Sdr что это в телевизоре
INFO: Что такое SDR и HDR в раздачах 4К видео?
Аббревиатура HDR знакома всем пользователям современной цифровой техники. Сегодня можно приобрести смартфон или телевизор с дисплеем HDR, а в фото и видеокамерах вы наверняка видели режим съёмки с таким же названием. Но если спросить, что означает этот термин, и какую задачу выполняет эта функция, наверняка у многих возникнут затруднения с ответом.
Что такое SDR и HDR?
SDR (Standard Dynamic Range) и HDR (High Dynamic Range) – это аббревиатуры, что часто используют для описания качества картинки, которую можно получить при помощи фото или видеотехники. Первая дословно переводится как «стандартный динамический диапазон», вторая – как «широкий динамический диапазон». Что это означает на человеческом языке, и в чем отличие между этими понятиями? Давайте разбираться!
Динамический диапазон фото (видео) камеры – это характеристика устройства, что описывает тот диапазон тонов, которые оно способно распознать и зафиксировать от абсолютно чёрного до белоснежного. Чем динамический диапазон устройства шире, тем лучше по качеству фото и видео. Это объясняется просто – чем больше тонов распознаёт устройство, тем больше деталей можно разобрать на ярко освещённых участках, и тех, что находятся в тени. Другими словами, широкий динамический диапазон позволяет получать картинку хорошего качества при любом освещении без пересветов и провалов в тенях.
Первое фото и видеооборудование не могло похвастать хорошей цветопередачей. Эта техника может воспринимать и передавать довольно ограниченный цветовой спектр – всего 20-30% от всей палитры красок, которую может уловить и различить глаз человека. Этот, немного устаревший на сегодня, стандарт динамического диапазона отображения яркости и цвета и называют SDR.
Современная техника оснащена режимом HDR – функцией, которая на порядок увеличивает передачу яркости и цвета гаджетом, существенно улучшая качество фото или видеозаписи. Благодаря этой функции, вы можете увидеть более яркую и контрастную картинку, на которой цветовая палитра расширена до 75-80%. Эта технология позволяет улучшить изображение не только при фото (видео) съемке, но и при воспроизведении записанных файлов.
Если говорить коротко, эта технология, делает темное еще темнее, а светлое – светлее. При этом она увеличивает точность передачи исходного изображения, делая его ярче и контрастнее.
Сам же принцип работы этой функции довольно прост. Устройство делает от 3 до 5 кадров с различной яркостью – от слегка засвеченного до затемнённого. Затем эти кадры совмещаются в одно изображение с улучшенными характеристиками яркости и цветопередачи. Именно эта улучшенная картинка будет отображаться на мониторе. Раньше фотографы и профессиональные видеооператоры делали эту процедуру в ручном режиме, совмещая снимки при помощи специальных программ. Сегодня фото и видеотехника умеет улучшать изображения в автоматическом режиме.
Переход от SDR к HDR: почему этого не произошло?
Если вы когда-нибудь задумывались, как возможно, что мы не увидели окончательного скачка к экранам HDR, оставив в стороне SDR, продолжайте читать, и вы обнаружите причину.
Что такое HDR и чем он отличается от SDR?
HDR является аббревиатурой для высокого динамического диапазона, он основан на увеличении количества бит на компонент RGB с 8 бит до 10 бит или даже 12 бит, но HDR основан не на увеличении цветности и, следовательно, количества цветов, а скорее их яркость, что обеспечивает более высокий диапазон яркости и контрастности для каждого цвета и лучшее их представление.
Однако, хотя 24-битные цветные мониторы быстро вытеснили мониторы с более низким разрешением цвета, то же самое не относится к мониторам на основе HDR, где мы все еще можем найти большое количество из них, которые их не поддерживают. Таким образом, переход никогда не был полностью реализован.
Цветность и яркость
Каждый пиксель, представленный на экране, предварительно сохраняется в буфере изображения, в котором хранятся значения трех компонентов RGB: красного, зеленого и синего. Но особенность этого способа хранения информации заключается в том, что сохраняется не только цветность, но и уровень яркости, который представляет собой уровень цвета или яркости этого цвета.
В старых телевизорах, в которых не было цвета, изображения были представлены значениями яркости, а когда появился цвет, оба значения были разделены. Но в случае с вычислительной техникой, хотя экраны на электронно-лучевых трубках использовались почти три десятилетия, фактически на уровне внутреннего представления в буфере изображений, оба были представлены одинаково.
В течение долгого времени максимальное представление в цвете составляло 24 бита цвета, что дает 16.7 миллиона различных комбинаций, этот тип экрана называется экранами SDR, чтобы отличать их от экранов HDR, которые поддерживают больший объем информации на пиксель, с 10 и даже до 12 бит на компонент.
HDR и рендеринг графики в реальном времени
HDR можно представить двумя способами:
Оба решения имеют смысл, когда дело доходит до воспроизведения неподвижных изображений и видеофайлов, но в случае графических процессоров, используемых для рендеринга 3D-сцен в реальном времени, это усложняется, поскольку это означает, что все графические процессоры, которые они манипулируют данными пикселей, с одной стороны, а с другой стороны, те, кто передает одни и те же данные, должны повысить свою точность.
Следовательно, возникает потребность в графических процессорах с большим количеством транзисторов, и, следовательно, это означает, что графические процессоры большего размера при той же мощности или менее мощные, если размер сохраняется. Решение, принятое производителями? Во-вторых, это приводит к тому, что производительность игр в режиме HDR ниже, чем при рендеринге в SDR.
Графические процессоры никогда не были предназначены для HDR, но для SDR
Если мы увеличим количество информационных битов на пиксель, логически при перемещении данных по рендерингу мы обнаружим, что необходимая полоса пропускания будет намного выше, что может привести к падению производительности, если между памятью, в которой хранятся данные, и устройством что обрабатывает их, они движутся недостаточно быстро.
Но. перемещение информации внутри процессора обходится дорого, особенно если мы говорим об энергопотреблении, что является одной из причин, почему ни один из графических процессоров в последние годы не был подготовлен для работы со значениями на пиксель, превышающими 8 бит на компонент. В связи с тем, что наибольшее значение при проектировании новых процессоров, самой большой предпосылкой производительности в течение длительного времени является мощность на ватт.
Если бы, как и другие технологии, графические процессоры были разработаны для HDR, то эта технология была бы полностью стандартизирована, и теперь все аппаратное и программное обеспечение ПК было бы разработано для HDR, более того, оно использовалось бы всеми.
Режим HDR можно считать очередной ступенью развития технологий телевидения после внедрения Ultra HD. Технически HDR относится к новейшему формату видеосигнала, обеспечивающему высочайшее разрешение и использующему дополнительные сведения о яркости и передаче цветов.
Что такое HDR?
Динамический диапазон представляет собой разницу между наиболее темной и наиболее светлой точками в кадре.
Большая часть людей смотрит на мир с этим эффектом ежедневно. Глаза человека – своего рода оптическая система, работающая по принципу HDR и восприимчивая к широкому спектру цветов.
Мы способны различать мелкие детали при тусклом освещении и даже когда его практически нет. Некоторые фото- и видеокамеры приближаются к такой же способности различать детали, как и человеческий глаз, – теперь они могут лучше отображать объекты в условиях низкой освещенности.
Телевизоры, привычные нам в использовании, сами по себе имеют в разы более низкий динамический диапазон (ДД), чем наши глаза. Потому до сих пор в ТВ-технологиях использовался стандартный режим SDR, в котором от 7 до 9 ступеней экспозиционной широты.
Новые дисплеи поддерживают технологии Ultra-HD и HDR, которые могут увеличить число ступеней широты экспозиции до 20. Самым приемлемым числом для телезрителей считается диапазон 12-14 ступеней.
От природы люди обладают большой чувствительностью к контрасту, поэтому увеличенный ДД позволяет нам повысить своё восприятие.
Новые дисплеи способны отображать картинку максимально подробно, чтобы обеспечить зрителям наибольший эффект присутствия.
У создателей контента стало больше возможностей для съёмки максимально реалистичных изображений. Теперь потребительские дисплеи способны отображать всевозможные цвета, которые до этого передать не представлялось возможным.
Как это работает?
Для полноценной работы HDR требуются два условия: подходящий телеприемник и источник изображения соответствующего качества. Для обеспечения диапазона применяется расширенная подсветка, которую можно затемнить в определенных областях экрана.
Наибольшая яркость ТВ с HDR многократно превышает возможности обычных телевизоров: до 1000-1500 нит в HDR против 300-400 нит у типовых моделей.
Увеличенный цветовой охват также нуждается в применении специальных технологий. Речь идет о подсветке на светодиодах с квантовыми точками. Если до этого цвета, выходящие за рамки типовой палитры, попросту «додумывались», то сегодня режиссёры могут сами подобрать подходящие оттенки.
HDR требует сочетания многообразных технологий, поэтому наилучшее изображение достигается на самых новых моделях 4K-телевизоров. Они имеют нужную высокую производительность.
Сравнение SDR и HDR
SDR – Standard Dynamic Range – это стандартный динамический диапазон яркости и насыщенности цвета. Картинка, в таком случае, будет значительно отличаться от реальности. На данный момент SDR используется преимущественно в старых или бюджетных моделях телевизоров.
HDR – High Dynamic Range – это современная технология. Режим HDR имеет расширенный диапазон, а значит изображение выглядит более ярким и контрастным, с цветопередачей, приближенной к естественной. Чтобы оценить всё великолепие картинки, необходимо чтобы и просматриваемый контент был с поддержкой HDR. Особенно заметна разница в темных или, наоборот, светлых сценах.
Сколько есть версий HDR?
Сегодня существует 4 основных формата. У каждого из них есть свои особенности, они не взаимозаменяемы и могут спокойно уживаться в одном ТВ.
Dolby Vision
Разработан и принадлежит Dolby Labs. С научной стороны – самый прогрессивный формат HDR с отличным стартом. Он применяет 12-битный цвет для передачи 68 млрд цветовых оттенков.
Любые производители ТВ-техники, кто собирается применять Dolby Vision в своей продукции, должны платить сбор. Конечно, не все они с этим соглашаются.
Весь контент, запускаемый на TB, должен быть поддерживаемым этой технологией.
На сегодняшний день существующий контент не может раскрыть все возможности новой технологии, поэтому разница между Dolby Vision и HDR10 (HDR10+) визуально небольшая:
Сравнение Dolby Vision и HDR10+
HDR10
Это наиболее широко используемый формат HDR. Создатели внедряют его на своих телевизорах, не платя лицензионных сборов. Его поддерживают многие именитые организации, например, UHD Alliance.
Сравнение изображения с форматом HDR10 и без
Особенности формата HDR10:
HDR10+
Это упрощенный безлицензионный 10-битный аналог Dolby Vision, созданный фирмами Самсунг и Панасоник в качестве бесплатной альтернативы ему. Dolby Vision обходит его по качеству, но многих производителей ТВ не устраивает оплачивать владельцам данной технологии сбор.
Сравнение изображений в форматах SDR, HDR, HDR10+
По подобию Dolby Vision он тоже применяет динамические метаданные для подстраивания контраста и цвета от кадра к кадру. HDR10+ затмевает HDR10 по максимальной яркости, крайняя граница которой – 4000 нит. Но глубина его цвета имеет аналогичное значение – 10 бит.
Создатели формата хотят расширить HDR10+ до такой степени, чтобы он действительно мог составить конкуренцию своему платному собрату. Он доступен на ТВ Самсунг, Панасоник, TCL и Хайсенс. Среди стриминговых сервисов им пользуются Амазон Прайм Видео, НВО Max.
HLG (Hybrid Log Gamma) – это результат сотрудничества NHK и ВВС. Формат HLG предназначен для использования всех преимуществ высокого динамического диапазона для телевидения.
Сравнение изображений в форматах SDR и HLG. Как видите изображение справа более насыщенное
Особенность формата HLG в том, что он не применяет привычные метаданные, а берет первичную кривую гаммы видео и использует логарифмическую функцию для ее преобразования, создавая баланс света и тени.
Тяжесть такого сигнала значительно меньше. В результате качество HLG чуть ниже, чем у Dolby Vision. Но его преимущество в том, что его можно сравнительно несложно реализовать в действующей инфраструктуре.
Немало образовательных фильмов ВВС, включая Planet Earth 2, снято с использованием HLG.
Недостатки HDR
HDR отлично смотрится на тестовых видеороликах и программах о природе, но при просмотре обычных фильмов его преимущества не так очевидны.
Через некоторое время видео в HDR начинает казаться неестественным, слишком ярким и контрастным, глаза устают. Есть вероятность, что вина кроется в создателях фильма, которые в погоне за яркой картиной заходят слишком далеко.
Любой яркий экран в темной комнате – серьезная нагрузка для глаз. HDR с его повышенной насыщенностью лишь усугубляет проблему. Вот почему именитые производители встраивают в устройства несколько уровней диапазонов для разных видов освещения.
Есть нюансы и в маркетинге: специалисты называют HDR весомым бонусом при покупке телевизора, но скромно умалчивают, что в 4К ТВ уже есть 10-битная матрица с хорошими яркостью и контрастностью и на все устройства уже более 10 лет ставится локальная подсветка.
Как выбрать HDR ТВ?
Чтобы получить максимальную отдачу от HDR, при выборе лучше отдать предпочтение таким параметрам:
Что можно смотреть?
Большинство киностудий переходят на видеоконтент в HDR с 2015 года. Из этого можно сделать вывод, что расширение использования HDR – всего лишь вопрос времени.
Если раньше по возможностям бытовые ТВ во многом сильно пасовали перед студийными, была необходимость значительно убавлять насыщенность и глубину картинки, то сейчас, сидя за домашним ТВ, можно увидеть гораздо больше.
Blu-ray Disc
HDR фактически уже выступает стандартным форматом для издаваемых дисков с лицензионным контентом. Большее количество из них в HDR10, но и Dolby Vision тоже встречается часто. Приобретая их, пользователь получает высочайшее разрешение, обширную палитру цветов и объёмное звучание.
Стриминговые платформы
Netflix были первыми, кто ввел HDR, за ним последовали Amazon Prime, Megogo, Ivi и иные. С их помощью вы можете смотреть телешоу, сериалы и кинофильмы в революционном формате с высочайшим разрешением.
Каталог регулярно растет – практически все новинки выходят в HDR. Но этот видеоконтент почти весь на английском.
Также контент в HDR можно найти на ресурсах:
HDR поддерживается PlayStation 4 и Xbox One S. Функция используется не везде, но такими хитами, как Uncharted 4 («Неизведанное») и Forza Horizon 3, уже есть возможность «побаловаться» на HDR-TV.
Подключение и настройка
Вам не нужно покупать провода для воспроизведения HDR. Уже имеющиеся кабели справятся. Если оборудование присоединяется с использованием AV-ресивера, вы должны сначала убедиться, что тюнер модифицирован HDMI 2.0.
Большинство создателей телевизоров провели большое обновление, и HDMI 2.0 больше не редкость.
Дополнительной настройки HDR не требует. Для включения телевизора вставьте шнур в розетку, затем зайдите в меню и нажмите в источниках сигнала «HDMI». Готово — вы можете смотреть фильмы с дисков или на специализированных платформах, таких как Нетфликс.
Как выяснить, есть ли в ТВ данная функция?
Если на упаковке написано Ultra HD Premium, модель способна воспроизводить HDR. Если есть надпись 4K HDR, то устройство предусматривает поддержку не всех версий технологии.
Можно выяснить, есть ли данная функция, и практическим путём. Включите контент в данном формате на своем ТВ. Если просмотр HDR не предусматривается, на экране высветится текст ошибки.
HDR-телевизоры сегодня уже не редкость, как и подходящий для них контент. Это безусловный прорыв в сфере телевизионных технологий, позволяющий смотреть чёткую и насыщенную картинку на бытовом телевизоре, но не лишённый и своих минусов. Например, дополнительная нагрузка на глаза телезрителей.
Что такое HDR в телевизоре
Содержание
Содержание
Сегодня поговорим о технологии HDR в телевизорах. Для ее демонстрации маркетологи любят показывать сочную и яркую картинку рядом с серым и унылым изображением. Мудрый пользователь тут же задаст вопрос: «А не хотят ли меня надурить очередным хитрым способом? Например, накрутив настройки изображения, добавив яркости и контрастности?» И да, и нет. Впрочем, обо всем по порядку.
Все изображения, иллюстрирующие возможности HDR, смоделированы!
Терминология
SDR (Standard Dynamic Range) — стандартный динамический диапазон яркости и контрастности. Появился в то время, когда возможности передачи и обработки информации были ограничены, поэтому ее приходилось обрезать и сжимать. В результате выводимое на экран изображение значительно отличалось от реальности.
HDR (High Dynamic Range) — расширенный динамический диапазон. Современная технология, позволяющая сделать изображение максимально реалистичным. При этом значительно повышается детализация в темных и светлых сценах. Реализация HDR связана с такими характеристиками, как яркость, контрастность и цветопередача.
Яркость — максимальный уровень белого цвета, который способно отобразить устройство. Единица измерения — кд/м² (нит).
Контрастность — разница между самым светлым и самым темным участком экрана. Например, контрастность 1000:1 означает, что белые участки в 1000 раз ярче темных. Уровень контрастности определяется тем, насколько насыщенным выглядит темный цвет и насколько ярко отображается белый. Как правило, чем выше контрастность, тем лучше детализация.
Цветопередача — количество воспроизводимых телевизором цветов и оттенков. Зависит от битности матрицы.
Local Dimming — локальная подсветка, которая в одном кадре с разной яркостью подсвечивает разные фрагменты матрицы. Помогает придать насыщенность и глубину черному цвету за счет адресного отключения светодиодов.
Метаданные— сопроводительная информация о том, как телевизор должен отобразить сцену. Статические метаданные несут единые настройки для всего фильма. Динамические регулируют параметры не только каждого кадра, но даже отдельных его участков.
Сразу оговоримся, что HDR в фотоаппарате и HDR в телевизоре — это абсолютно разные вещи, которые не имеют друг к другу никакого отношения.
Что же такое HDR?
Ключевая цель технологии HDR заключается в передаче изображения, максимально приближенного к тому, каким его видит глаз или изначально задумывал автор. Говоря простым языком, HDR дает более естественную картинку и красивые точные цвета.
Особенно заметно данный эффект проявляется в темных и светлых сценах.
Большинство современных 4К-телевизоров по умолчанию оснащены технологией HDR. Для ее реализации требуется 10-битная матрица, пиковая яркость около 1000 нит, высокая контрастность (чем выше, тем лучше), локальная подсветка, разъемы HDMA 2.0а.
4К-ТВ бюджетного и среднего ценового сегмента часто имеют псевдодесятибитную (8 бит + FRC) матрицу и рабочую яркость в диапазоне 300-400 нит, поэтому их возможности HDR не совершенны.
Надпись на коробке еще ни о чем не говорит. Иногда производители телевизоров пытаются преобразовать обычный контент в имитацию HDR. Устройство анализирует информацию о контрастности и яркости сигнала SDR и расширяет диапазон, пытаясь приблизиться к качеству HDR. Полученная при этом картинка заметно уступает оригинальному расширенному диапазону. Например, у компании Samsung подобная технология называется HDR+, у LG — HDR Effect.
Логотипы «ULTRA HD Premium» и «4K HDR» на упаковке телевизора гарантируют поддержку технологии.
Чтобы насладиться HDR, нужен не только HDR-телевизор, но и HDR-контент. Устройство, поддерживающее HDR, чаще всего самостоятельно распознает соответствующие файлы и автоматически их воспроизводит. Обычные фильмы имеют стандартный динамический диапазон и не способны раскрыть всю прелесть технологии. Контент должен быть получен из определенного источника. Это могут быть:
некоторые игры для приставок, начиная с PlayStation 4 Pro и Xbox One X (например, Horizon Zero Dawn и Forza Horizon 4). В играх технология HDR усиливает эффект погружения и улучшает детализацию при разных уровнях освещения. Очевидно, что в ближайшем будущем HDR будет сопровождать большинство новых консольных проектов.
Форматы HDR
Перед покупкой телевизора нужно решить, какой из вариантов HDR подходит именно вам. Производители любят изобретать собственные маркетинговые названия, что может сбить с толку обычного пользователя. Однако все сводится к нескольким основным форматам.
HDR10 — самый распространенный формат с открытым исходным кодом. Пропускает до 10 бит контента, а палитра цветов составляет один миллиард оттенков. Использует статические метаданные, что считается его недостатком, так как технология раскрывается не полностью. Совместим почти со всеми HDR-телевизорами, стриминговыми приставками, онлайн-сервисами, UHD Blu-ray-дисками. Более 99 % HDR-контента имеет его поддержку.
Dolby Vision — формат, имеющий лучшую по качеству картинку. Применяет 12-битное кодирование с 70 миллиардами цветовых оттенков. Благодаря динамическим метаданным параметры HDR могут меняться в каждой сцене фильма. Требует лицензии, а потому чаще используется в премиальных моделях телевизоров. Samsung игнорирует данный формат. Фильмы с поддержкой DV встречаются на Netflix, Amazon Prime Video, Apple TV+ и на UHD Blu-ray, но в целом контента пока немного.
HDR10+ — совместная разработка Samsung и Panasonic. Является упрощенным 10-битным аналогом Dolby Vision, не требующим лицензии. Также использует динамические метаданные. Так как формат был создан Samsung, из-за маркетинговых соображений он вряд ли появится на устройствах главных конкурентов компании. На сегодня он есть в телевизорах Samsung, Panasonic, TCL и Hisense. Не поддерживается UHD Blu-ray-дисками. Из стриминговых сервисов его используют Amazon Prime Video, HBO Max.
Реже встречаются следующие форматы:
HLG (Hybrid Log Gamma) — подразумевает один сигнал для HDR и SDR. Не использует метаданные и по качеству уступает всем выше перечисленным форматам. SDR-телевизоры способны отображать HLG, что позволяет использовать его в широком вещании. Поддерживается многими ТВ, но контента мало (например, некоторые YouTube-ролики).
Advanced HDR (SL-HDR1,2,3) — целый набор разных форматов, созданный Technicolor. Версия SL-HDR1 обратно совместима с SDR-телевизорами. SL-HDR2 использует динамические метаданные и похожа на Dolby Vision и HDR10+. SL-HDR3 — аналог HLG с динамическими метаданными. Встречается редко, контента еще нет, но потенциал огромный.
Теоретически все форматы могут быть собраны в одном телевизоре, но на практике это большая редкость. Обычно современные устройства имеют не больше 2-3 видов HDR. Чтобы узнать, какой формат поддерживает та или иная модель, надо зайти на сайт производителя и тщательно изучить спецификации.
Подведем итоги. HDR10 является самым популярным и распространенным форматом. Dolby Vision — продвинутый вариант для любителей кино. HLG может стать следующим шагом в эволюции ТВ-вещания. Будущее же HDR10+ и Advanced HDR остается пока под вопросом.
Темная сторона HDR
HDR великолепно выглядит на тестовых роликах и программах о природе и путешествиях. Однако его преимущества не столь очевидны в случае обычных фильмов.
Спустя какое-то время восторг проходит, HDR-видео начинает казаться неестественным, а глаза устают. Возможно, вина лежит на режиссерах, которые в погоне за яркой картинкой перегибают палку в расширении динамического диапазона контента. Любой яркий экран в темном помещении несет солидную нагрузку на глаза. HDR со своими яркими и насыщенными цветами только усугубляет проблему. Именно поэтому некоторые производители предлагают несколько уровней HDR для разных типов освещения.
Наглядные примеры явного перебора с HDR
Маркетологи преподносят HDR как большой бонус. При этом скромно умалчивается, что, по сути, технология ничего не стоит производителю. 4К-телевизоры и так имеют 10- или псевдо 10-битную матрицу, хорошую яркость и контрастность, а локальную подсветку ставят в телевизоры уже более 10 лет. Однако именно HDR, похоже, является основным направлением развития телевизионных технологий на ближайшие годы.