено. Изменения коснулись предназначения потока. Главная идея – передача. Для рассматриваемого стандарта нет критичной ширины канала. 20 МБ предостаточно для обеспечения качественной трансляции без каких-либо помех.

Стандарт Dolby Vision – это расширенный диапазон яркости, который существенно превосходит возможности всех существующих технологий. Стандарт внедрен фирмой Dolby. Базовые принципы технологии HDR были сохранены. Изменения проявляются в расширении цветового канала – 12 бит. Цветовая палитра насчитывает 8 миллиардов оттенков. Поток данных колоссален. Поэтому преимущества этой технологии вы сможете оценить в кинотеатре.

Что такое HDR в телевизоре

Такая расшифровка, как расширенный динамический диапазон, вряд ли что-то скажет простому юзеру без технического бэкграунда. Скорее, пользователей заинтересует практическая сторона вопроса: что это даст при просмотре и нужна ли поддержка HDR в телевизоре? Этот формат видео не просто создан для увеличения количества пикселей в картинке, он делает контент «живым». 

Технология направлена на расширение диапазона цвета и контрастности изображения. В итоге зритель получает суперкрасочную картинку, лучшую передачу оттенков, возможность рассмотреть мельчайшие детали в самых темных и светлых сценах. Студийное качество контента стало доступно при домашнем просмотре кинохитов.

Виды HDR

Этот видеоформат подразделяется на два основных типа:

HDR10 — обеспечивает глубину цвета в 10 bit. Происходит обработка видео в целом. Поддерживается всеми ТВ-панелями с этой технологией (допустим, KD43XG7096BR), Blu-Ray-проигрывателями, геймерскими консолями, сервисами типа Netflix. 

Из нового: Есть и HDR10+, который отличается тем, что яркость может меняться по ходу видео, а в ХДР10 параметры задаются один раз, в самом начале.

Dolby Vision — способен поддерживать 12-битный цветовой диапазон. Каждая сцена подвергается персональной обработке, картинка смотрится объемной, максимально приближенной к реальности. По сути, это премиум-формат High Dynamic Range. Используется в ограниченном количестве техники из более дорогого сегмента. 

Указанные виды требуют, чтобы TV поддерживал разрешение 4К, широкую цветовую гамму, глубину оттенка не менее 10 бит.

Ознакомьтесь: Топ-10 лучших 4К телевизоров — популярные модели с разрешением Ultra HD

Что можно смотреть в HDR

Нужно учитывать, что не всякое видео можно смотреть в таком качестве. Обычно телевизионный приёмник автоматически распознаёт этот контент. Обычно качественный контент получают из определённых источников:

1. Платные стриминговые сервисы: Netflix, Disney Plus, AppleTV+, Amazon Prime Video и другие.
2. C HDR качеством можно столкнуться не только при просмотре видео, но и в некоторых играх для приставок (например, для PlayStation 4 Pro, Xbox One X и других). Использование новейших технологий позволяет глубже погружаться в атмосферу игры.

Со временем подходящий контент будет всё более широко распространён. Начиная с 2020 года кинокомпании постепенно стараются переходить к съёмкам в HDR качестве. Возможности старых моделей телевизоров недостаточны для демонстрации большинства современных высококачественных видеофильмов. Для их демонстрации нужно использовать самые современные технологические возможности.

Онлайн-кинотеатры Netflix и Amazon в числе первых стали переходить на использование HDR фильмов.

Насколько меняется качество при использовании HDR

Смартфоны с HDR

Отдельные производители, как мы и сказали, уже внедрили технологию HDR в экраны своих топовых моделей — речь идёт в первую очередь о LG, Samsung и Apple. Расскажем коротко о смартфонах, дисплеи которых уже в полной мере имеют поддержку расширенного динамического диапазона.

Samsung пытались запустить HDR в Galaxy Note 7, но в итоге первым нормально работающим смартфоном с полноценным расширенным динамическим диапазоном стал LG G6 (ссылка на наш обзор). Он поддерживает оба стандарта — HDR10 и Dolby Vision, как и телевизоры этой марки. Примечателен тут IPS-экран с разрешением Quad HD+, у которого всё в порядке с углами обзора и, следовательно, гипотетические недостатки HDR нивелируются. 

«Вишенкой на торте» стала поддержка HDR10 и у нового смартфона южнокорейской компании LG V30, а также его модификации V30+. Аппарат сохранил соотношение сторон 18:9, взятое у своего предшественника — например, фильмы в формате 21:9 на нём имеют куда меньшие рамки, чем на дисплеях с соотношением 16:9. Кстати, на POLED матрице, которая здесь используется, эти рамки незаметны. Дисплей V30 с разрешением 2880×1440 пикс. способен отображать 148% охвата пространства sRGB и 109% охвата DCI-P32. В России аппараты пока не появились и ожидаются к концу года.

Новый iPhone X (читайте наш обзор) получил OLED дисплей с поддержкой HDR10 и Dolby Vision, а также технологию True Tone, то есть он не только обеспечивает визуальную точность HDR, но и меняет цветовую температуру в зависимости от освещения. Контрастность тут заявлена очень высокая, 1 000 000:1, яркость — до 625 кд/м². Кстати, от iPhone 8 и 8 Plus тоже ожидали полноценной поддержки HDR, но в Apple заявили, что пользователи этих смартфонов смогут видеть при воспроизведении HDR контента улучшенный динамический диапазон, контрастность и более широких цветовой охват, но только дисплей iPhone X сможет показать реальные возможности этой технологии. 

Экраны флагманских Samsung Galaxy S8 и S8+ первыми были сертифицированы по упомянутому выше стандарту Mobile HDR Premium, также они поддерживают HDR10 и Dolby Vision. У обоих смартфонов яркие AMOLED дисплеи с высокой детализацией картинки и разрешением 2960×1440 пикс.

***/HDR/galaxy.jpg

Слева направо: Samsung Galaxy Note 8, S8+ и S8

Но если пиковая яркость Galaxy S8 составляет около 1020 кд/м2, то у нового смартфона Galaxy Note 8 (читайте наш обзор) этот показатель уже равен 1200 кд/м2. Его 6,3-дюймовый AMOLED дисплей имеет цветовой охват, который почти в 1,5 раза больше пространства sRGB, и на этом экране фильмы с HDR будут выглядеть интереснее, чем на дисплее S8 и S8+, хотя на мобильных устройствах разница не столь значительна.