Liczba telewizorów z rozdzielczością wyświetlania 4K eksplodowała i nie bez powodu. Kto nie chce bardziej szczegółowego obrazu telewizyjnego?
Ultra HD: więcej niż tylko rozdzielczość 4K
Standard rozdzielczości 4K jest jednym z elementów tego, co obecnie określa się mianem Ultra HD. Oprócz zwiększonej rozdzielczości, właściwa jasność i poziomy ekspozycji są ważnymi czynnikami, które poprawiają jakość obrazu ze względu na zwiększoną moc światła w połączeniu z systemem przetwarzania wideo określanym jako HDR.
Co to jest HDR?
HDR oznacza wysoki zakres dynamiki.
Podczas procesu tworzenia wybranych treści przeznaczonych do kinowej lub domowej prezentacji wideo, pełne dane dotyczące jasności i kontrastu uchwycone podczas procesu filmowania są kodowane w sygnale wideo. Gdy zawartość jest renderowana do strumienia, transmisji lub na płycie, sygnał jest przesyłany do telewizora obsługującego HDR.
Informacje są dekodowane, a informacje o wysokim zakresie dynamiki są wyświetlane na podstawie jasności i kontrastu telewizora. Jeśli telewizor nie obsługuje HDR (nazywanego standardowym telewizorem z zakresem dynamiki), wyświetla obrazy bez informacji o wysokim zakresie dynamiki.
Dodając rozdzielczość 4K i szeroką gamę kolorów, telewizor obsługujący HDR w połączeniu z odpowiednio zakodowaną treścią może wyświetlać poziomy jasności i kontrastu zbliżone do tego, co widzisz w prawdziwym świecie. Oznacza to jasne biele bez rozkwitania i rozmycia oraz głęboką czerń bez zamulenia i zmiażdżenia.
Na przykład, jeśli scena zawiera jasne i ciemniejsze elementy w tej samej ramce, np. zachód słońca, jasne światło Słońca i ciemniejsze części reszty obrazu będą widoczne z równą wyrazistością, wraz ze wszystkimi poziomami jasności pomiędzy nimi.
Ponieważ istnieje szeroki zakres od bieli do czerni, szczegóły niewidoczne zwykle w jasnych i ciemnych obszarach standardowego obrazu telewizyjnego są łatwiej widoczne na telewizorach obsługujących HDR, co zapewnia bardziej satysfakcjonujące wrażenia wizualne.
Jak implementacja HDR wpływa na konsumentów
HDR to ewolucyjny krok w kierunku poprawy jakości oglądania telewizji. Mimo to konsumenci mają do czynienia z czterema głównymi formatami HDR, które wpływają na to, jakie telewizory, powiązane komponenty peryferyjne i treści powinni kupować. Te cztery formaty to:
- HDR10
- Wizja Dolby
- HLG (Hybrid Log Gamma)
- Technicolor HDR
Każdy format ma swoje własne, specjalne atrybuty.
HDR10 i HDR10+
HDR10 to otwarty, beztantiemowy standard stosowany we wszystkich telewizorach zgodnych z HDR, amplitunerach kina domowego, odtwarzaczach Ultra HD Blu-ray i wybranych streamerach multimedialnych.
HDR10 jest uważany za bardziej ogólny, ponieważ jego parametry są stosowane w równym stopniu w całym konkretnym fragmencie treści. Na przykład średni zakres jasności jest określany na całej błonie.
Podczas procesu tworzenia zaznaczany jest najjaśniejszy i najciemniejszy punkt w filmie. Podczas odtwarzania treści HDR wszystkie inne poziomy jasności są indeksowane do tych punktów.
Jednak w 2017 roku Samsung zademonstrował podejście scena po scenie do HDR o nazwie HDR10+ (nie mylić z HDR+, który zostanie omówiony poniżej). Podobnie jak w przypadku HDR10, HDR10+ jest wolny od opłat licencyjnych, ale wiąże się z pewnymi początkowymi kosztami wdrożenia.
Chociaż wszystkie urządzenia obsługujące HDR używają HDR10, telewizory i treści firm Samsung, Panasonic i 20th Century Fox używają wyłącznie HDR10 i HDR10+.
Wizja Dolby
Dolby Vision to format HDR opracowany i sprzedawany przez Dolby Labs, który podczas implementacji łączy sprzęt i metadane. Dodatkowym wymogiem jest to, że twórcy treści, dostawcy i producenci urządzeń muszą uiścić opłatę licencyjną za korzystanie z Dolby.
Dolby Vision jest uważany za bardziej precyzyjny niż HDR10. Jego parametry HDR mogą być kodowane scena po scenie lub klatka po klatce i mogą być odtwarzane w oparciu o możliwości telewizora. Innymi słowy, odtwarzanie opiera się na poziomach jasności obecnych w danym punkcie odniesienia, takim jak klatka lub scena, a nie ogranicza się do maksymalnego poziomu jasności dla całego filmu.
Z drugiej strony sposób, w jaki Dolby ustrukturyzował Dolby Vision, wszystkie licencjonowane i wyposażone telewizory obsługujące ten format mogą dekodować sygnały HDR10, jeśli producent telewizora włączył tę funkcję. Jednak telewizor zgodny tylko z HDR10 nie jest w stanie dekodować sygnałów Dolby Vision.
Innymi słowy, telewizor Dolby Vision może dekodować HDR10, a telewizor tylko HDR10 nie może dekodować Dolby Vision. Jednak wielu dostawców treści, którzy stosują kodowanie Dolby Vision w swoich treściach, często stosuje kodowanie HDR10, w szczególności w celu obsługi telewizorów obsługujących HDR, które mogą nie być zgodne z Dolby Vision.
Gdy źródło treści zawiera tylko Dolby Vision, a telewizor jest zgodny tylko z HDR10, telewizor ignoruje kodowanie Dolby Vision i wyświetla obraz jako obraz o standardowym zakresie dynamiki. Innymi słowy, w takim przypadku nie uzyskasz korzyści z HDR.
Marki telewizorów, które obsługują Dolby Vision, obejmują wybrane modele LG, Philips, Sony, TCL i Vizio. Odtwarzacze Blu-ray Ultra HD obsługujące Dolby Vision obejmują wybrane modele OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic i Cambridge Audio. W zależności od daty produkcji urządzenia zgodność z Dolby Vision może zostać aktywowana dopiero po aktualizacji oprogramowania układowego.
Po stronie treści Dolby Vision jest obsługiwany poprzez przesyłanie strumieniowe wybranych treści oferowanych w serwisach Netflix, Amazon i Vudu, a także ograniczoną liczbę filmów na płytach Ultra HD Blu-ray.
Samsung to jedyna duża marka telewizorów sprzedawana w USA, która nie obsługuje Dolby Vision. Telewizory Samsung i odtwarzacze Ultra HD Blu-ray Disc obsługują tylko HDR10.
Hybrydowy log Gamma (HLG)
Hybrydowa gama logów to format HDR przeznaczony do transmisji kablowych, satelitarnych i naziemnych. Został opracowany przez japońskie NHK i BBC Broadcasting Systems, ale nie wymaga licencji.
Główną zaletą HLG dla nadawców telewizyjnych i właścicieli jest to, że jest ona wstecznie kompatybilna. Innymi słowy, ponieważ przepustowość jest na wagę złota dla nadawców telewizyjnych, korzystanie z formatu HDR, takiego jak HDR10 lub Dolby Vision, nie pozwala właścicielom telewizorów innych niż HDR (w tym telewizorów innych niż HD) oglądać treści zakodowanych w HDR.
Jednakże, kodowanie HLG to kolejna warstwa sygnału telewizyjnego, zawierająca dodatkowe informacje o jasności bez potrzeby stosowania określonych metadanych, które można umieścić na wierzchu bieżącego sygnału telewizyjnego. Dzięki temu obrazy można oglądać na dowolnym telewizorze.
Jeśli nie masz telewizora HDR obsługującego HLG, nie rozpozna on dodanej warstwy HDR, więc nie uzyskasz korzyści z dodanego przetwarzania, ale otrzymasz standardowy obraz SDR.
Chociaż HLG zapewnia sposób, aby telewizory SDR i HDR były kompatybilne z tymi samymi sygnałami nadawczymi, nie zapewnia tak dokładnego wyniku HDR podczas oglądania tej samej treści z kodowaniem HDR10 lub Dolby Vision, co znacznie ogranicza HLG potencjał.
Zgodność z HLG jest dostępna w większości telewizorów z obsługą 4K Ultra HD HDR (z wyjątkiem modeli Samsung) i amplitunerach kina domowego począwszy od roku modelowego 2017. Do tej pory BBC i DirecTV dostarczały trochę programów za pomocą HLG.
Technicolor HDR
Spośród czterech głównych formatów HDR Technicolor HDR jest najmniej znany i jest rzadko używany w Europie. Bez zagłębiania się w szczegóły techniczne Technicolor HDR jest prawdopodobnie najbardziej elastycznym rozwiązaniem, ponieważ może być używany zarówno w aplikacjach nagrywanych (strumieniowych i dyskowych), jak i telewizyjnych. Może być również zakodowany przy użyciu punktów odniesienia klatka po klatce.
Ponadto, podobnie jak HLG, Technicolor HDR jest wstecznie kompatybilny z telewizorami obsługującymi HDR i SDR. Najlepsze rezultaty można uzyskać na telewizorze HDR, ale telewizor SDR może korzystać z lepszej jakości, w oparciu o możliwości kolorów, kontrastu i jasności.
Sygnały Technicolor HDR można oglądać w SDR, co jest wygodne dla twórców treści, dostawców treści i widzów telewizyjnych. Technicolor HDR to otwarty standard, którego wdrożenie jest bezpłatne dla dostawców treści i twórców telewizyjnych.
Odwzorowanie tonów
Jednym z problemów związanych z implementacją różnych formatów HDR w telewizorach jest to, że nie wszystkie telewizory mają takie same parametry wyjściowe światła. Na przykład wysokiej klasy telewizor z obsługą HDR może emitować nawet 1000 nitów światła (tak jak niektóre wysokiej klasy telewizory LED/LCD). Inne mogą mieć maksymalnie 600 lub 700 nitów światła (telewizory OLED i średniej klasy LED/LCD). Niektóre tańsze telewizory LED/LCD obsługujące technologię HDR mogą emitować tylko około 500 nitów.
W rezultacie do rozwiązania tego problemu wykorzystywana jest technika znana jako mapowanie tonów. Dzieje się tak, że metadane umieszczone w konkretnym filmie lub programie są ponownie mapowane do możliwości telewizora. Uwzględniany jest zakres jasności telewizora. Wprowadzane są korekty jasności szczytowej i wszystkich informacji o jasności pośredniej, w połączeniu ze szczegółami i kolorami obecnymi w oryginalnych metadanych w odniesieniu do zasięgu telewizora. W rezultacie szczytowa jasność zakodowana w metadanych nie jest wymywana, gdy jest wyświetlana na telewizorze o mniejszej wydajności świetlnej.
Skalowanie SDR do HDR
Ponieważ dostępność treści zakodowanych w HDR nie jest duża, kilku producentów telewizorów upewnia się, że dodatkowe pieniądze, które konsumenci wydają na telewizor obsługujący HDR, nie marnują się, włączając konwersję SDR do HDR. Samsung określa swój system jako HDR+ (nie mylić z omówionym wcześniej HDR10+), a Technicolor określa swój system jako Intelligent Tone Management.
Jednak, podobnie jak w przypadku zwiększania rozdzielczości i konwersji 2D do 3D, konwersja HDR+ i SD do HDR nie zapewnia tak dokładnych wyników, jak naturalne treści HDR. Niektóre treści mogą wyglądać na wyblakłe lub nierówne od sceny do sceny, ale zapewnia to inny sposób wykorzystania możliwości jasności telewizora z obsługą HDR. Konwersję HDR+ i SDR-do-HDR można włączyć lub wyłączyć zgodnie z potrzebami. Skalowanie SDR-do-HDR jest również określane jako odwrócone mapowanie tonów.
Oprócz skalowania z SD do HDR, firma LG stosuje w wybranych telewizorach z obsługą HDR system, który określa się mianem aktywnego przetwarzania HDR, który dodaje zintegrowaną analizę jasności scena po scenie do obu HDR10. i treści HLG, poprawiając dokładność tych dwóch formatów.
Samsung HDR+ dostosowuje jasność i współczynnik kontrastu treści zakodowanych w HDR10, dzięki czemu obiekty są bardziej wyraźne.
Dolna linia
Dodanie HDR podnosi jakość oglądania telewizji. Ponieważ różnice w formatach zostają rozwiązane, a zawartość staje się powszechnie dostępna na dyskach, źródłach strumieniowych i nadawczych, konsumenci prawdopodobnie zaakceptują to tak, jak mieli poprzednie postępy.
Chociaż HDR jest stosowany tylko w połączeniu z treściami 4K Ultra HD, technologia ta jest niezależna od rozdzielczości. Oznacza to, że można go zastosować do sygnałów wideo o innych rozdzielczościach, niezależnie od tego, czy jest to 480p, 720p, 1080i czy 1080p. Oznacza to również, że posiadanie telewizora 4K Ultra HD nie oznacza automatycznie, że jest on zgodny z HDR. Producent telewizora podejmuje stanowczą decyzję o włączeniu go.
Jednakże twórcy i dostawcy treści kładli nacisk na zastosowanie funkcji HDR na platformie 4K Ultra HD. Wraz z malejącą dostępnością telewizorów Ultra HD innych niż 4K, odtwarzaczy DVD i standardowych odtwarzaczy Blu-ray, a także z dużą ilością telewizorów 4K Ultra HD, a także zwiększoną liczbą dostępnych odtwarzaczy Ultra HD Blu-ray, wraz z nadchodzącymi wdrożenie transmisji telewizyjnej ATSC 3.0, czas i inwestycja finansowa w technologię HDR najlepiej nadają się do maksymalizacji wartości treści 4K Ultra HD, urządzeń źródłowych i telewizorów.
Chociaż na obecnym etapie wdrażania wydaje się, że jest dużo zamieszania, w końcu wszystko się ułoży. Chociaż istnieją subtelne różnice w jakości między każdym formatem (uważa się, że Dolby Vision ma niewielką przewagę), wszystkie formaty HDR zapewniają znaczną poprawę wrażenia podczas oglądania telewizji.
FAQ
Czym różni się HDR10 od HDR10+?
HDR10 to starszy standard, a HDR10+ jest następcą standardu HDR10. Jednak od konkretnego telewizora i jego unikatowej implementacji HDR zależy, jak dobre są Twoje wrażenia z HDR.
Czy ważniejsze jest posiadanie HDR lub 4K?
HDR i 4K to zupełnie inne technologie. HDR obejmuje jasność i kontrast wyświetlacza, podczas gdy 4K odnosi się do rozdzielczości wyświetlacza. Wyższe rozdzielczości i HDR mają swoje zalety.
